Tekniska indikatorer för schemat för anrikning av volframmalmer. Utveckling av teknik för utvinning av volfram från gammalt avfall från Dzhida VMC Olesya Stanislavovna Artemova. Tekniska egenskaper hos mineralråvaror

Det kemiska elementet är volfram.

Innan man beskriver produktionen av volfram är det nödvändigt att göra en kort avvikelse i historien. Namnet på denna metall är översatt från tyska som "vargkräm", ursprunget till termen går tillbaka till senmedeltiden.

När man skaffade tenn från olika malmer, märkte man att det i vissa fall gick förlorat och övergick till en skummande slagg, "som en varg som slukar sitt byte".

Metaforen slog rot och gav namnet till den senare mottagna metallen, den används för närvarande på många språk i världen. Men på engelska, franska och vissa andra språk heter volfram annorlunda, från metaforen "tung sten" (volfram på svenska). Ordets svenska ursprung är förknippat med experimenten från den berömde svenske kemisten Scheele, som först erhöll volframoxid från en malm som senare uppkallades efter honom (scheelit).

Svenska kemisten Scheele, som upptäckte volfram.

Den industriella produktionen av volframmetall kan delas in i tre steg:

• malmförädling och produktion av volframanhydrit;
• reduktion till pulvermetall;
• erhålla en monolitisk metall.

Malmberikning

Volfram finns inte i fritt tillstånd i naturen, det finns endast i sammansättningen av olika föreningar.

• wolframiter
• scheelites

Dessa malmer innehåller ofta små mängder av andra ämnen (guld, silver, tenn, kvicksilver, etc.), trots det mycket låga innehållet av ytterligare mineraler, ibland är deras utvinning under anrikning ekonomiskt genomförbart.

1. Anrikning börjar med krossning och malning av sten. Därefter går materialet till vidare bearbetning, vars metoder beror på typen av malm. Anrikning av wolframitmalmer utförs vanligtvis med gravitationsmetoden, vars essens är användningen av de kombinerade krafterna av jordens gravitation och centrifugalkraft, mineraler separeras av kemiska och fysikaliska egenskaper - densitet, partikelstorlek, vätbarhet. Det är så gråberg separeras och koncentratet bringas till önskad renhet med hjälp av magnetisk separation. Innehållet av wolframit i det resulterande koncentratet varierar från 52 till 85 %.
2. Scheelit, till skillnad från wolframit, är inte ett magnetiskt mineral, så magnetisk separation tillämpas inte på det. För scheelitemalmer är anrikningsalgoritmen annorlunda. Huvudmetoden är flotation (processen att separera partiklar i en vattenhaltig suspension) följt av användning av elektrostatisk separation. Koncentrationen av scheelite kan vara upp till 90 % vid utloppet. Malmer är också komplexa och innehåller wolframiter och scheeliter samtidigt. För deras anrikning används metoder som kombinerar gravitations- och flotationsscheman.
   
   Om ytterligare rening av koncentratet till etablerade standarder krävs, används olika procedurer beroende på typen av föroreningar. För att minska fosforföroreningar behandlas scheelitekoncentrat i kylan med saltsyra, medan kalcit och dolomit avlägsnas. För att avlägsna koppar, arsenik, vismut, används rostning, följt av behandling med syror. Det finns andra rengöringsmetoder också.

För att omvandla volfram från ett koncentrat till en löslig förening används flera olika metoder.

1. Till exempel sintras ett koncentrat med ett överskott av soda och erhåller sålunda natriumwolframit.
2. En annan metod kan användas - urlakning: volfram extraheras med en sodalösning under tryck vid hög temperatur, följt av neutralisering och utfällning.
3. Ett annat sätt är att behandla koncentratet med gasformigt klor. I denna process bildas volframklorid, som sedan separeras från kloriderna av andra metaller genom sublimering. Den resulterande produkten kan omvandlas till volframoxid eller direkt bearbetas till elementär metall.

Huvudresultatet av olika anrikningsmetoder är produktionen av volframtrioxid. Vidare är det han som går till produktionen av metallisk volfram. Volframkarbid erhålls också från det, som är huvudkomponenten i många hårda legeringar. Det finns en annan produkt av direkt bearbetning av volframmalmkoncentrat - ferrotolfram. Det smälts vanligtvis för behoven av järnmetallurgi.

Återvinning av volfram

Den resulterande volframtrioxiden (volframanhydrit) i nästa steg måste reduceras till metallens tillstånd. Restaurering utförs oftast med den allmänt använda vätemetoden. En rörlig behållare (båt) med volframtrioxid matas in i ugnen, temperaturen stiger längs vägen, väte tillförs mot den. När metallen reduceras ökar materialets bulkdensitet, volymen av behållarladdningen minskar med mer än hälften, därför används i praktiken en körning i 2 steg, genom olika typer av ugnar.

1. I det första steget bildas dioxid av volframtrioxid, i det andra steget erhålls rent volframpulver från dioxid.
2. Därefter siktas pulvret genom ett nät, stora partiklar mals dessutom för att få ett pulver med en given kornstorlek.

Ibland används kol för att reducera volfram. Denna metod förenklar produktionen något, men kräver högre temperaturer. Dessutom reagerar kol och dess föroreningar med volfram och bildar olika föreningar som leder till metallförorening. Det finns en rad andra metoder som används i produktionen runt om i världen, men sett till parametrar har vätgasreduktion den högsta tillämpbarheten.

Erhålla monolitisk metall

Om de två första stegen av industriell produktion av volfram är välkända för metallurger och har använts under mycket lång tid, krävdes utvecklingen av en speciell teknik för att få en monolit från pulver. De flesta metaller erhålls genom enkel smältning och gjuts sedan i formar, med volfram på grund av dess huvudsakliga egenskap - osmältbarhet - en sådan procedur är omöjlig. Metoden för att erhålla kompakt volfram från pulver, som föreslogs i början av 1900-talet av amerikanen Coolidge, används fortfarande med olika variationer i vår tid. Kärnan i metoden är att pulvret förvandlas till en monolitisk metall under påverkan av en elektrisk ström. Istället för den vanliga smältningen, för att erhålla metallisk volfram, måste flera steg passeras. Vid den första av dem pressas pulvret till speciella stänger. Sedan utsätts dessa stavar för en sintringsprocedur, och detta görs i två steg:

1. 1. Först, vid temperaturer upp till 1300ºС, försintras stången för att öka dess styrka. Förfarandet utförs i en speciell förseglad ugn med en kontinuerlig tillförsel av väte. Väte används för ytterligare reduktion, det tränger in i materialets porösa struktur, och med ytterligare exponering för hög temperatur skapas en ren metallisk kontakt mellan den sintrade stångens kristaller. Shtabiken efter detta steg är avsevärt härdad och tappar upp till 5% i storlek.
   2. Fortsätt sedan till huvudstadiet - svetsning. Denna process utförs vid temperaturer upp till 3 tusenºC. Stolpen är fixerad med klämkontakter och en elektrisk ström passerar genom den. Väte används också i detta skede - det behövs för att förhindra oxidation. Strömstyrkan är mycket hög, för stavar med ett tvärsnitt på 10x10 mm krävs en ström på ca 2500 A, och för ett tvärsnitt på 25x25 mm - ca 9000 A. Spänningen som används är relativt liten, från 10 till 20 V. För varje sats av monolitisk metall svetsas först en teststav, den används för att kalibrera svetsläget. Svetslängden beror på stavens storlek och varierar vanligtvis från 15 minuter till en timme. Detta steg, liksom det första, leder också till en minskning av spöets storlek.

Densiteten och kornstorleken hos den resulterande metallen beror på stavens initiala kornstorlek och på den maximala svetstemperaturen. Förlusten av dimensioner efter två sintringssteg är upp till 18 % i längd. Den slutliga densiteten är 17–18,5 g/cm².

För att få högrent volfram används olika tillsatser som avdunstar vid svetsning, till exempel oxider av kisel och alkalimetaller. När de värms upp avdunstar dessa tillsatser och tar med sig andra föroreningar. Denna process bidrar till ytterligare rening. När du använder rätt temperaturregim och frånvaron av spår av fukt i väteatmosfären under sintring, med hjälp av sådana tillsatser, kan reningsgraden av volfram ökas till 99,995%.

Tillverkning av produkter från volfram

Erhållen från den ursprungliga malmen efter de tre beskrivna produktionsstadierna, har monolitisk volfram en unik uppsättning egenskaper. Förutom eldfasthet har den en mycket hög dimensionell stabilitet, hållfasthet vid höga temperaturer och frånvaro av inre spänningar. Volfram har också god duktilitet och duktilitet. Ytterligare produktion består oftast i att dra tråden. Det är tekniskt relativt enkla processer.

1. Ämnena kommer in i den roterande smidesmaskinen, där materialet reduceras.
2. Sedan, genom att dra, erhålls en tråd med olika diametrar (dragning är att dra en stång på specialutrustning genom avsmalnande hål). Så du kan få den tunnaste volframtråden med en total deformationsgrad på 99,9995%, medan dess styrka kan nå 600 kg / mm².

Volfram började användas för glödtrådar i elektriska lampor redan innan utvecklingen av en metod för framställning av formbar volfram. Den ryske vetenskapsmannen Lodygin, som tidigare hade patenterat principen att använda en glödtråd för en lampa, föreslog på 1890-talet att använda en volframtråd tvinnad till en spiral som en sådan glödtråd. Hur erhölls volfram för sådana ledningar? Först framställdes en blandning av volframpulver med någon form av mjukgörare (till exempel paraffin), sedan pressades en tunn tråd ut ur denna blandning genom ett hål med en given diameter, torkades och kalcinerades i väte. En ganska ömtålig tråd erhölls, vars rätlinjiga segment var fästa vid lampelektroderna. Det gjordes försök att erhålla en kompakt metall med andra metoder, men i alla fall förblev trådarnas bräcklighet kritiskt hög. Efter arbetet med Coolidge och Fink fick tillverkningen av volframtråd en solid teknisk bas, och den industriella användningen av volfram började växa snabbt.

En glödlampa uppfunnen av den ryske vetenskapsmannen Lodygin.

Världsmarknaden för volfram

Volframproduktionsvolymerna är cirka 50 tusen ton per år. Ledaren inom produktion, såväl som i konsumtion, är Kina, detta land producerar cirka 41 tusen ton per år (Ryssland, som jämförelse, producerar 3,5 tusen ton). En viktig faktor för närvarande är bearbetningen av sekundära råvaror, vanligtvis skrot volframkarbid, spån, sågspån och pulveriserade volframrester, sådan bearbetning ger cirka 30% av världens konsumtion av volfram.

Filament från utbrända glödlampor återvinns praktiskt taget inte.

Den globala volframmarknaden har nyligen visat en nedgång i efterfrågan på volframfilament. Detta beror på utvecklingen av alternativa tekniker inom belysningsområdet - lysrör och LED-lampor ersätter aggressivt konventionella glödlampor både i vardagen och i industrin. Experter förutspår att användningen av volfram i denna sektor kommer att minska med 5% per år under de kommande åren. Efterfrågan på volfram som helhet minskar inte, minskningen av användbarhet i en sektor kompenseras av tillväxt i andra, inklusive innovativa industrier.

De viktigaste volframmineralerna är scheelite, hübnerit och wolframit. Beroende på typen av mineraler kan malmer delas in i två typer; scheelite och wolframit (huebnerit).
Scheelitmalmer i Ryssland, och även i vissa fall utomlands, anrikas genom flotation. I Ryssland utfördes processen för flotation av scheelitemalmer i industriell skala före andra världskriget vid Tyrny-Auz-fabriken. Denna fabrik bearbetar mycket komplexa molybden-scheelitmalmer som innehåller ett antal kalciummineraler (kalcit, fluorit, apatit). Kalciummineraler, som scheelite, flyter med oljesyra, depressionen av kalcit och fluorit produceras genom att blanda i en flytande glaslösning utan uppvärmning (lång kontakt) eller med uppvärmning, som vid Tyrny-Auz-fabriken. Istället för oljesyra används talloljefraktioner, samt syror från vegetabiliska oljor (reagens 708, 710, etc.) enbart eller i blandning med oljesyra.

Ett typiskt schema för flotation av scheelitemalm ges i fig. 38. Enligt detta schema är det möjligt att avlägsna kalcit och fluorit och få koncentrat som är konditionerade i termer av volframtrioxid. Hoapatit finns fortfarande kvar i sådan mängd att fosforhalten i koncentratet ligger över normerna. Överskott av fosfor avlägsnas genom att lösa upp apatit i svag saltsyra. Förbrukningen av syra beror på innehållet av kalciumkarbonat i koncentratet och är 0,5-5 g syra per ton WO3.
Vid sur urlakning löses en del av scheeliten, liksom powelliten, och fälls sedan ut ur lösning i form av CaWO4 + CaMoO4 och andra föroreningar. Det resulterande smutsiga sedimentet bearbetas sedan enligt metoden enligt I.N. Maslenitsky.
På grund av svårigheten att få ett konditionerat volframkoncentrat producerar många fabriker utomlands två produkter: ett rikt koncentrat och ett fattigt för hydrometallurgisk bearbetning till kalciumvolframat enligt den metod som utvecklats i Mekhanobre I.N. Maslenitsky, - urlakning med soda i en autoklav under tryck med överföring till en lösning i form av CaWO4, följt av rening av lösningen och utfällning av CaWO4. I vissa fall, med grovt spridd scheelite, utförs efterbehandling av flotationskoncentrat på bord.
Från malmer som innehåller en betydande mängd CaF2 har utvinningen av scheelite utomlands genom flotation inte bemästrats. Sådana malmer, till exempel i Sverige, anrikas på bord. Scheelit innesluten med fluorit i flotationskoncentratet utvinns sedan från detta koncentrat på ett bord.
Vid fabriker i Ryssland anrikas scheelitemalmer genom flotation, vilket ger konditionerade koncentrat.
På Tyrny-Auz-anläggningen används malm med en halt av 0,2% WO3 för att framställa koncentrat med en halt av 6о% WO3 med en extraktion på 82%. Vid Chorukh-Dairon-fabriken, med samma malm vad gäller VVO3-halt, erhålls 72 % WO3 i koncentrat med en extraktion på 78,4 %; vid Koitash-fabriken, med malm med 0,46 % WO3 i koncentrat, erhålls 72,6 % WO3 med en WO3-utvinning på 85,2 %; vid Lyangar-fabriken i malm 0,124%, i koncentrat - 72% med en extraktion av 81,3% WO3. Ytterligare separering av dåliga produkter är möjlig genom att minska förlusterna i avfallet. I samtliga fall, om sulfider finns i malmen, isoleras de före scheelitflotation.
Förbrukningen av material och energi illustreras av data nedan, kg/t:

Wolframit (Hübnerite) malmer anrikas uteslutande med gravitationsmetoder. Vissa malmer med ojämn och grovkornig spridning, såsom Bukuki-malmen (Transbaikalia), kan föranrikas i tunga suspensioner och separera cirka 60 % av gråberget med en finhet på -26 + 3 MM med en halt av högst än 0,03% WO3.
Men med en relativt låg produktivitet av fabriker (högst 1000 ton / dag), utförs det första steget av anrikning i jiggmaskiner, vanligtvis med start från en partikelstorlek på cirka 10 mm med grovt spridda malmer. I nya moderna system, förutom jiggmaskiner och bord, används Humphrey skruvseparatorer, som ersätter några av borden med dem.
Det progressiva schemat för anrikning av volframmalmer ges i fig. 39.
Efterbehandling av volframkoncentrat beror på deras sammansättning.

Sulfider från koncentrat som är tunnare än 2 mm isoleras genom flotationsgravitation: koncentrat efter blandning med syra och flotationsreagens (xantat, oljor) skickas till en koncentrationstabell; det resulterande CO-tabellkoncentratet torkas och utsätts för magnetisk separation. Det grovkorniga koncentratet är förkrossat. Sulfider från finkoncentrat från slurrybord isoleras genom skumflotation.
Om det finns många sulfider, är det lämpligt att separera dem från hydrocyklonavloppet (eller klassificeraren) innan anrikning på borden. Detta kommer att förbättra förutsättningarna för att separera wolframit på borden och under kraftfoderbearbetningen.
Vanligtvis innehåller grova koncentrat före efterbehandling cirka 30 % WO3 med återvinning upp till 85 %. För illustration i tabell. 86 visar vissa uppgifter om fabriker.

Med gravitationsanrikningen av wolframitmalmer (hubnerit, ferberit) från slem som är tunnare än 50 mikron är utvinningen mycket låg och förlusterna i slemdelen betydande (10-15 % av innehållet i malmen).
Från slam genom flotation med fettsyror vid pH=10 kan ytterligare WO3 återvinnas till magra produkter innehållande 7-15% WO3. Dessa produkter är lämpliga för hydrometallurgisk bearbetning.
Wolframit (Hübnerite) malmer innehåller en viss mängd icke-järnhaltiga, sällsynta och ädla metaller. En del av dem passerar under gravitationsberikning till gravitationskoncentrat och överförs till slutbearbetning. Molybden, vismut-bly, bly-koppar-silver, zink (de innehåller kadmium, indium) och pyritkoncentrat kan isoleras genom selektiv flotation från sulfidavfall, såväl som från slam, och volframprodukten kan också isoleras ytterligare.

25.11.2019

I alla branscher där flytande eller trögflytande produkter tillverkas: läkemedel, kosmetika, livsmedel och kemikalier – överallt...

25.11.2019

Hittills är spegeluppvärmning ett nytt alternativ som låter dig hålla en ren yta på spegeln från het ånga efter att ha tagit vattenprocedurer. Tack vare...

25.11.2019

En streckkod är en grafisk symbol som visar växlingen mellan svarta och vita ränder eller andra geometriska former. Det appliceras som en del av märkningen ...

25.11.2019

Många ägare av lantliga bostadsområden, som vill skapa den mest bekväma atmosfären i sitt hem, tänker på hur man korrekt väljer en eldstad för en öppen spis, ...

25.11.2019

Både i amatör- och professionell konstruktion är profilrör mycket populära. Med deras hjälp bygger de kapabla att motstå tunga belastningar ...

24.11.2019

Skyddsskor är en del av arbetarens utrustning utformad för att skydda fötterna från kyla, höga temperaturer, kemikalier, mekaniska skador, elektricitet, etc...

24.11.2019

Vi är alla vana vid att lämna huset, se till att titta i spegeln för att kolla vårt utseende och återigen le åt vår spegelbild....

23.11.2019

Sedan urminnes tider har kvinnors huvudsakliga angelägenheter runt om i världen varit tvätt, städning, matlagning och alla typer av aktiviteter som bidrar till att organisera komforten i huset. Men då...

Volframmineraler, malmer och koncentrat

Volfram är ett sällsynt grundämne, dess genomsnittliga innehåll i jordskorpan är Yu-4% (i massa). Cirka 15 mineraler av volfram är kända, men endast mineraler från wolframitgruppen och scheelite är av praktisk betydelse.

Wolframit (Fe, Mn)WO4 är en isomorf blandning (fast lösning) av järn- och manganvolframater. Om det finns mer än 80% järnvolframat i mineralet kallas mineralet ferberit, i fallet med övervägande manganvolframat (mer än 80%) - hübnerit. Blandningar som ligger i sammansättning mellan dessa gränser kallas wolframiter. Mineraler från wolframitgruppen är färgade svarta eller bruna och har en hög densitet (7D-7,9 g/cm3) och en hårdhet på 5-5,5 på den mineralogiska skalan. Mineralet innehåller 76,3-76,8% W03. Wolframite är svagt magnetisk.

Scheelit CaWOA är kalciumvolframat. Färgen på mineralet är vit, grå, gul, brun. Densitet 5,9-6,1 g/cm3, hårdhet enligt den mineralogiska skalan 4,5-5. Scheelit innehåller ofta en isomorf blandning av powellite, CaMo04. När den bestrålas med ultravioletta strålar fluorescerar scheelite blått - blått ljus. Vid en molybdenhalt på mer än 1 % blir fluorescensen gul. Scheelit är icke-magnetisk.

Volframmalmer är vanligtvis fattiga på volfram. Minsta halt av W03 i malmer, där deras exploatering är lönsam, är för närvarande 0,14-0,15% för stora och 0,4-0,5% för små fyndigheter.

Tillsammans med volframmineraler finns molybdenit, kassiterit, pyrit, arsenopyrit, karbonat, tantalit eller columbit etc. i malmer.

Enligt den mineralogiska sammansättningen särskiljs två typer av avlagringar - wolframit och scheelite, och enligt formen på malmformationer - ven- och kontakttyper.

I venavlagringar förekommer volframmineraler mestadels i kvartsvener med liten tjocklek (0,3-1 m). Kontakttypen av avlagringar är förknippad med kontaktzoner mellan granitbergarter och kalksten. De kännetecknas av avlagringar av scheelitbärande skarn (skarn är kiselbelagda kalkstenar). Malmerna av skarntyp inkluderar Tyrny-Auzskoye-fyndigheten, den största i Sovjetunionen, i norra Kaukasus. Under vittringen av venavlagringar ackumuleras wolframit och scheelite och bildar placers. I den senare kombineras ofta wolframit med kassiterit.

Volframmalmer anrikas för att erhålla standardkoncentrat innehållande 55-65 % W03. En hög grad av anrikning av wolframitmalmer uppnås med olika metoder: gravitation, flotation, magnetisk och elektrostatisk separation.

Vid anrikning av scheelitmalmer används gravitationsflotation eller rent flotationssystem.

Utvinningen av volfram till konditionerade koncentrat under anrikningen av volframmalmer varierar från 65-70% till 85-90%.

Vid anrikning av komplexa eller svåranrikade malmer är det ibland ekonomiskt fördelaktigt att ta bort mellanprodukter med en halt av 10-20 % W03 från anrikningscykeln för kemisk (hydrometallurgisk) bearbetning, vilket leder till att "konstgjord scheelite" resp. teknisk volframtrioxid erhålls. Sådana kombinerade scheman ger en hög utvinning av volfram från malmer.

Den statliga standarden (GOST 213-73) föreskriver innehållet av W03 i volframkoncentrat av 1: a klass inte mindre än 65%, 2: a klass - inte mindre än 60%. De begränsar innehållet av föroreningar P, S, As, Sn, Cu, Pb, Sb, Bi i intervallet från hundradelar av en procent till 1,0 %, beroende på koncentratets kvalitet och syfte.

De utforskade reserverna av volfram från 1981 uppskattas till 2903 tusen ton, varav 1360 tusen ton finns i Kina. Sovjetunionen, Kanada, Australien, USA, Syd- och Nordkorea, Bolivia, Brasilien och Portugal har betydande reserver. Produktion av volframkoncentrat i kapitalistiska länder och utvecklingsländer under perioden 1971 - 1985 fluktuerade inom 20 - 25 tusen ton (i termer av metallinnehåll).

Metoder för bearbetning av volframkoncentrat

Huvudprodukten för direkt bearbetning av volframkoncentrat (förutom ferrotolfram, smält för behoven av järnmetallurgi) är volframtrioxid. Det fungerar som utgångsmaterial för volfram och volframkarbid, huvudbeståndsdelen i hårda legeringar.

Produktionsscheman för bearbetning av volframkoncentrat är indelade i två grupper beroende på den accepterade nedbrytningsmetoden:

Volframkoncentrat sintras med soda eller behandlas med vattenhaltiga sodalösningar i autoklaver. Volframkoncentrat sönderdelas ibland med vattenlösningar av natriumhydroxid.

Koncentrat bryts ned av syror.

I de fall där alkaliska reagens används för sönderdelning erhålls lösningar av natriumvolframat, från vilka slutprodukter efter rening från föroreningar produceras - ammoniumparawolframat (PVA) eller volframsyra. 24

När koncentratet sönderdelas av syror, erhålls utfällning av teknisk volframsyra, som renas från föroreningar i efterföljande operationer.

Nedbrytning av volframkoncentrat. alkaliska reagens Sintring med Na2C03

Sintring av wolframit med Na2C03. Interaktionen mellan wolframit och soda i närvaro av syre fortskrider aktivt vid 800-900 C och beskrivs av följande reaktioner: 2FeW04 + 2Na2C03 + l/202 = 2Na2W04 + Fe203 + 2C02; (l) 3MnW04 + 3Na2C03 + l/202 = 3Na2W04 + Mn304 + 3C02. (2)

Dessa reaktioner fortskrider med en stor förlust av Gibbs energi och är praktiskt taget irreversibla. Med förhållandet i wolframit FeO:MnO = i:i AG ° 1001C = -260 kJ / mol. Med ett överskott av Na2C03 i laddningen på 10-15% över den stökiometriska mängden uppnås fullständig sönderdelning av koncentratet. För att påskynda oxidationen av järn och mangan tillsätts ibland 1-4% nitrat till laddningen.

Sintring av wolframit med Na2C03 på inhemska företag utförs i rörformade roterande ugnar fodrade med tegelstenar av lera. För att undvika smältning av laddningen och bildandet av avlagringar (tillväxter) i ugnens zoner med lägre temperatur, tillsätts avfall från urlakning av kakor (innehållande järn- och manganoxider) till laddningen, vilket minskar innehållet av W03 i det till 20-22%.

Ugnen, 20 m lång och med en ytterdiameter på 2,2 m, med en rotationshastighet på 0,4 rpm och en lutning på 3, har en kapacitet på 25 t/dygn laddningsmässigt.

Komponenterna i satsen (krossat koncentrat, Na2C03, salpeter) matas från trattarna till skruvblandaren med hjälp av automatiska vågar. Blandningen kommer in i ugnstratten, från vilken den matas in i ugnen. Efter att ha lämnat ugnen passerar sinterbitarna genom krossvalsarna och våtmalningskvarnen, varifrån massan skickas till den övre polermaskinen (fig. 1).

Scheelitsintring med Na2C03. Vid temperaturer på 800-900 C kan interaktionen av scheelite med Na2C03 fortgå enligt två reaktioner:

CaW04 + Na2CQ3 Na2W04 + CaCO3; (1.3)

CaW04 + Na2C03 *=*■ Na2W04 + CaO + C02. (1,4)

Båda reaktionerna fortsätter med en relativt liten förändring i Gibbs-energin.

Reaktion (1.4) fortskrider i avsevärd omfattning över 850 C, när sönderdelning av CaCO3 observeras. Närvaron av kalciumoxid i sintern leder, när sintern urlakas med vatten, till bildning av svårlösligt kalciumvolframat, vilket minskar extraktion av volfram till lösning:

Na2W04 + Ca(OH)2 = CaW04 + 2NaOH. (1,5)

Med ett stort överskott av Na2CO3 i laddningen undertrycks denna reaktion till stor del genom interaktionen av Na2CO4 med Ca(OH)2 för att bilda CaCO3.

För att minska förbrukningen av Na2C03 och förhindra bildandet av fri kalciumoxid tillsätts kvartssand till blandningen för att binda kalciumoxid till olösliga silikater:

2CaW04 + 2Na2C03 + Si02 = 2Na2W04 + Ca2Si04 + 2C02; (1,6) AG°100IC = -106,5 kJ.

Men även i detta fall, för att säkerställa en hög grad av volframextraktion i lösningen, måste ett betydande överskott av Na2CO3 (50–100 % av den stökiometriska mängden) införas i laddningen.

Sintringen av scheelitkoncentratladdningen med Na2C03 och kvartssand utförs i trumugnar, som beskrivits ovan för wolframit vid 850–900°C. För att förhindra smältning tillsätts urlakningsdeponier (innehållande huvudsakligen kalciumsilikat) till satsen i en hastighet som minskar halten W03 till 20-22%.

Lakning av läskfläckar. När kakor urlakas med vatten passerar natriumvolframat och lösliga salter av föroreningar (Na2Si03, Na2HP04, Na2HAs04, Na2Mo04, Na2S04), såväl som ett överskott av Na2C03, in i lösningen. Lakning utförs vid 80-90 ° C i stålreaktorer med mekanisk omrörning, som arbetar i hierio-

Koncentrater med läsk:

Hiss som matar koncentratet till kvarnen; 2 - kulkvarn som arbetar i en sluten cykel med en luftseparator; 3 - skruv; 4 - luftavskiljare; 5 - påsfilter; 6 - automatiska viktautomater; 7 - transportskruv; 8 - skruvblandare; 9 - laddningsbehållare; 10 - matare;

Trumugn; 12 - rullkross; 13 - stångkvarn-läkare; 14 - reaktor med omrörare

Wild mode, eller kontinuerliga trumroterande lixiviatorer. De senare är fyllda med krossstänger för att krossa tårtbitar.

Extraktionen av volfram från sintern in i lösningen är 98-99%. Starka lösningar innehåller 150-200 g/l W03.

Autoklav o-c En metod för nedbrytning av volframkoncentrat

Autoklav-sodametoden föreslogs och utvecklades i USSR1 i samband med bearbetning av scheelitekoncentrat och mellanprodukter. För närvarande används metoden i ett antal inhemska fabriker och i utlandet.

Nedbrytningen av scheelite med Na2C03-lösningar baseras på utbytesreaktionen

CaW04CrB)+Na2C03(pacTB)^Na2W04(pacTB)+CaC03(TB). (1,7)

Vid 200-225 °C och motsvarande överskott av Na2C03, beroende på koncentratets sammansättning, fortgår nedbrytningen med tillräcklig hastighet och fullständighet. Koncentrationens jämviktskonstanter för reaktionen (1.7) är små, ökar med temperaturen och beror på sodaekvivalenten (dvs antalet mol Na2C03 per 1 mol CaW04).

Med en sodaekvivalent på 1 och 2 vid 225 C är jämviktskonstanten (Kc = C / C cq) 1,56 och

0,99 respektive. Det följer av detta att vid 225 C är den minsta erforderliga sodaekvivalenten 2 (dvs överskottet av Na2C03 är 100%). Det faktiska överskottet av Na2C03 är högre, eftersom processens hastighet saktar ner när jämvikten närmar sig. För scheelitekoncentrat med en halt av 45-55% W03 vid 225 C krävs en sodaekvivalent på 2,6-3. För medel som innehåller 15-20 % W03 krävs 4-4,5 mol Na2C03 per 1 mol CaW04.

CaCO3-filmer som bildas på scheelitpartiklar är porösa och upp till en tjocklek av 0,1-0,13 mm kunde man inte hitta deras inverkan på hastigheten för scheelitnedbrytning av Na2CO3-lösningar. Vid intensiv omrörning bestäms processens hastighet av det kemiska stegets hastighet, vilket bekräftas av det höga värdet av den skenbara aktiveringsenergin E = 75+84 kJ/mol. Men vid otillräcklig omrörningshastighet (som

Förekommer i horisontella roterande autoklaver), realiseras en mellanliggande regim: processens hastighet bestäms både av hastigheten för reagenstillförsel till ytan och hastigheten för kemisk interaktion.

0,2 0,3 0, det 0,5 0,5 0,7 0,8

Såsom kan ses från fig. 2 minskar den specifika reaktionshastigheten ungefär i omvänd proportion till ökningen i förhållandet mellan molära koncentrationer av Na2W04:Na2C03 i lösning. Det

Ryas. Fig. 2. Beroende av den specifika hastigheten för scheelitnedbrytning av en sodalösning i en autoklav j på molförhållandet av Na2W04/Na2C03-koncentrationer i lösningen vid

Orsakar behovet av ett betydande överskott av Na2C03 mot det minimum som krävs, bestämt av värdet på jämviktskonstanten. För att minska förbrukningen av Na2C03 genomförs en tvåstegs motströmsurlakning. I detta fall behandlas avfallet efter den första urlakningen, där det finns lite volfram (15-20% av originalet), med en färsk lösning innehållande ett stort överskott av Na2C03. Den resulterande lösningen, som cirkulerar, går in i det första steget av urlakning.

Nedbrytning med Na2C03-lösningar i autoklaver används också för wolframitkoncentrat, men reaktionen i detta fall är mer komplicerad, eftersom den åtföljs av hydrolytisk nedbrytning av järnkarbonat (mangankarbonat hydrolyseras endast delvis). Nedbrytningen av wolframit vid 200-225 °C kan representeras av följande reaktioner:

MnW04(TB)+Na2C03(paCT)^MiiC03(TB)+Na2W04(paCTB); (1,8)

FeW04(TB)+NaC03(pacT)*=iFeC03(TB)+Na2W04(paCTB); (1,9)

FeC03 + HjO^FeO + H2CO3; (1,10)

Na2C03 + H2C03 = 2NaHC03. (l. ll)

Den resulterande järnoxiden FeO vid 200-225 ° C genomgår en omvandling enligt reaktionen:

3FeO + H20 = Fe304 + H2.

Bildandet av natriumbikarbonat leder till en minskning av koncentrationen av Na2CO3 i lösningen och kräver ett stort överskott av reagenset.

För att uppnå tillfredsställande sönderdelning av wolframitkoncentrat är det nödvändigt att finmala dem och öka förbrukningen av Na2C03 till 3,5-4,5 g-eq, beroende på koncentratets sammansättning. Wolframiter med hög manganhalt är svårare att bryta ner.

Tillsatsen av NaOH eller CaO till den autoklaverade slurryn (vilket leder till kaustisering av Na2C03) förbättrar nedbrytningsgraden.

Nedbrytningshastigheten för wolframit kan ökas genom att införa syre (luft) i autoklavmassan, vilket oxiderar Fe (II) och Mil (II), vilket leder till att mineralens kristallgitter förstörs på den reagerande ytan.

sekundär ånga

Ryas. 3. Autoklavenhet med en horisontellt roterande autoklav: 1 - autoklav; 2 - laddningsrör för massan (ånga införs genom den); 3 - massapump; 4 - tryckmätare; 5 - massareaktor-värmare; 6 - självförångare; 7 - droppavskiljare; 8 - massainmatning i självförångaren; 9 - flishugg gjord av pansarstål; 10 - rör för borttagning av massa; 11 - massauppsamlare

Lakning utförs i horisontella roterande stålautoklaver uppvärmda med levande ånga (fig. 3) och vertikala kontinuerliga autoklaver med omrörning av massan med bubblande ånga. Ungefärligt processläge: temperatur 225 tryck i autoklaven ~ 2,5 MPa, förhållande T: W = 1: (3,5 * 4), varaktighet i varje steg 2-4 timmar.

Figur 4 visar ett diagram över ett autoklavbatteri. Den initiala autoklavmassan, uppvärmd med ånga till 80-100 °C, pumpas in i autoklaver, där den värms till

sekundär ånga

Dike. Fig. 4. Schema för en kontinuerlig autoklavanläggning: 1 - reaktor för uppvärmning av den initiala massan; 2 - kolvpump; 3 - autoklav; 4 - gasreglage; 5 - självförångare; 6 - massauppsamlare

200-225 °C levande ånga. Vid kontinuerlig drift upprätthålls trycket i autoklaven genom att tömma slurryn genom en gasspjäll (kalibrerad hårdmetallbricka). Massan kommer in i självförångaren - ett kärl under tryck på 0,15-0,2 MPa, där massan snabbt kyls av på grund av intensiv avdunstning. Fördelarna med autoklav-soda-nedbrytning av scheelitkoncentrat före sintring är uteslutningen av ugnsprocessen och en något lägre halt av föroreningar i volframlösningar (särskilt fosfor och arsenik).

Nackdelarna med metoden inkluderar en stor förbrukning av Na2C03. En hög koncentration av överskott av Na2C03 (80-120 g/l) medför en ökad förbrukning av syror för neutralisering av lösningar och följaktligen höga kostnader för bortskaffande av avfallslösningar.

Nedbrytning av volframat konc.

Natriumhydroxidlösningar bryter ner wolframit enligt utbytesreaktionen:

Me WC>4 + 2Na0Hi=tNa2W04 + Me(OH)2, (1,13)

Där Me är järn, mangan.

Värdet på koncentrationskonstanten för denna reaktion Kc = 2 vid temperaturer på 90, 120 och 150 °C är lika med 0,68 respektive; 2,23 och 2,27.

Fullständig sönderdelning (98-99%) uppnås genom att behandla det finfördelade koncentratet med 25-40% natriumhydroxidlösning vid 110-120°C. Det nödvändiga överskottet av alkali är 50 % eller mer. Nedbrytningen utförs i ståltäta reaktorer utrustade med omrörare. Luftens passage in i lösningen påskyndar processen på grund av oxidationen av järn(II)hydroxid Fe (OH) 2 till hydratiserad järn(III)oxid Fe203-«H20 och mangan(II)hydroxid Mn (OH) 2 till hydratiserad mangan (IV) oxid Mn02-1H20.

Användning av nedbrytning med alkalilösningar rekommenderas endast för högvärdiga wolframitkoncentrat (65-70% W02) med en liten mängd kiseldioxid och silikatföroreningar. Vid bearbetning av lågvärdigt koncentrat erhålls starkt förorenade lösningar och svårfiltrerade fällningar.

Bearbetning av natriumvolframatlösningar

Lösningar av natriumvolframat innehållande 80-150 g/l W03, för att erhålla volframtrioxid av erforderlig renhet, har hittills huvudsakligen bearbetats enligt det traditionella schemat, vilket inkluderar: rening från föreningar av föroreningselement (Si, P, As, F, Mo); nederbörd

Kalcium volfram mag (konstgjord scheelite) med dess efterföljande sönderdelning med syror och erhållande av teknisk volframsyra; upplösning av volframsyra i ammoniakvatten, följt av indunstning av lösningen och kristallisation av ammoniumparavolframat (PVA); kalcinering av PVA för att erhålla ren volframtrioxid.

Den största nackdelen med schemat är dess flerstegskaraktär, som utför de flesta av operationerna i ett periodiskt läge och varaktigheten av ett antal omfördelningar. En extraktions- och jonbytesteknik för att omvandla Na2W04-lösningar till (NH4)2W04-lösningar har utvecklats och används redan på vissa företag. De huvudsakliga omfördelningarna av det traditionella schemat och nya utvinnings- och jonbytesvarianter av tekniken behandlas kort nedan.

Rening av föroreningar

Silikonrengöring. När innehållet av Si02 i lösningar överstiger 0,1 % av innehållet av W03, är preliminär rening från kisel nödvändig. Rening baseras på hydrolytisk sönderdelning av Na2Si03 genom att koka en lösning neutraliserad till pH=8*9 med frisättning av kiselsyra.

Lösningarna neutraliseras med saltsyra, tillsätts i en tunn ström under omrörning (för att undvika lokal peroxidation) till en uppvärmd lösning av natriumvolframat.

Rening av fosfor och arsenik. För att avlägsna fosfat- och arsenatjoner används metoden för utfällning av ammonium-magnesiumsalter Mg (NH4) P04 6H20 och Mg (NH4) AsC) 4 6H20. Lösligheten av dessa salter i vatten vid 20 C är 0,058 respektive 0,038 %. I närvaro av ett överskott av Mg2+- och NH4-joner är lösligheten lägre.

Utfällningen av fosfor- och arsenikföroreningar utförs i kylan:

Na2HP04 + MgCl2 + NH4OH = Mg(NH4)P04 + 2NaCl +

Na2HAsQ4 + MgCl2 + NH4OH = Mg(NH4)AsQ4 + 2NaCl +

Efter lång stående (48 timmar) faller kristallina fällningar av ammonium-magnesiumsalter ut från lösningen.

Rening från fluoridjoner. Med en hög halt av fluorit i originalkoncentratet når halten av fluoridjoner 5 g/L. Lösningar renas från fluor-joner genom utfällning med magnesiumfluorid från en neutraliserad lösning, till vilken MgCl2 tillsätts. Rening av fluor kan kombineras med hydrolytisk isolering av kiselsyra.

Molybdenrengöring. Lösningar av natriumvolframat" måste renas från molybden om dess innehåll överstiger 0,1 % av W03-innehållet (dvs. 0,1-0,2 t/l). Vid en molybdenkoncentration på 5-10 g/l (till exempel vid bearbetning av scheelite) -powellite Tyrny-Auzsky-koncentrat), är isoleringen av molybden av särskild betydelse, eftersom den syftar till att erhålla ett kemiskt molybdenkoncentrat.

En vanlig metod är att fälla ut den svårlösliga molybdentrisulfiden MoS3 från en lösning.

Det är känt att när natriumsulfid tillsätts till lösningar av volframat eller natriummolybdat, bildas sulfosalter Na23S4 eller oxosulfosalter Na23Sx04_x (där E är Mo eller W):

Na2304 + 4NaHS = Na23S4 + 4NaOH. (1,16)

Jämviktskonstanten för denna reaktion för Na2Mo04 är mycket större än för Na2W04(^^0 » Kzr). Därför, om en mängd Na2S tillsätts till lösningen, tillräcklig endast för interaktion med Na2Mo04 (med ett litet överskott), bildas övervägande molybdensulfosalt. Med den efterföljande surgöringen av lösningen till pH = 2,5 * 3,0 förstörs sulfosaltet med frisättning av molybdentrisulfid:

Na2MoS4 + 2HC1 = MoS3 j + 2NaCl + H2S. (1,17)

Oxosulfosalter sönderfaller med frisättning av oxosulfider (till exempel MoSjO, etc.). Tillsammans med molybdentrisulfid samfälls en viss mängd volframtrisulfid Genom att lösa upp sulfidfällningen i en sodalösning och återutfälla molybdentrisulfid erhålls ett molybdenkoncentrat med en W03-halt på högst 2 % med en förlust av volfram 0,3-0,5 % av den ursprungliga mängden.

Efter partiell oxidativ rostning av fällningen av molybdentrisulfid (vid 450-500 ° C) erhålls ett kemiskt molybdenkoncentrat med en halt av 50-52% molybden.

Nackdelen med metoden för utfällning av molybden i kompositionen av trisulfid är frisättningen av vätesulfid enligt reaktion (1.17), vilket kräver kostnader för neutralisering av gaser (de använder absorption av H2S i en skrubber som bevattnas med en natriumhydroxid lösning). Valet av molybdentrisulfid utförs från en lösning uppvärmd till 75-80 C. Operationen utförs i förseglade stålreaktorer, gummerade eller belagda med syrabeständig emalj. Trisulfidfällningarna separeras från lösningen genom filtrering på en filterpress.

Erhålla volframsyra från lösningar av natriumvolframat

Volframsyra kan isoleras direkt från en lösning av natriumvolframat med saltsyra eller salpetersyra. Denna metod används dock sällan på grund av svårigheten att tvätta fällningar från natriumjoner, vars innehåll i volframtrioxid är begränsat.

För det mesta fälls kalciumvolframat initialt ut från lösningen, som sedan sönderdelas med syror. Kalciumvolframat fälls ut genom att tillsätta en CaCl2-lösning uppvärmd till 80-90 C till en natriumvolframatlösning med en kvarvarande alkalinitet av lösningen på 0,3-0,7%. I detta fall faller en vit finkristallin, lätt sedimenterad fällning ut, natriumjoner stannar kvar i moderluten, vilket säkerställer deras låga innehåll av volframsyra. 99-99,5% W faller ut från lösningen, moderlösningar innehåller 0,05-0,07 g/l W03. CaW04-fällningen tvättad med vatten i form av en pasta eller massa går in för sönderdelning med saltsyra när den värms upp till 90 °:

CaW04 + 2HC1 = H2W04i + CaCl2. (1,18)

Under sönderdelningen upprätthålls en hög slutlig surhet i massan (90–100 g/l HCl), vilket säkerställer separationen av volframsyra från föroreningar av fosfor, arsenik och delvis molybdenföreningar (molybdensyra löses i saltsyra). Utfällningar av volframsyra kräver noggrann tvättning från föroreningar (särskilt från kalciumsalter

och natrium). Under de senaste åren har kontinuerlig tvättning av volframsyra i pulserande kolonner bemästrats, vilket avsevärt förenklade operationen.

Vid ett av företagen i Sovjetunionen, vid bearbetning av natriumvolframatlösningar, istället för saltsyra, används salpetersyra för att neutralisera lösningarna och sönderdela CaW04-fällningar, och utfällningen av den senare utförs genom att införa Ca(N03)2 i lösningarna. I detta fall kasseras moderluten med salpetersyra, varvid nitratsalter som används som gödningsmedel erhålls.

Rening av teknisk volframsyra och erhållande av W03

Teknisk volframsyra, erhållen med den ovan beskrivna metoden, innehåller 0,2-0,3% föroreningar. Som ett resultat av syrakalcinering vid 500-600 C erhålls volframtrioxid, lämplig för tillverkning av hårda legeringar baserade på volframkarbid. Framställningen av volfram kräver emellertid trioxid av högre renhet med en total föroreningshalt på högst 0,05 %.

Ammoniakmetoden för att rena volframsyra är allmänt accepterad. Det är lättlösligt i ammoniakvatten, medan de flesta av föroreningarna finns kvar i sedimentet: kiseldioxid, järn- och manganhydroxider och kalcium (i form av CaW04). Emellertid kan ammoniaklösningar innehålla en blandning av molybden, alkalimetallsalter.

Från ammoniaklösningen, som ett resultat av avdunstning och efterföljande kylning, isoleras en kristallin fällning av PVA:

avdunstning

12(NH4)2W04 * (NH4)10H2W12O42 4Н20 + 14NH3 +

I industriell praxis skrivs sammansättningen av PVA ofta i oxidform: 5(NH4)20-12W03-5H20, vilket inte återspeglar dess kemiska natur som ett isopolsyrasalt.

Indunstning utförs i satsvis eller kontinuerliga anordningar av rostfritt stål. Vanligtvis isoleras 75-80% av volfram till kristaller. Djupare kristallisation är oönskad för att undvika kontaminering av kristallerna med föroreningar. Det är signifikant att det mesta av molybdenföroreningarna (70-80%) finns kvar i moderluten. Från moderluten berikad med föroreningar fälls volfram ut i form av CaW04 eller H2W04, som återförs till lämpliga stadier av produktionsschemat.

PVA-kristaller pressas ut på ett filter, sedan i en centrifug, tvättas med kallt vatten och torkas.

Volframtrioxid erhålls genom termisk nedbrytning av volframsyra eller PVA:

H2W04 \u003d "W03 + H20;

(NH4) 10H2W12O42 4H20 = 12W03 + 10NH3 + 10H20. (1,20)

Kalcinering utförs i roterande elektriska ugnar med ett rör av värmebeständigt stål 20X23H18. Kalcineringsläget beror på syftet med volframtrioxid, den erforderliga storleken på dess partiklar. Så för att erhålla volframtrådskvalitet VA (se nedan), kalcineras PVA vid 500-550 ° C, trådkvaliteter VCh och VT (volfram utan tillsatser) - vid 800-850 ° C.

Volframsyra kalcineras vid 750-850 °C. Volframtrioxid som härrör från PVA har större partiklar än trioxid som härrör från volframsyra. I volframtrioxid, avsedd för framställning av volfram, måste halten W03 vara minst 99,95 % för tillverkning av hårda legeringar – minst 99,9 %.

Extraktions- och jonbytesmetoder för bearbetning av lösningar av natriumvolframat

Bearbetningen av natriumvolframatlösningar förenklas avsevärt när volfram extraheras från lösningar genom extraktion med ett organiskt extraktionsmedel, följt av återextraktion från den organiska fasen med en ammoniaklösning med separation av PVA från en ammoniaklösning.

Eftersom volfram i ett brett område av pH=7,5+2,0 finns i lösningar i form av polymera anjoner, används anjonbytarextraktionsmedel för extraktion: salter av aminer eller kvartära ammoniumbaser. I synnerhet används sulfatsaltet av trioktylamin (i?3NH)HS04 (där R är С8Н17) i industriell praxis. De högsta hastigheterna av volframextraktion observeras vid pH=2*4.

Extraktion beskrivs med ekvationen:

4 (i? 3NH) HS04 (opr) + H2 \ U120 * "(aq) + 2H + (aq) ї \u003d ї

Ї \u003d ї (D3GSh) 4H4 \ U12O40 (org) + 4H80; (aq.). (l,2l)

Aminen löses i fotogen, till vilken en teknisk blandning av flervärda alkoholer (C7 - C9) tillsätts för att förhindra utfällning av en fast fas (på grund av den låga lösligheten av aminsalter i fotogen). Den ungefärliga sammansättningen av den organiska fasen: aminer 10%, alkoholer 15%, fotogen - resten.

Lösningar renade från mrlibden, samt föroreningar av fosfor, arsenik, kisel och fluor, skickas för extraktion.

Volfram återextraheras från den organiska fasen med ammoniakvatten (3-4% NH3), varvid man erhåller lösningar av ammoniumvolframat, från vilka PVA isoleras genom indunstning och kristallisation. Extraktionen utförs i apparater av blandar-settlertyp eller i pulserande kolonner med packning.

Fördelarna med extraktionsbearbetning av natriumvolframatlösningar är uppenbara: antalet operationer i det tekniska systemet reduceras, det är möjligt att utföra en kontinuerlig process för att erhålla ammoniumvolframatlösningar från natriumvolframatlösningar och produktionsområdena minskas.

Avloppsvatten från extraktionsprocessen kan innehålla en inblandning av 80-100 mg/l aminer, samt föroreningar av högre alkoholer och fotogen. För att avlägsna dessa miljöskadliga föroreningar används skumflotation och adsorption på aktivt kol.

Utvinningsteknik används på utländska företag och implementeras även på inhemska anläggningar.

Användningen av jonbytarhartser är en riktning för schemat för bearbetning av natriumvolframatlösningar som konkurrerar med extraktion. För detta ändamål används lågbasiska anjonbytare innehållande amingrupper (ofta tertiära aminer) eller amfotera hartser (amfolyter) innehållande karboxyl- och amingrupper. Vid pH=2,5+3,5 sorberas volframpolyanjoner på hartser, och för vissa hartser är den totala kapaciteten 1700-1900 mg W03 per 1 g harts. I fallet med harts i 8C>5~-formen beskrivs sorption och eluering av respektive ekvationer:

2tf2S04 + H4W12044; 5^"4H4W12O40 + 2SOf; (1,22)

I-4H4WI2O40 + 24NH4OH = 12(NH4)2W04 + 4DON + 12H20. (l.23)

Jonbytesmetoden utvecklades och tillämpades på ett av företagen i Sovjetunionen. Den erforderliga kontakttiden för hartset med lösningen är 8-12 h. Processen utförs i en kaskad av jonbytarkolonner med en suspenderad hartsbädd i ett kontinuerligt läge. En komplicerande omständighet är den partiella isoleringen av PVA-kristaller vid elueringsstadiet, vilket kräver att de separeras från hartspartiklarna. Som ett resultat av eluering erhålls lösningar innehållande 150–170 g/l W03, som matas till avdunstning och kristallisation av PVA.

Nackdelen med jonbytarteknik jämfört med extraktion är den ogynnsamma kinetiken (kontakttid 8-12 timmar mot 5-10 minuter för extraktion). Samtidigt inkluderar fördelarna med jonbytare frånvaron av avfallslösningar som innehåller organiska föroreningar, såväl som brandsäkerhet och icke-toxicitet hos hartser.

Nedbrytning av scheelitkoncentrat med syror

I industriell praxis, främst vid bearbetning av högkvalitativa scheelitkoncentrat (70-75% W03), används direkt sönderdelning av scheelit med saltsyra.

Nedbrytningsreaktion:

CaW04 + 2HC1 = W03H20 + CoCl2 (1,24)

Nästan oåterkallelig. Syraförbrukningen är dock mycket högre än den stökiometriskt nödvändiga (250–300%) på grund av hämningen av processen av volframsyrafilmer på scheelitpartiklar.

Nedbrytningen utförs i slutna reaktorer med omrörare, fodrade med syrafast emalj och upphettade genom en ångmantel. Processen utförs vid 100-110 C. Nedbrytningens varaktighet varierar från 4-6 till 12 timmar, vilket beror på malningsgraden, såväl som koncentratets ursprung (scheeliter av olika avlagringar skiljer sig i reaktivitet).

En enda behandling leder inte alltid till en fullständig öppning. I detta fall, efter upplösning av volframsyra i ammoniakvatten, återbehandlas återstoden med saltsyra.

Under nedbrytningen av scheelite-powellitkoncentrat innehållande 4-5 % molybden passerar det mesta av molybdenet in i saltsyralösningen, vilket förklaras av molybdensyrans höga löslighet i saltsyra. Så vid 20 C i 270 g/l HC1 är lösligheten för H2Mo04 och H2WO4 182 respektive 0,03 g/l. Trots detta uppnås inte fullständig separation av molybden. Utfällningar av volframsyra innehåller 0,2-0,3 % molybden, som inte kan extraheras genom ombehandling med saltsyra.

Syrametoden skiljer sig från de alkaliska metoderna för scheelitnedbrytning genom ett mindre antal operationer i det tekniska schemat. Men vid bearbetning av koncentrat med en relativt låg halt av W03 (50-55%) med en betydande halt av föroreningar, för att erhålla konditionerat ammoniumparavolframat, måste två eller tre ammoniakreningar av volframsyra utföras, vilket är oekonomiskt . Därför används sönderdelning med saltsyra mest vid bearbetning av rika och rena scheelitkoncentrat.

Nackdelarna med metoden för nedbrytning med saltsyra är den höga förbrukningen av syra, den stora volymen avfallslösningar av kalciumklorid och komplexiteten i deras bortskaffande.

Mot bakgrund av uppgifterna att skapa avfallsfria tekniker är salpetersyrametoden för nedbrytning av scheelitekoncentrat av intresse. I det här fallet är moderlösningarna lätta att kassera och erhåller nitratsalter.

Sida 1 av 25

Statsbudgetproffs

utbildningsinstitution i republiken Karelen

"Kostomuksha Polytechnic College"

Vice direktör för ML __________________ T.S. Kubar

"_____" ________________________________ 2019

SLUTKVALIFIKATIONSARBETE

Ämne: "Upprätthålla huvudmetoden för anrikning av volframmalmer och användningen av extra dehydreringsprocesser i det tekniska systemet för Primorsky GOK"

Elev i gruppen: Kuzich S.E.

4-rätters grupp OPI-15 (41С)

Specialitet 21.02.18

"Mineralberikning"

Chef för WRC: Volkovich O.V.

speciallärare discipliner

Kostomuksha

2019

Inledning………………………………………………………………………………………………………3

1. Teknologisk del…………………………………………………………………………6

1.1 Allmänna egenskaper hos volframmalmer………………………………….6

1.2 Ekonomisk utvärdering av volframmalmer…………………………………………………10

1. Teknologiskt schema för anrikning av volframmalmer på exemplet med Primorsky GOK………………………………………………………………..……11

2. Uttorkning av berikningsprodukter…………………………………………………17

2.1. Kärnan i uttorkningsprocesser…………………………………………..….17

2.2. Centrifugering………………………………………………………..…….24

3. Organisation av säkra arbetsförhållanden……………………………………….30

3.1. Krav för att skapa säkra arbetsförhållanden på arbetsplatsen…………………………………………………………………………..…...30

3.2. Krav för att upprätthålla säkerheten på arbetsplatsen.…….…..32

3.3. Säkerhetskrav för företagets anställda…………32

Slutsats……………………………………………………………………………….…..…..34

Lista över använda källor och litteratur…………………………………………36

Introduktion

Mineralberikning - är en industri som bearbetar fasta mineraler med avsikt att erhålla koncentrat, d.v.s. produkter vars kvalitet är högre än kvaliteten på råvarorna och uppfyller kraven för deras vidare användning i samhällsekonomin.Mineraler är grunden för den nationella ekonomin, och det finns inte en enda industri där mineraler eller produkter från deras bearbetning inte används.

Ett av dessa mineral är volfram - en metall med unika egenskaper. Den har den högsta kok- och smältpunkten bland metaller, samtidigt som den har den lägsta termiska expansionskoefficienten. Dessutom är det en av de hårdaste, tyngsta, stabila och tätaste metallerna: volframdensiteten är jämförbar med densiteten för guld och uran och är 1,7 gånger högre än blyets.De viktigaste volframmineralerna är scheelite, hübnerit och wolframit. Beroende på typen av mineraler kan malmer delas in i två typer; scheelite och wolframite. Vid bearbetning av volframhaltiga malmer, gravitation, flotation, magnetisk och även elektrostatisk,hydrometallurgiska och andra metoder.

Under de senaste åren har hårda cermetlegeringar baserade på volframkarbid använts i stor utsträckning. Sådana legeringar används som skärare, för tillverkning av borrkronor, stansar för kalltrådsdragning, stansar, fjädrar, delar av pneumatiska verktyg, ventiler i förbränningsmotorer, värmebeständiga delar av mekanismer som arbetar vid höga temperaturer. Hårda ytlegeringar (stelliter), bestående av volfram (3-15 %), krom (25-35 %) och kobolt (45-65 %) med en liten mängd kol, används för beläggning av snabbslitande delar av mekanismer ( turbinblad, grävmaskinsutrustning och etc.). Legeringar av volfram med nickel och koppar används vid tillverkning av skyddsskärmar från gammastrålar inom medicin.

Metallvolfram används inom elektroteknik, radioteknik, röntgenteknik: för tillverkning av glödtrådar i elektriska lampor, värmare för elektriska högtemperaturugnar, antikatoder och katoder av röntgenrör, vakuumutrustning och mycket mer. Volframföreningar används som färgämnen, för att ge tyger brandbeständighet och vattenbeständighet, inom kemi - som ett känsligt reagens för alkaloider, nikotin, protein, som en katalysator vid produktion av högoktanig bensin.

Volfram används också i stor utsträckning vid produktion av militär- och rymdteknik (pansarplattor, stridsvagnstorn, gevär och pistolpipor, raketkärnor, etc.).

Strukturen för volframkonsumtionen i världen förändras ständigt. Från vissa branscher ersätts det av andra material, men nya användningsområden dyker upp. Så under första hälften av 1900-talet användes upp till 90% av volfram på legeringsstål. För närvarande domineras industrin av produktionen av volframkarbid, och användningen av volframmetall blir allt viktigare. Nyligen har nya möjligheter att använda volfram som ett miljövänligt material öppnats upp. Volfram kan ersätta bly vid tillverkning av olika ammunition, och kan även användas vid tillverkning av sportutrustning, i synnerhet golfklubbor och bollar. Utvecklingen inom dessa områden pågår i USA. I framtiden bör volfram ersätta utarmat uran vid tillverkning av ammunition av stor kaliber. På 1970-talet, när volframpriserna var cirka 170 dollar. per 1% WO-halt 3 per 1 ton produkt ersatte USA, och sedan några Nato-länder, volfram i tung ammunition med utarmat uran, som med samma tekniska egenskaper var betydligt billigare.

Volfram, som ett kemiskt grundämne, ingår i gruppen tungmetaller och tillhör ur miljösynpunkt måttligt giftigt (II-III klass). För närvarande är källorna till miljöföroreningar med volfram processerna för utforskning, utvinning och bearbetning (anrikning och metallurgi) av volframhaltiga mineralråvaror. Som ett resultat av bearbetning är sådana källor oanvänt fast avfall, avlopp, damm, volframhaltiga fina partiklar. Fast avfall i form av soptippar och olika avfallsavfall bildas vid anrikning av volframmalmer. Avloppsvatten från bearbetningsanläggningarna representeras av avfallsdeponier, som används som återvunnet vatten i malnings- och flotationsprocesserna.

Syftet med det slutliga kvalificeringsarbetet: att underbygga det tekniska schemat för anrikning av volframmalmer på exemplet med Primorsky GOK och kärnan i uttorkningsprocesserna i detta tekniska schema.

IRKUTSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY

Som ett manuskript

Artemova Olesya Stanislavovna

UTVECKLING AV EN TEKNIK FÖR EXTRAKTION AV TUNGSTEN FRÅN DZHIDA VMK:s gamla avfall

Specialitet 25.00.13 - Anrikning av mineraler

avhandlingar för graden av kandidat för tekniska vetenskaper

Irkutsk 2004

Arbetet utfördes vid Irkutsk State Technical University.

Vetenskaplig rådgivare: Doktor i tekniska vetenskaper,

Professor K. V. Fedotov

Officiella opponenter: doktor i tekniska vetenskaper,

Professor Yu.P. Morozov

Kandidat för tekniska vetenskaper A.Ya. Mashovich

Ledande organisation: St Petersburg State

Mining Institute (Technical University)

Disputationen kommer att äga rum den 22 december 2004 kl. /O* timmar vid ett möte i avhandlingsrådet D 212.073.02 vid Irkutsk State Technical University på adressen: 664074, Irkutsk, st. Lermontov, 83, rum. K-301

Vetenskaplig sekreterare i avhandlingsrådet Professor

ALLMÄN BESKRIVNING AV ARBETET

Arbetets relevans. Volframlegeringar används i stor utsträckning inom maskinteknik, gruvdrift, metallbearbetningsindustrin och vid produktion av elektrisk belysningsutrustning. Den största konsumenten av volfram är metallurgi.

Att öka produktionen av volfram är möjligt på grund av inblandningen i bearbetningen av komplex i sammansättning, eldfast, fattig på innehåll av värdefulla komponenter och malm som inte är i balans, genom den utbredda användningen av gravitationsanrikningsmetoder.

Engagemang i bearbetningen av gammal malmavfall från Dzhida VMK kommer att lösa det akuta problemet med råvarubasen, öka produktionen av efterfrågat volframkoncentrat och förbättra miljösituationen i Trans-Baikal-regionen.

Syftet med arbetet: att vetenskapligt underbygga, utveckla och testa rationella tekniska metoder och metoder för anrikning av gammalt volframinnehållande avfall från Dzhida VMK.

Arbetets idé: studie av förhållandet mellan struktur-, material- och fassammansättningarna av de inaktuella avfallsprodukterna från Dzhida VMK med deras tekniska egenskaper, vilket gör det möjligt att skapa en teknik för bearbetning av teknogena råvaror.

Följande uppgifter löstes i arbetet: att uppskatta fördelningen av volfram i hela utrymmet för den huvudsakliga teknogeniska formationen av Dzhida VMK; att studera materialsammansättningen av de inaktuella avfallsprodukterna från Dzhizhinsky VMK; att undersöka kontrasten hos inaktuella avfall i den ursprungliga storleken enligt innehållet i W och 8 (II); för att undersöka gravitationstvättbarheten hos de inaktuella avfallsprodukterna från Dzhida VMK i olika storlekar; fastställa genomförbarheten av att använda magnetisk anrikning för att förbättra kvaliteten på råa volframhaltiga koncentrat; att optimera det tekniska systemet för anrikning av teknogena råvaror från OTO för Dzhida VMK; att utföra semi-industriella tester av det utvecklade schemat för utvinning av W från gammalt avfall från FESCO.

Forskningsmetoder: spektrala, optiska, optisk-geometriska, kemiska, mineralogiska, fas-, gravitations- och magnetiska metoder för att analysera materialsammansättningen och tekniska egenskaper hos de ursprungliga mineralråvarorna och anrikningsprodukterna.

Tillförlitligheten och giltigheten av vetenskapliga bestämmelser, slutsatser tillhandahålls av en representativ volym av laboratorieforskning; bekräftas av den tillfredsställande konvergensen av de beräknade och experimentellt erhållna anrikningsresultaten, överensstämmelsen mellan resultaten från laboratorie- och pilotförsök.

NATIONELLT BIBLIOTEK I Spec glyle!

Vetenskaplig nyhet:

1. Det har fastställts att teknogena volframhaltiga råmaterial från Dzhida VMK i alla storlekar är effektivt berikade med gravitationsmetoden.

2. Med hjälp av generaliserade kurvor för gravitationsförband bestämdes de begränsande tekniska parametrarna för bearbetning av inaktuella avfall av Dzhida VMK av olika storlekar med gravitationsmetoden och villkoren för att erhålla dumpningsavfall med minimala förluster av volfram identifierades.

3. Nya mönster av separationsprocesser har etablerats, som bestämmer gravitationstvättningen av volframhaltiga teknogena råmaterial med en partikelstorlek på +0,1 mm.

4. För det gamla avfallet från Dzhida VMK fann man en tillförlitlig och signifikant korrelation mellan innehållet i WO3 och S(II).

Praktisk betydelse: en teknik har utvecklats för anrikning av gammalt avfall från Dzhida VMK, som säkerställer en effektiv utvinning av volfram, vilket gör det möjligt att erhålla ett konditionerat volframkoncentrat.

Godkännande av arbetet: huvudinnehållet i avhandlingsarbetet och dess individuella bestämmelser rapporterades vid de årliga vetenskapliga och tekniska konferenserna vid Irkutsk State Technical University (Irkutsk, 2001-2004), det allryska skolseminariet för unga forskare " Leon Readings - 2004" (Irkutsk, 2004), vetenskapligt symposium "Miner's Week - 2001" (Moskva, 2001), All-Russian vetenskaplig och praktisk konferens "Nya teknologier inom metallurgi, kemi, anrikning och ekologi" (2004, St. Petersburg .), Plaksinsky Readings - 2004. Avhandlingsarbetet presenterades i sin helhet vid Institutionen för mineralberikning och teknisk ekologi vid ISTU, 2004 och vid Institutionen för mineralberikning, SPGGI (TU), 2004.

Publikationer. På ämnet för avhandlingen har 8 tryckta publikationer utkommit.

Arbetets struktur och omfattning. Avhandlingsarbetet består av en inledning, 3 kapitel, avslutning, 104 bibliografiska källor och innehåller 139 sidor, varav 14 figurer, 27 tabeller och 3 bilagor.

Författaren uttrycker sin djupa tacksamhet till den vetenskapliga rådgivaren, doktor i tekniska vetenskaper, prof. K.V. Fedotov för professionell och vänlig vägledning; prof. HAN. Belkova för värdefulla råd och användbara kritiska kommentarer som gjordes under diskussionen av avhandlingsarbetet; G.A. Badenikova - för konsultation om beräkningen av det tekniska systemet. Författaren tackar uppriktigt personalen på institutionen för den omfattande hjälp och stöd som ges vid utarbetandet av avhandlingen.

De objektiva förutsättningarna för inblandning av teknogena formationer i produktionsomsättningen är:

Det oundvikliga i att bevara naturresurspotentialen. Det säkerställs genom en minskning av utvinningen av primära mineraltillgångar och en minskning av mängden skador på miljön;

Behovet av att ersätta primära resurser med sekundära. På grund av behoven för produktion av material och råvaror, inklusive de industrier vars naturresursbas praktiskt taget är uttömd;

Möjligheten att använda industriavfall säkerställs genom införandet av vetenskapliga och tekniska framsteg.

Produktionen av produkter från teknogena fyndigheter är som regel flera gånger billigare än från råvaror som är speciellt utvunna för detta ändamål och kännetecknas av en snabb avkastning på investeringen.

Avfallslagringsanläggningar för malmbearbetning är föremål för ökad miljöfara på grund av deras negativa inverkan på luftbassängen, underjords- och ytvatten samt marktäcket över stora områden.

Föroreningsbetalningar är en form av kompensation för ekonomisk skada från utsläpp och utsläpp av föroreningar till miljön, såväl som för avfallshantering på Ryska federationens territorium.

Dzhida-malmfältet tillhör den högtemperatur-djupa hydrotermiska kvarts-wolframit (eller kvarts-hubnerit) typen av avlagringar, som spelar en viktig roll i utvinningen av volfram. Det huvudsakliga malmmineralet är wolframit, vars sammansättning sträcker sig från ferberit till pobnerit med alla mellanliggande medlemmar i serien. Scheelite är ett mindre vanligt volframat.

Malmer med wolframit anrikas huvudsakligen enligt gravitationsschemat; vanligtvis används gravitationsmetoder för våtberikning på jiggmaskiner, hydrocykloner och koncentrationstabeller. Magnetisk separation används för att erhålla konditionerade koncentrat.

Fram till 1976 bearbetades malmer vid Dzhida VMK-anläggningen enligt ett gravitationsschema i två steg, inklusive tung-medelberikning i hydrocykloner, en tvåstegskoncentration av snävt klassificerade malmmaterial på tredäcksbord av typen SK-22, omslipning och anrikning av industriprodukter i en separat cykel. Slammet anrikades enligt ett separat gravitationsschema med inhemska och utländska koncentrationsslamtabeller.

Från 1974 till 1996 avfall av anrikning av endast volframmalmer lagrades. Åren 1985-86 bearbetades malmer enligt gravitations-flotationsteknologin. Därför dumpades avfallsavfallet från gravitationsanrikningen och sulfidprodukten från flotationgravitationen i huvudavfallet. Sedan mitten av 1980-talet, på grund av det ökade flödet av malm som tillförts från Inkursky-gruvan, har andelen avfall från stora

klasser, upp till 1-3 mm. Efter avstängningen av gruv- och processanläggningen i Dzhida 1996 förstördes sedimenteringsdammen själv på grund av avdunstning och filtrering.

År 2000 pekades "Emergency Discharge Tailing Facility" (HAS) ut som en oberoende anläggning på grund av dess ganska betydande skillnad från den huvudsakliga avfallsanläggningen när det gäller förekomstförhållanden, reservernas omfattning, kvaliteten och graden av bevarande av teknogen sandstrand. En annan sekundär avfallsavfall är alluviala teknogena avlagringar (ATO), som inkluderar återdeponerade flytningsavfall av molybdenmalmer i området av floddalen. Modonkul.

De grundläggande standarderna för betalning för avfallshantering inom de fastställda gränserna för Dzhida VMK är 90 620 000 rubel. Den årliga miljöskadan från markförstöring på grund av placeringen av gammal malmavfall uppskattas till 20 990 200 rubel.

Således kommer engagemanget i bearbetningen av inaktuella avfall från Dzhida VMK-malmen att göra det möjligt: ​​1) att lösa problemet med företagets råvarubas; 2) att öka produktionen av det efterfrågade "-koncentratet" och 3) att förbättra den ekologiska situationen i Trans-Baikal-regionen.

Materialsammansättningen och tekniska egenskaperna för den teknogena mineralbildningen av Dzhida VMK

Geologisk testning av gammalt avfall från Dzhida VMK utfördes. Vid undersökning av en sidoavfallsdump (Emergency Discharge Tailing Facility (HAS)) togs 13 prover. 5 prover togs på området för ATO-fyndigheten. Området för provtagning av huvudavfallsdumpen (MTF) var 1015 tusen m2 (101,5 ha), 385 delprover togs. Massan av de tagna proverna är 5 ton. Alla prover som tagits analyserades för innehållet "03 och 8 (I).

OTO, CHAT och ATO jämfördes statistiskt när det gäller innehållet i "03" med hjälp av Students t-test. Med en konfidenssannolikhet på 95 % fastställdes: 1) frånvaron av en signifikant statistisk skillnad i innehållet i "03 " mellan delprover av sidoavfall; 2) de genomsnittliga resultaten av testning av OTO i termer av innehållet i "03" 1999 och 2000 hänvisar till samma allmänna population; 3) de genomsnittliga resultaten av testning av huvud- och sekundäravfall i termer av innehållet i "03 " skiljer sig väsentligt från varandra och mineralråvarorna i alla anrikningsprodukter kan inte bearbetas enligt samma teknik.

Ämnet för vår studie är generell relativitetsteori.

Materialsammansättningen av mineralråvarorna från OTO av Dzhida VMK fastställdes enligt analysen av vanliga och grupptekniska prover, såväl som produkterna från deras bearbetning. Stickprover analyserades för innehållet i "03 och 8(11). Gruppprover användes för mineralogiska, kemiska, fas- och siktanalyser.

Enligt den spektrala semikvantitativa analysen av ett representativt analytiskt prov är den viktigaste användbara komponenten - " och sekundär - Pb, /u, Cu, Au och Content "03 i form av scheelite

ganska stabilt i alla storleksklasser av olika sandskillnader och i genomsnitt 0,042-0,044%. Innehållet av WO3 i form av hübnerite är inte detsamma i olika storleksklasser. Höga halter av WO3 i form av hübnerit noteras i partiklar med storleken +1 mm (från 0,067 till 0,145%) och speciellt i klassen -0,08+0 mm (från 0,210 till 0,273%). Denna egenskap är typisk för ljus och mörk sand och bibehålls för medelprovet.

Resultaten av spektrala, kemiska, mineralogiska och fasanalyser bekräftar att egenskaperna hos hubnerit, som den huvudsakliga mineralformen \UO3, kommer att bestämma tekniken för anrikning av mineralråvaror av OTO Dzhida VMK.

De granulometriska egenskaperna hos råmaterial OTO med fördelning av volfram efter storleksklasser visas i fig. 1.2.

Det kan ses att huvuddelen av OTO-provmaterialet (~58%) har en finhet på -1 + 0,25 mm, vardera 17% faller i stora (-3 + 1 mm) och små (-0,25 + 0,1 mm) klasser . Andelen material med en partikelstorlek på -0,1 mm är ca 8 %, varav hälften (4,13 %) faller på slamklassen -0,044 + 0 mm.

Volfram kännetecknas av en liten fluktuation (0,04-0,05%) i innehållet i storleksklasser från -3 +1 mm till -0,25 + 0,1 mm och en kraftig ökning (upp till 0,38%) i storleksklassen -0 ,1+ 0,044 mm. I slemklassen -0,044+0 mm är volframhalten reducerad till 0,19%. Det vill säga, 25,28 % volfram är koncentrerat i klassen -0,1 + 0,044 mm med en effekt av denna klass på cirka 4 % och 37,58 % - i klassen -0,1 + 0 mm med en effekt av denna klass på 8,37 %.

Som ett resultat av analysen av data om impregnering av hubnerit och scheelite i mineralråvarorna OTO av den ursprungliga storleken och krossad till - 0,5 mm (se tabell 1).

Tabell 1 - Fördelning av korn och sammanväxter av pobnerit och scheelite efter storleksklasser av de ursprungliga och krossade mineralråvarorna _

Storleksklasser, mm Fördelning, %

Huebnerite Scheelite

Fri korn | Skarvar korn | Skarvar

OTO-material i originalstorlek (- 5 +0 mm)

3+1 36,1 63,9 37,2 62,8

1+0,5 53,6 46,4 56,8 43,2

0,5+0,25 79,2 20,8 79,2 20,8

0,25+0,125 88,1 11,9 90,1 9,9

0,125+0,063 93,6 6,4 93,0 7,0

0,063+0 96,0 4,0 97,0 3,0

Belopp 62,8 37,2 64,5 35,5

OTO-material slipat till - 0,5 +0 mm

0,5+0,25 71,5 28,5 67,1 32,9

0,25+0,125 75,3 24,7 77,9 22,1

0,125+0,063 89,8 10,2 86,1 13,9

0,063+0 90,4 9,6 99,3 6,7

Belopp 80,1 19,9 78,5 21,5

Det dras slutsatsen att det är nödvändigt att klassificera avsmalnade mineralråvaror OTO efter storlek på 0,1 mm och separat anrikning av de resulterande klasserna. Från den stora klassen följer: 1) att separera fria spannmål till ett grovt koncentrat, 2) att utsätta avfallsavfallet som innehåller sammanväxter för omslipning, avsmalning, kombination med den avsmalnade klassen -0,1 + 0 mm av de ursprungliga mineralråvarorna och gravitationen anrikning för att extrahera fina korn av scheelite och pobnerit till en mellanting.

För att bedöma kontrasten av mineralråvaror OTO användes ett tekniskt prov, vilket är en uppsättning av 385 individuella prover. Resultaten av fraktionering av enskilda prover enligt innehållet av WO3 och sulfidsvavel visas i Fig. 3,4.

0 S OS 0,2 "l M ol O 2 SS * _ " 8

S(kk|Jupytetr"oknsmm"fr**m.% Innehåller gulfkshoYa

Ris. Fig. 3 Villkorliga kontrastkurvor för den initiala Fig. 4 Villkorliga kontrastkurvor för initialen

mineralråvaror OTO enligt innehållet N / O) mineralråvaror OTO enligt innehållet 8 (II)

Det visade sig att kontrastförhållandena för innehållet av WO3 och S(II) är 0,44 respektive 0,48. Med hänsyn till klassificeringen av malmer däremot tillhör de undersökta mineralråvarorna enligt halten WO3 och S (II) kategorin icke-kontrastmalmer. Radiometrisk anrikning är det inte

lämplig för att extrahera volfram från små, inaktuella avfall från Dzhida VMK.

Resultaten av korrelationsanalysen, som avslöjade ett matematiskt samband mellan koncentrationerna av \\O3 och S (II) (C3 = 0»0232 + 0,038C5 (u) och r \u003d 0,827; korrelationen är tillförlitlig och tillförlitlig), bekräfta slutsatserna om olämpligheten av att använda radiometrisk separation.

Resultaten av analysen av separationen av OTO-mineralkorn i tunga vätskor framställda på basis av selenbromid användes för att beräkna och plotta gravitationstvättbarhetskurvor (fig. 5), av vars form, särskilt kurvan, följer att för mineralråvaror OTO av Dzhida VMK i alla storlekar är lämplig gravitationsanrikningsmetod.

Med hänsyn till bristerna i användningen av gravitationsanrikningskurvor, särskilt kurvan för att bestämma metallhalten i de ytbelagda fraktionerna med en given avkastning eller återvinning, byggdes generaliserade gravitationsanrikningskurvor (fig. 6), vars analysresultat är ges i tabell. 2.

Tabell 2 - Prognostiserade tekniska indikatorer för anrikning av olika storleksklasser av gammalt avfall från Dzhida VMK genom gravitationsmetoden_

g Gradstorlek, mm Maximala förluster \Y med anrikningsavfall, % skördeavfall, % XV-innehåll, %

i svansarna till slut

3+1 0,0400 25 82,5 0,207 0,1

3+0,5 0,0400 25 84 0,19 0,18

3+0,25 0,0440 25 90 0,15 0,28

3+0,1 0,0416 25 84,5 0,07 0,175

3+0,044 0,0483 25 87 0,064 0,27

1+0,5 0,04 25 84,5 0,16 0,2

1+0,044 0,0500 25 87 0,038 0,29

0,5+0,25 0,05 25 92,5 0,04 0,45

0,5+0,044 0,0552 25 88 0,025 0,365

0,25+0,1 0,03 25 79 0,0108 0,1

0,25+0,044 0,0633 15 78 0,02 0,3

0,1+0,044 0,193 7 82,5 0,018 1,017

När det gäller gravitationstvättbarhet skiljer sig klasserna -0,25+0,044 och -0,1+0,044 mm avsevärt från material av andra storlekar. De bästa tekniska indikatorerna för gravitationsberikning av mineralråvaror förutsägs för storleksklassen -0,1+0,044 mm:

Resultaten av elektromagnetisk fraktionering av tunga fraktioner (HF), gravitationsanalys med användning av Sochnev S-5 universalmagnet och magnetisk separation av HF visade att det totala utbytet av starkt magnetiska och icke-magnetiska fraktioner är 21,47% och förlusterna "i dem är 4,5% Minsta förluster "med en omagnetisk fraktion och det maximala innehållet" i den kombinerade svagmagnetiska produkten förutsägs om separationsmatningen i ett starkt magnetfält har en partikelstorlek på -0,1 + 0 mm.

Ris. 5 Gravity tvättbarhetskurvor för inaktuella avfallsavfall från Dzhida VMK

f) klass -0,1+0,044 mm

Ris. 6 Generaliserade kurvor för gravitationstvättbarhet för olika storleksklasser av mineralråvaror OTO

Utveckling av ett tekniskt system för anrikning av gammalt avfall från Dzhida VM K

Resultaten av teknisk testning av olika metoder för gravitationsberikning av inaktuella avfall från Dzhida VMK presenteras i tabell. 3.

Tabell 3 - Resultat av provning av gravitationsanordningar

Jämförbara tekniska indikatorer har erhållits för extraktion av WO3 till ett grovt koncentrat under anrikning av oklassificerad gammal avfallsavfall både med skruvseparering och centrifugalseparation. De minsta förlusterna av WO3 med avfallsavfall hittades vid anrikning i en centrifugalkoncentrator av klassen -0,1+0 mm.

I tabell. 4 visar den granulometriska sammansättningen av det råa W-koncentratet med en partikelstorlek av -0,1+0 mm.

Tabell 4 - Partikelstorleksfördelning av rå W-koncentrat

Storleksklass, mm Utbyte av klasser, % Innehåll Fördelning av AUOz

Absolut relativ, %

1+0,071 13,97 0,11 1,5345 2,046

0,071+0,044 33,64 0,13 4,332 5,831

0,044+0,020 29,26 2,14 62,6164 83,488

0,020+0 23,13 0,28 6,4764 8,635

Totalt 100,00 0,75 75,0005 100,0

I koncentratet är huvudmängden WO3 i klassen -0,044+0,020 mm.

Enligt data från mineralogisk analys, i jämförelse med källmaterialet, är massfraktionen av pobnerit (1,7%) och malmsulfidmineraler, särskilt pyrit (16,33%), högre i koncentratet. Innehållet av bergbildande - 76,9%. Kvaliteten på det råa W-koncentratet kan förbättras genom successiv applicering av magnetisk och centrifugalseparation.

Resultaten av testning av gravitationsapparater för att extrahera >UOz från avfallet från den primära gravitationsanrikningen av mineralråvaror OTO med en partikelstorlek på +0,1 mm (tabell 5) visade att den mest effektiva apparaten är koncentratorn KKEb80N

Tabell 5 - Resultat av provning av gravitationsapparater

Produkt G, % ßwo>, % rßwo> st ">, %

skruvavskiljare

Koncentrat 19,25 0,12 2,3345 29,55

Avfall 80,75 0,07 5,5656 70,45

Initialt prov 100,00 0,079 7,9001 100,00

wing gateway

Koncentrat 15,75 0,17 2,6750 33,90

Avfall 84,25 0,06 5,2880 66,10

Initialt prov 100,00 0,08 7,9630 100,00

koncentrationstabell

Koncentrat 23,73 0,15 3,56 44,50

Avfall 76,27 0,06 4,44 55,50

Initialt prov 100,00 0,08 8,00 100,00

centrifugalkoncentrator KC-MD3

Koncentrat 39,25 0,175 6,885 85,00

Avfall 60,75 0,020 1,215 15,00

Initialt prov 100,00 0,081 8,100 100,00

Vid optimering av det tekniska schemat för anrikning av mineralråvaror av Dzhida VMK:s OTO togs följande hänsyn: 1) tekniska scheman för bearbetning av fint spridda wolframitmalmer från inhemska och utländska anrikningsanläggningar; 2) tekniska egenskaper hos den moderna utrustningen som används och dess dimensioner; 3) möjligheten att använda samma utrustning för att genomföra två operationer samtidigt, till exempel separation av mineraler efter storlek och uttorkning; 4) ekonomiska kostnader för hårdvarudesign av det tekniska systemet; 5) resultaten som presenteras i kapitel 2; 6) GOST-krav för kvaliteten på volframkoncentrat.

Under semi-industriell testning av den utvecklade tekniken (fig. 7-8 och tabell 6) bearbetades 15 ton initiala mineralråvaror på 24 timmar.

Resultaten av spektralanalysen av ett representativt prov av det erhållna koncentratet bekräftar att W-koncentratet III av den magnetiska separationen är konditionerad och motsvarar graden KVG (T) GOST 213-73.

Fig.8 Resultaten av teknisk testning av schemat för bearbetning av grova koncentrat och mellanprodukter från gammalt avfall från Dzhida VMK

Tabell 6 - Resultat av testning av det tekniska systemet

Produkt u

Konditioneringskoncentrat 0,14 62,700 8,778 49,875

Avfallsavfall 99,86 0,088 8,822 50,125

Källmalm 100,00 0,176 17,600 100,000

SLUTSATS

Uppsatsen ger en lösning på ett brådskande vetenskapligt och produktionsproblem: vetenskapligt underbyggda, utvecklade och till viss del implementerade effektiva tekniska metoder för att utvinna volfram från det inaktuella avfallet från Dzhida VMK-malmkoncentrationen.

De viktigaste resultaten av forskningen, utvecklingen och deras praktiska genomförande är följande

Den viktigaste användbara komponenten är volfram, beroende på innehållet i vilket inaktuella avfall är en icke-kontrastmalm, den representeras huvudsakligen av hubnerit, som bestämmer de tekniska egenskaperna hos teknogena råvaror. Volfram är ojämnt fördelat över storleksklasser och dess huvudsakliga mängd är koncentrerad i storlek

Det har bevisats att den enda effektiva metoden för anrikning av W-innehållande inaktuella avfall från Dzhida VMK är gravitationen. Baserat på analysen av de generaliserade kurvorna för gravitationskoncentrationen av gammalt W-innehållande avfall, fann man att dumpningsavfall med minimala förluster av volfram är ett kännetecken för anrikningen av teknogena råmaterial med en partikelstorlek på -0,1 + Omm. Nya mönster av separationsprocesser har etablerats, som bestämmer de tekniska parametrarna för gravitationsanrikning av inaktuella avfall från Dzhida VMK med en finhet på +0,1 mm.

Det har bevisats att bland de gravitationsapparater som används i gruvindustrin vid anrikning av W-haltiga malmer, för maximal utvinning av volfram från teknogena råvaror från Dzhida VMK till grova W-koncentrat, en skruvseparator och en KKEb80N-avfall av primär anrikning av teknogena W-innehållande råvaror i storlek - 0,1 mm.

3. Det optimerade tekniska schemat för utvinning av volfram från de inaktuella avfallsprodukterna från Dzhida VMK-malmkoncentrationen gjorde det möjligt att erhålla ett konditionerat W-koncentrat, lösa problemet med utarmning av mineraltillgångarna i Dzhida VMK och minska den negativa påverkan av företagets produktionsverksamhet på miljön.

Föredragen användning av gravitationsutrustning. Under semi-industriella tester av den utvecklade tekniken för att extrahera volfram från de inaktuella avfallsprodukterna från Dzhida VMK erhölls ett konditionerat "-koncentrat med en halt av" 03 62,7% med en extraktion på 49,9%. Återbetalningstiden för anrikningsanläggningen för bearbetning av gammalt avfall från Dzhida VMK i syfte att utvinna volfram var 0,55 år.

Huvudbestämmelserna för avhandlingsarbetet publiceras i följande verk:

1. Fedotov K.V., Artemova O.S., Polinskina I.V. Bedömning av möjligheten att bearbeta inaktuella avfall från Dzhida VMK, malmförband: lör. vetenskaplig Arbetar. - Irkutsk: ISTUs förlag, 2002. - 204 s., S. 74-78.

2. Fedotov K.V., Senchenko A.E., Artemova O.S., Polinkina I.V. Användningen av en centrifugalseparator med kontinuerlig utsläpp av koncentrat för utvinning av volfram och guld från avfallet från Dzhida VMK, miljöproblem och ny teknik för komplex bearbetning av mineralråvaror: Proceedings of the International Conference "Plaksinsky Readings - 2002 ". - M.: P99, Publishing House of the PCC "Altex", 2002 - 130 s., P. 96-97.

3. Zelinskaya E.V., Artemova O.S. Möjligheten att justera selektiviteten för insamlarens verkan under flotationen av volframhaltiga malmer från inaktuella avfallsprodukter, Riktade förändringar i mineralernas fysikalisk-kemiska egenskaper i processerna för mineralbearbetning (Plaksin Readings), material från det internationella mötet . - M.: Alteks, 2003. -145 s, s.67-68.

4. Fedotov K.V., Artemova O.S. Problem med att bearbeta inaktuella volfram-innehållande produkter Moderna metoder för bearbetning av mineralråvaror: Konferensförhandlingar. Irkutsk: Irk. Stat. De där. Universitet, 2004 - 86 sid.

5. Artemova O. S., Gaiduk A. A. Extraktion av volfram från inaktuella avfall från Dzhida volfram-molybden växt. Utsikter för utveckling av teknik, ekologi och automatisering av kemiska, livsmedels- och metallurgiska industrier: Proceedings of the vetenskaplig och praktisk konferens. - Irkutsk: ISTUs förlag. - 2004 - 100 sid.

6. Artemova O.S. Bedömning av den ojämna fördelningen av volfram i Dzhida tailing. Moderna metoder för att bedöma de tekniska egenskaperna hos mineralråvaror av ädla metaller och diamanter och progressiv teknologi för deras bearbetning (Plaksin Readings): Proceedings of the international meeting. Irkutsk, 13-17 september 2004 - M.: Alteks, 2004. - 232 sid.

7. Artemova O.S., Fedotov K.V., Belkova O.N. Utsikter för användning av den teknogena fyndigheten av Dzhida VMK. Helrysk vetenskaplig och praktisk konferens "Nya teknologier inom metallurgi, kemi, anrikning och ekologi", St. Petersburg, 2004

Signerad för tryckning 12. H 2004. Format 60x84 1/16. Tryckpapper. Offset tryck. Konv. ugn l. Uch.-ed.l. 125. Upplaga 400 ex. Lag 460.

ID nr 06506 daterad 26 december 2001 Irkutsk State Technical University 664074, Irkutsk, st. Lermontova, 83

RNB Ryska fonden

1. BETYDELSE AV KONSTGJÄNGDA MINERALA RÅVAROR

1.1. Mineraltillgångar från malmindustrin i Ryska federationen och volfram-underindustrin

1.2. Teknogena mineralformationer. Klassificering. Behovet att använda

1.3. Teknogen mineralbildning av Dzhida VMK

1.4. Mål och syften med studien. Forskningsmetoder. Bestämmelser om försvar

2. UNDERSÖKNING AV MATERIALSAMMANSÄTTNING OCH TEKNOLOGISKA EGENSKAPER HOS GAMLA SLUT AV DZHIDA VMK

2.1. Geologisk provtagning och utvärdering av volframfördelning

2.2. Materialsammansättningen av mineraliska råvaror

2.3. Tekniska egenskaper hos mineralråvaror

2.3.1. Betygsättning

2.3.2. Studie av möjligheten till radiometrisk separation av mineralråvaror i initial storlek

2.3.3. Tyngdkraftsanalys

2.3.4. Magnetisk analys

3. UTVECKLING AV ETT TEKNOLOGISKT PROGRAM FÖR UTTAGNING AV TUNGSTEN FRÅN DZHIDA VMK:s gamla avfall

3.1. Teknologisk testning av olika gravitationsanordningar under anrikning av gammalt avfall av olika storlekar

3.2. Optimering av GR-bearbetningsschemat

3.3. Semi-industriell testning av det utvecklade tekniska systemet för berikning av allmän relativitetsteori och industriell anläggning

Introduktion Avhandling i geovetenskaper, på ämnet "Utveckling av teknik för att utvinna volfram från de inaktuella avfallsprodukterna från Dzhida VMK"

Mineralanrikningsvetenskaper är främst inriktade på att utveckla de teoretiska grunderna för mineralseparationsprocesser och skapa anrikningsapparater, på att avslöja sambandet mellan distributionsmönster för komponenter och separationsförhållanden i anrikningsprodukter för att öka separationens selektivitet och hastighet, dess effektivitet och ekonomi och miljösäkerhet.

Trots betydande mineralreserver och en minskning av resursförbrukningen de senaste åren är utarmningen av mineraltillgångar ett av de viktigaste problemen i Ryssland. Svag användning av resursbesparande teknik bidrar till stora förluster av mineraler vid utvinning och anrikning av råvaror.

En analys av utvecklingen av utrustning och teknik för mineralbearbetning under de senaste 10-15 åren indikerar betydande prestationer av inhemsk fundamental vetenskap inom området för att förstå huvudfenomenen och mönstren i separationen av mineralkomplex, vilket gör det möjligt att skapa mycket effektiva processer och teknologier för primär bearbetning av malmer med komplex materialsammansättning och, följaktligen, för att förse den metallurgiska industrin med det nödvändiga utbudet och kvaliteten på koncentrat. Samtidigt, i vårt land, i jämförelse med utvecklade främmande länder, finns det fortfarande en betydande eftersläpning i utvecklingen av maskinbyggnadsbasen för produktion av huvud- och extraanrikningsutrustning, i dess kvalitet, metallförbrukning, energiintensitet och slitstyrka.

Dessutom, på grund av gruv- och bearbetningsföretagens avdelningstillhörighet, bearbetades komplexa råvaror endast med hänsyn till industrins nödvändiga behov för en viss metall, vilket ledde till irrationell användning av naturliga mineralresurser och en ökning av kostnaderna av avfallslagring. För närvarande har mer än 12 miljarder ton avfall ackumulerats, innehållet av värdefulla komponenter i vilka i vissa fall överstiger deras innehåll i naturliga fyndigheter.

Utöver ovanstående negativa trender, från och med 90-talet, har miljösituationen vid gruv- och bearbetningsföretag kraftigt förvärrats (i ett antal regioner som hotar existensen av inte bara biota utan även människor), har det skett en progressiv nedgång i utvinning av icke-järn- och järnmetallmalmer, gruvdrift och kemiska råvaror, försämring av kvaliteten på bearbetade malmer och, som ett resultat, inblandning i bearbetning av eldfasta malmer av komplex materialsammansättning, kännetecknad av ett lågt innehåll av värdefulla komponenter , fin spridning och liknande tekniska egenskaper hos mineraler. Under de senaste 20 åren har alltså innehållet av icke-järnmetaller i malmer minskat med 1,3-1,5 gånger, järn med 1,25 gånger, guld med 1,2 gånger, andelen eldfasta malmer och kol har ökat från 15% till 40%. av den totala massan av råvaror som levereras för anrikning.

Mänsklig påverkan på den naturliga miljön i den ekonomiska aktivitetsprocessen blir nu global. När det gäller omfattningen av utvunna och flyttade bergarter, omvandlingen av reliefen, påverkan på omfördelningen och dynamiken hos yt- och grundvatten, aktivering av geokemisk transport m.m. denna aktivitet är jämförbar med geologiska processer.

Den oöverträffade omfattningen av utvinningsbara mineralresurser leder till deras snabba utarmning, ackumulering av en stor mängd avfall på jordens yta, i atmosfären och hydrosfären, den gradvisa försämringen av naturliga landskap, en minskning av biologisk mångfald, en minskning av den naturliga potentialen territorier och deras livsuppehållande funktioner.

Lagringsanläggningar för malmberikningsavfall är föremål för ökad miljöfara på grund av deras negativa påverkan på luftbassängen, grund- och ytvatten samt marktäcket över stora områden. Tillsammans med detta är avfallsavfall dåligt studerade konstgjorda fyndigheter, vars användning kommer att göra det möjligt att erhålla ytterligare källor till malm och mineralråvaror med en betydande minskning av omfattningen av störningar av den geologiska miljön i regionen.

Produktionen av produkter från teknogena fyndigheter är som regel flera gånger billigare än från råvaror som är speciellt utvunna för detta ändamål och kännetecknas av en snabb avkastning på investeringen. Den komplexa kemiska, mineralogiska och granulometriska sammansättningen av avfall, liksom ett brett utbud av mineraler som finns i dem (från huvudkomponenterna och tillhörande komponenter till de enklaste byggmaterialen) gör det dock svårt att beräkna den totala ekonomiska effekten av deras bearbetning och bestämma ett individuellt tillvägagångssätt för att bedöma varje avfall.

Följaktligen har det för närvarande uppstått ett antal olösliga motsättningar mellan förändringen av mineraltillgångsbasens natur, d.v.s. behovet av att involvera i bearbetningen av eldfasta malmer och konstgjorda fyndigheter, den miljömässigt förvärrade situationen i gruvregionerna och det tekniska, tekniska och organisationsläget för den primära bearbetningen av mineralråvaror.

Frågan om att använda avfall från anrikning av polymetalliska, guldhaltiga och sällsynta metaller har både ekonomiska och miljömässiga aspekter.

V.A. Chanturia, V.Z. Kozin, V.M. Avdokhin, S.B. Leonov, JI.A. Barsky, A.A. Abramov, V.I. Karmazin, S.I. Mitrofanov och andra.

En viktig del av gruvindustrins övergripande strategi, inkl. volfram, är ökningen av användningen av malmbearbetningsavfall som ytterligare källor till malm och mineralråvaror, med en betydande minskning av omfattningen av störningen av den geologiska miljön i regionen och den negativa inverkan på alla delar av miljön.

Inom området för användning av malmbearbetningsavfall är det viktigaste en detaljerad mineralogisk och teknisk studie av varje specifik, individuell teknogen fyndighet, vars resultat kommer att möjliggöra utveckling av en effektiv och miljövänlig teknik för industriell utveckling av ytterligare en malmkälla och mineralråvaror.

De problem som beaktades i avhandlingsarbetet löstes i enlighet med den vetenskapliga riktningen för Institutionen för mineralbearbetning och teknisk ekologi vid Irkutsk State Technical University på ämnet "Fundamental och teknologisk forskning inom området för bearbetning av mineral- och teknogeniska råvaror för syftet med dess integrerade användning, med hänsyn tagen till miljöproblem i komplexa industriella system ” och filmtema nr 118 ”Forskning om tvättbarheten av gammalt avfall från Dzhida VMK”.

Syftet med arbetet är att vetenskapligt underbygga, utveckla och testa rationella tekniska metoder för anrikning av gammalt volframhaltigt avfall från Dzhida VMK.

Följande uppgifter löstes i arbetet:

Bedöm fördelningen av volfram i hela utrymmet för den huvudsakliga teknogeniska formationen av Dzhida VMK;

Att studera materialsammansättningen av de inaktuella avfallsprodukterna från Dzhizhinsky VMK;

Undersök kontrasten mellan inaktuella avfall i den ursprungliga storleken med innehållet av W och S (II); för att undersöka gravitationstvättbarheten hos de inaktuella avfallsprodukterna från Dzhida VMK i olika storlekar;

Bestäm möjligheten att använda magnetisk anrikning för att förbättra kvaliteten på råa volframhaltiga koncentrat;

Optimera det tekniska systemet för anrikning av teknogena råvaror från OTO för Dzhida VMK; att genomföra semi-industriella tester av det utvecklade systemet för att extrahera W från inaktuella avfallsprodukter från FESCO;

Att utveckla ett schema för en kedja av apparater för industriell bearbetning av gammalt avfall från Dzhida VMK.

För att utföra forskningen användes ett representativt tekniskt prov av gammalt avfall från Dzhida VMK.

Vid lösning av de formulerade problemen användes följande forskningsmetoder: spektrala, optiska, kemiska, mineralogiska, fas-, gravitations- och magnetiska metoder för att analysera materialsammansättningen och tekniska egenskaper hos de ursprungliga mineralråvarorna och anrikningsprodukterna.

Följande huvudsakliga vetenskapliga bestämmelser lämnas till försvar: Regelbundenhet för distribution av de ursprungliga teknogena mineralråvarorna och volfram efter storleksklasser fastställs. Nödvändigheten av primär (preliminär) klassificering efter storlek 3 mm är bevisad.

Kvantitativa egenskaper hos gammalt avfall av malmbearbetning av malmer från Dzhida VMK har fastställts när det gäller innehållet av WO3 och sulfidsvavel. Det är bevisat att de ursprungliga mineralråvarorna tillhör kategorin icke-kontrastmalmer. En signifikant och tillförlitlig korrelation mellan innehållet av WO3 och S (II) avslöjades.

Kvantitativa mönster för gravitationsberikning av gammalt avfall från Dzhida VMK har fastställts. Det har bevisats att för källmaterialet av vilken storlek som helst är en effektiv metod för att extrahera W gravitationsanrikning. De prediktiva tekniska indikatorerna för gravitationsberikning av de ursprungliga mineralråvarorna i olika storlekar bestäms.

Kvantitativa regelbundenheter i fördelningen av inaktuella avfallsavfall från Dzhida VMK-malmens anrikning med fraktioner av olika specifik magnetisk känslighet har fastställts. Den successiva användningen av magnetisk och centrifugal separation har visat sig förbättra kvaliteten på råa W-innehållande produkter. Teknologiska lägen för magnetisk separation har optimerats.

Slutsats Avhandling om ämnet "Anrikning av mineraler", Artemova, Olesya Stanislavovna

De viktigaste resultaten av forskningen, utvecklingen och deras praktiska genomförande är följande:

1. En analys av den nuvarande situationen i Ryska federationen med mineraltillgångarna i malmindustrin, i synnerhet volframindustrin, genomfördes. I exemplet med Dzhida VMK visas det att problemet med att involvera i bearbetning av gammal malmavfall är relevant och har teknisk, ekonomisk och miljömässig betydelse.

2. Materialsammansättningen och tekniska egenskaperna hos den huvudsakliga W-bärande teknogeniska formationen av Dzhida VMK har fastställts.

Den viktigaste användbara komponenten är volfram, beroende på innehållet i vilket inaktuella avfall är en icke-kontrastmalm, den representeras huvudsakligen av hubnerit, som bestämmer de tekniska egenskaperna hos teknogena råvaror. Volfram är ojämnt fördelat över storleksklasser och dess huvudsakliga mängd är koncentrerad till storlek -0,5 + 0,1 och -0,1 + 0,02 mm.

Det har bevisats att den enda effektiva metoden för anrikning av W-innehållande inaktuella avfall från Dzhida VMK är gravitationen. Baserat på analysen av de generaliserade kurvorna för gravitationskoncentrationen av gammalt W-innehållande avfall, har det fastställts att dumpningsavfall med minimala förluster av volfram är ett kännetecken för anrikningen av teknogena råvaror med en partikelstorlek på -0,1 + 0 mm. Nya mönster av separationsprocesser har etablerats som bestämmer de tekniska parametrarna för gravitationsanrikning av inaktuella avfall från Dzhida VMK med en finhet på +0,1 mm.

Det har bevisats att bland gravitationsapparaterna som används i gruvindustrin vid anrikning av W-haltiga malmer, är en skruvseparator och en KNELSON centrifugalkoncentrator lämpliga för maximal utvinning av volfram från teknogena råvaror från Dzhida VMK till grov W- koncentrat. Effektiviteten av användningen av KNELSON-koncentratorn har också bekräftats för ytterligare extraktion av volfram från avfallet från den primära anrikningen av teknogena W-innehållande råmaterial med en partikelstorlek på 0,1 mm.

3. Det optimerade tekniska schemat för utvinning av volfram från gammalt avfall från Dzhida VMK-malmberikningen gjorde det möjligt att erhålla ett konditionerat W-koncentrat, lösa problemet med utarmning av mineraltillgångar i Dzhida VMK och minska den negativa effekten av företagets produktionsverksamhet på miljön.

De väsentliga egenskaperna hos den utvecklade tekniken för att extrahera volfram från de gamla avfallsprodukterna från Dzhida VMK är:

Snäv klassificering efter foderstorlek av primära bearbetningsoperationer;

Föredragen användning av gravitationsutrustning.

Under semi-industriell testning av den utvecklade teknologin för att extrahera volfram från de gamla avfallsprodukterna från Dzhida VMK erhölls ett konditionerat W-koncentrat med en WO3-halt på 62,7 % med en extraktion på 49,9 %. Återbetalningstiden för anrikningsanläggningen för bearbetning av gammalt avfall från Dzhida VMK i syfte att utvinna volfram var 0,55 år.

Bibliografi Avhandling om geovetenskap, kandidat för tekniska vetenskaper, Artemova, Olesya Stanislavovna, Irkutsk

1. Teknisk och ekonomisk bedömning av teknogena fyndigheter av icke-järnmetaller: Översyn / V.V. Olenin, L.B. Ershov, I.V. Belyakova. M., 1990 - 64 sid.

2. Gruvvetenskap. Utveckling och bevarande av jordens inre / RAS, AGN, RANS, MIA; Ed. K.N. Trubetskoy. M.: Publishing House of the Academy of Mining Sciences, 1997. -478 sid.

3. Novikov A.A., Sazonov G.T. Tillståndet och utsikterna för utvecklingen av malm- och råvarubasen för icke-järnmetallurgin i Ryska federationen, Mining Journal 2000 - nr 8, s. 92-95.

4. Karelov S.V., Vyvarets A.D., Distergeft JI.B., Mamyachenkov S.V., Khilai V.V., Naboychenko E.S. Utvärdering av den miljömässiga och ekonomiska effektiviteten av bearbetning av sekundära råvaror och industriavfall, Izvestiya VUZov, Mining Journal 2002 - Nr 4, s. 94-104.

5. Rysslands mineraltillgångar. Ekonomi och förvaltning Modulära anrikningsanläggningar, specialnummer, september 2003 - HTJI TOMS ISTU.

6. Beresnevich P.V. och annat Miljöskydd under drift av avfall. M.: Nedra, 1993. - 127 sid.

7. Dudkin O.B., Polyakov K.I. Problemet med teknogena fyndigheter, Malmberikning, 1999 - nr 11, S. 24-27.

8. Deryagin A.A., Kotova V.M., Nikolsky A.JI. Utvärdering av utsikterna för inblandning i driften av konstgjorda fyndigheter, Gruvmätning och markanvändning 2001 - Nr 1, s. 15-19.

9. Chuyanov G.G. Avfall från anrikningsanläggningar, Izvestia VUZ, Mining Journal 2001 - nr 4-5, s. 190-195.

10. Voronin D.V., Gavelya E.A., Karpov S.V. Studie och bearbetning av teknogena fyndigheter, Anrikning av malmer - 2000 nr 5, S. 16-20.

11. Smoldyrev A.E. Möjligheter för gruvavfall, Mining Journal - 2002, nr 7, s. 54-56.

12. Kvitka V.V., Kumakova L.B., Yakovleva E.P. Bearbetning av gammalt avfall från bearbetningsanläggningar i östra Kazakstan, Mining Journal - 2001 - nr 9, s. 57-61.

13. Khasanova G.G. Matrikelvärdering av teknogeniska-mineraliska föremål från Middle Ural Proceedings of Higher Educational Institutions, Mining Journal - 2003 - No. 4, S. 130136.

14. Tumanova E.S., Tumanov P.P. Mineralråvaror. Teknogena råvaror // Handbok. M.: CJSC "Geoinformmark", 1998. - 44 sid.

15. Popov V.V. Mineraltillgångsbas i Ryssland. Tillstånd och problem, Gruvtidningen 1995 - nr 11, s. 31-34.

16. Uzdebaeva L.K. Inaktuellt avfall - en ytterligare källa till metaller, Icke-järnmetaller 1999 - nr 4, s. 30-32.

17. Fishman M.A., Sobolev D.S. Utförandet av förädling av icke-järnhaltiga och sällsynta metallmalmer, vol. 1-2. -M.: Metallurgizdat, 1957 1960.

18. Fishman M.A., Sobolev D.S. Utförandet av anrikning av malmer av icke-järnhaltiga och sällsynta metaller, vol. 3-4. Moskva: Gosgortekhizdat, 1963.

19. Leonov S.B., Belkova O.N. Studiet av mineraler för tvättbarhet: Lärobok. - M.: "Intermet Engineering", 2001. - 631s.

20. Trubetskoy K.N., Umanets V.N., Nikitin M.B. Klassificering av teknogena fyndigheter, huvudkategorier och begrepp, Mining Journal - 1990 - Nr 1, s. 6-9.

21. Instruktioner för tillämpningen av klassificeringen av reserver på fyndigheter av volframmalmer. M., 1984 - 40 sid.

22. Betekhtin A.G., Golikov A.S., Dybkov V.F. et al. Förlopp av mineralfyndigheter Izd. 3:e revisionen och lägg till./Under. Ed. P.M. Tatarinov och A.G. Betekhtina-M.: Nedra, 1964.

23. Khabirov V.V., Vorobyov A.E. Teoretiska grunder för utvecklingen av gruv- och processindustrier i Kirgizistan / Ed. acad. N.P. Laverov. M.: Nedra, 1993. - 316 sid.

24. Izoitko V.M. Teknologisk mineralogi av volframmalmer. - L.: Nauka, 1989.-232 sid.

25. Izoitko V.M., Boyarinov E.V., Shanaurin V.E. Funktioner i den mineralogiska och tekniska utvärderingen av malmer vid företagen i volfram-molybdenindustrin. M. TSNIITSVETMET och inform., 1985.

26. Minelogical Encyclopedia / Ed. C. Freya: Per. från engelska. - Ld: Nedra, 1985.-512 sid.

27. Mineralogisk studie av malmer av icke-järnhaltiga och sällsynta metaller / Ed. A.F. Lä. Ed. 2:a. M.: Nedra, 1967. - 260 sid.

28. Ramder Paul Malmmineraler och deras sammanväxter. M.: IL, 1962.

29. Kogan B.I. sällsynta metaller. Status och framtidsutsikter. M.: Nauka, 1979. - 355 sid.

30. Kochurova R.N. Geometriska metoder för kvantitativ mineralogisk analys av bergarter. - Ld: Leningrad State University, 1957.-67 sid.

31. Metodologiska grunder för studiet av den kemiska sammansättningen av bergarter, malmer och mineraler. Ed. G.V. Ostroumova. M.: Nedra, 1979. - 400 sid.

32. Metoder för mineralogisk forskning: Handbok / Ed. A.I. Ginzburg. M.: Nedra, 1985. - 480 sid.

33. Kopchenova E.V. Mineralogisk analys av koncentrat och malmkoncentrat. Moskva: Nedra, 1979.

34. Bestämning av mineraliska former av volfram i primärmalmer och malmer i vittringsskorpan i hydrotermiska kvartsanläggningar. Instruktion NSAM nr. 207-F-M .: VIMS, 1984.

35. Metodiska mineralogiska studier. M.: Nauka, 1977. - 162 sid. (EN SSSRIMGRE).

36. Panov E.G., Chukov A.V., Koltsov A.A. Bedömning av kvaliteten på råvaror för återvinning av gruv- och bearbetningsavfall. Utforskning och skydd av mineraltillgångar, 1990 nr 4.

37. Material från det republikanska analytiska centret PGO "Buryatgeologiya" om studiet av materialsammansättningen av malmerna i Kholtoson- och Inkur-avlagringarna och teknogena produkter från Dzhida-anläggningen. Ulan-Ude, 1996.

38. Giredmets rapport "Studie av materialsammansättningen och tvättbarheten av två prover av gammalt avfall från Dzhidas gruv- och bearbetningsanläggning". Författarna Chistov L.B., Okhrimenko V.E. M., 1996.

39. Zelikman A.N., Nikitin JI.C. Volfram. M.: Metallurgi, 1978. - 272 sid.

40. Fedotov K.V. Numerisk bestämning av komponenterna i vätskeflödeshastigheten i centrifugalapparater, Malmförband - 1998, nr 4, S. 34-39.

41. Shokhin V.I. Gravitationsberikningsmetoder. M.: Nedra, 1980. - 400 sid.

42. Fomenko T.G. Gravitationsprocesser för mineralbearbetning. M.: Nedra, 1966. - 330 sid.

43. Voronov V.A. Om ett tillvägagångssätt för att kontrollera avslöjandet av mineraler i malningsprocessen, Ore anrikning, 2001 - nr 2, s. 43-46.

44. Barsky JI.A., Kozin V.Z. Systemanalys inom mineralbearbetning. M.: Nedra, 1978. - 486 sid.

45. Teknisk bedömning av mineralråvaror. Forskningsmetoder: Handbok / Ed. P.E. Ostapenko. M.: Nedra, 1990. - 264 sid.

46. ​​Sorokin M.M., Shepeta E.D., Kuvaeva I.V. Minska förluster av volframtrioxid med sulfidavfallsprodukter. Fysiska och tekniska problem vid mineralutveckling, 1988 nr 1, s. 59-60.

47. Rapport från Forsknings- och utvecklingscentret "Ekstekhmet" "Bedömning av tvättbarheten av sulfidprodukter från Kholtosonfyndigheten". Författarna Korolev N.I., Krylova N.S. et al., M., 1996.

48. Dobromyslov Yu.P., Semenov M.I. Utveckling och implementering av teknologi för integrerad bearbetning av avfallsprodukter från bearbetningsanläggningarna i Dzhida Combine. Komplex användning av mineralråvaror, Alma-Ata, 1987 nr 8. s. 24-27.

49. Nikiforov K.A., Zoltoev E.V. Skaffa konstgjorda volframråvaror från lågvärdiga pobneritmedel från bearbetningsanläggningen. Komplex användning av mineralråvaror, 1986 nr 6, s. 62-65.

50. Metod för att fastställa den förebyggda miljöskadan/Staten. Ryska federationens kommitté för miljöskydd. M., 1999. - 71 sid.

51. Rubinshtein Yu.B., Volkov JI.A. Matematiska metoder i mineralbearbetning. - M.: Nedra, 1987. 296 sid.

52. Moderna metoder för mineralogisk forskning / Ed. E.V. Rozhkov, v.1. M.: Nedra, 1969. - 280 sid.

53. Moderna metoder för mineralogisk forskning / Ed. E.V. Rozhkov, v.2. M.: Nedra, 1969. - 318 sid.

54. Elektronmikroskopi i mineralogi / Ed. G.R. Krans. Per. från engelska. M.: Mir, 1979. - 541 sid.

55. Feklichev V.G. Diagnostiska spektra av mineraler. - M.: Nedra, 1977. - 228 sid.

56. Cameron Yu.N. Gruvmikroskopi. M.: Mir, 1966. - 234 sid.

57. Volynsky I.S. Bestämning av malmmineral i mikroskop. - M.: Nedra, 1976.

58. Vyalsov JT.H. Optiska metoder för diagnostik av malmmineraler. - M.: Nedra, 1976.-321 sid.

59. Isaenko M.P., Borishanskaya S.S., Afanasiev E.L. Bestämningsfaktor för de viktigaste mineralerna i malmer i reflekterat ljus. Moskva: Nedra, 1978.

60. Zevin L.S., Zavyalova L.L. Kvantitativ radiografisk fasanalys. Moskva: Nedra, 1974.

61. Bolshakov A.Yu., Komlev V.N. Riktlinjer för bedömning av koncentrationen av malmer med kärnfysikaliska metoder. Apatity: KF AN USSR, 1974.-72 sid.

62. Vasiliev E.K., Nakhmanson M.S. Kvalitativ röntgenfasanalys. - Novosibirsk: Nauka, SO, 1986. 199 sid.

63. Fillipova N.A. Fasanalys av malmer och produkter från deras bearbetning. - M.: Kemi, 1975.-280 sid.

64. Blokhin M.A. Metoder för röntgenspektralstudier. - M., Fizmatgiz, 1959. 386 sid.

65. Teknisk bedömning av mineralråvaror. Pilotanläggningar: Handbok / Ed. P.E. Ostapenko. M.: Nedra, 1991. - 288 sid.

66. Bogdanovich A.V. Sätt att förbättra gravitationsanrikningen av finkornig malm och slam, Malmberikning, 1995 - nr 1-2, S. 84-89.

67. Plotnikov R.I., Pshenichny G.A. Fluorescerande röntgenradiometrisk analys. - M., Atomizdat, 1973. - 264 sid.

68. Mokrousov V. A., Lileev V. A. Radiometrisk anrikning av icke-radioaktiva malmer. M.: Nedra, 1978. - 191 sid.

69. Mokrousov V.A. Studiet av partikelstorleksfördelning och kontrast av mineraler för att bedöma möjligheten till anrikning: Riktlinjer / SIMS. M.: 1978. - 24 sid.

70. Barsky L.A., Danilchenko L.M. Anrikning av mineralkomplex. -M.: Nedra, 1977.-240 sid.

71. Albov M.N. Provning av mineralfyndigheter. - M.: Nedra, 1975.-232 sid.

72. Mitrofanov S.I. Studie av mineraler för tvättbarhet. - M.: Metallurgizdat, 1954.-495 sid.

73. Mitrofanov S.I. Studie av mineraler för tvättbarhet. - M.: Gosgortekhizdat, 1962. - 580 sid.

74. Ural State Mining and Geological Academy, 2002, s. 6067.

75. Karmazin V.V., Karmazin V.I. Magnetiska och elektriska anrikningsmetoder. M.: Nedra, 1988. - 303 sid.

76. Olofinsky N.F. Elektriska anrikningsmetoder. 4:e uppl., reviderad. och ytterligare M.: Nedra, 1977. - 519 sid.

77. Mesenyashin A.I. Elektrisk separation i starka fält. Moskva: Nedra, 1978.

78. Polkin S.I. Anrikning av malmer och placerare av sällsynta metaller. M.: Nedra, 1967.-616 sid.

79. Uppslagsbok om anrikning av malmer. Special- och hjälpprocesser, tvättbarhetstester, styrning och automation / Ed. O.S. Bogdanov. Moskva: Nedra, 1983 - 386 s.

80. Uppslagsbok om anrikning av malmer. Grundläggande processer./Ed. O.S. Bogdanov. M.: Nedra, 1983. - 381 sid.

81. Uppslagsbok om anrikning av malmer. I 3 band Kap. ed. O.S. Bogdanov. T.Z. anrikningsfabriker. Rep. Ed. Yu.F. Nenarokomov. M.: Nedra, 1974.- 408 sid.

82. Gruvtidning 1998 - nr 5, 97 sid.

83. Potemkin A.A. Företaget KNELSON CONSENTRATOR är världsledande inom tillverkning aver, Mining Journal - 1998, nr 5, sid. 77-84.

84. Bogdanovich A.V. Separation i ett centrifugalfält av partiklar suspenderade i en vätska under pseudostatiska förhållanden, Anrikning av malmer - 1992 nr 3-4, S. 14-17.

85. Stanoilovich R. Nya riktningar i utvecklingen av gravitationskoncentration, Anrikning av malmer 1992 - nr 1, S. 3-5.

86. Podkosov L.G. Om teorin om gravitationsberikning, Icke-järnmetaller - 1986 - №7, s. 43-46.

87. Bogdanovich A.V. Intensifiering av processer för gravitationsanrikning i centrifugalfält, Anrikning av malmer 1999 - nr 1-2, S. 33-36.

88. Polkin S.I., Anrikning av malmer och placerare av sällsynta och ädla metaller. 2:a uppl., reviderad. och ytterligare - M.: Nedra, 1987. - 429 sid.

89. Polkin S.I., Laptev S.F. Anrikning av tennmalmer och utläggare. - M.: Nedra, 1974.-477 sid.

90. Abramov A.A. Teknik för anrikning av icke-järnmetallmalmer. M.: Nedra, 1983.-359 sid.

91. Karpenko N.V. Testning och kvalitetskontroll av anrikningsprodukter. - M.: Nedra, 1987.-214 sid.

92. Andreeva G.S., Goryushkin S.A. bearbetning och anrikning av mineraler från alluviala fyndigheter. M.: Nedra, 1992. - 410 sid.

93. Enbaev I.A. Modulära centrifugalanläggningar för koncentration av ädelmetaller och ädelmetaller från alluviala och teknogena fyndigheter, Ore dressing 1997 - No. 3, P.6-8.

94. Chanturia V.A. Teknik för bearbetning av malmer och utläggningsmaskiner av ädelmetaller, Icke-järnmetaller, 1996 - nr 2, S. 7-9.

95. Kalinichenko V.E. "Installation för ytterligare utvinning av metaller från dumpningsavfall från den nuvarande produktionen, Icke-järnmetaller, 1999 - nr 4, P. 33-35.

96. Berger G.S., Orel M.A., Popov E.L. Semi-industriell testning av malmer för tvättbarhet. M.: Nedra, 1984. - 230 sid.

97. GOST 213-73 "Tekniska krav (sammansättning,%) för volframkoncentrat erhållna från volframhaltiga malmer"

99. Fedotov K.V., Artemova O.S., Polinskina I.V. Bedömning av möjligheten att bearbeta inaktuella avfall från Dzhida VMK, malmförband: lör. vetenskaplig Arbetar. Irkutsk: Izd-vo ISTU, 2002. - 204 s., S. 74-78.

100. Fedotov K.V., Artemova O.S. Problem med att bearbeta inaktuella volfram-innehållande produkter Moderna metoder för bearbetning av mineralråvaror: Konferensförhandlingar. Irkutsk: Irk. Stat. De där. Universitet, 2004 86 sid.

101. Artemova O.S., Fedotov K.V., Belkova O.N. Utsikter för användning av den teknogena fyndigheten av Dzhida VMK. Helrysk vetenskaplig och praktisk konferens "Nya teknologier inom metallurgi, kemi, anrikning och ekologi", St. Petersburg, 2004