КомпанииКомпаний: 7724
АккаунтыАккаунтов: 13929
Регистрация       Забыли пароль?




info@oborudka.ru
oborud-ka
Главная » Справочники » Добыча угля - оборудование, методы, изыскания » Особенности современной технологической оценки минерального сырья

Особенности современной технологической оценки минерального сырья

Особенности современной технологической оценки минерального сырья

Экономика России тесно связана с эффективностью взаимодействия минерально-сырьевого и горноперерабатывающего комплексов.

Минерально-сырьевая база нашей страны по многим видам полезных компонентов представлена трудно- и среднеобогатимыми рудами. Изученные ранее месторождения требуют новой технологической оценки в свете последних технологических и технических решений. Экономические и экологические факторы обусловили необходимость переработки нетрадиционного и техногенного минерального сырья и, следовательно, их технологической оценки. Научно-технический прогресс в условиях жесткой конкуренции предопределяет постоянное совершенствование горноперерабатывающих производств.

Все это приводит к усилению роли современной технологической оценки при решении стратегических задач недропользования, превращая ее из простой составляющей в доминанту.

Технологическая оценка, или оценка обогатимости, или оценка технологических свойств минерального сырья в современных условиях может выполнять 4 важнейшие функции рационального недропользования:

прогнозной технологической оценки;

технологической экспертизы;

технологического аудита;

сертификации минерального сырья.

Прогнозная технологическая оценка - это прогнозирование показателей обогащения на основе выявления связей между генетическими особенностями месторождений, свойствами минералов и их поведением в процессе переработки.

На современном этапе она должна проводиться на всех стадиях геологического изучения: от поисковой стадии до эксплуатационной разведки.

Традиционно технологические исследования планировались не ранее поисково-оценочных работ. Сейчас время диктует начинать технологическую оценку минерально-сырьевых объектов на поисковой стадии геологоразведки с момента выявления оруденения и получения первых проб (штуфов, протолочек, проб рыхлых отложений, шлихов).

Это позволяет, с одной стороны, выбирая между альтернативными направлениями работ на конкретное полезное ископаемое (перспективными площадями), отдать предпочтение территории распространения технологически благоприятного типа, а с другой - заранее ориентировочно оценить извлекаемую ценность полезного ископаемого.

Известны случаи, когда значительные по величине детально разведанные месторождения не осваиваются из-за отсутствия экономически эффективных и экологически приемлемых технологий переработки. Одним из примеров такого рода является Итакинское рудное поле в Восточном Забайкалье, на его участке Сурьмяная Горка в 60-70 годы были детально разведаны значительные запасы упорных золото-мышьяковых руд, которые до сих пор не разрабатываются.

Надежные сопоставления и подбор близкого аналога требуют количественного определения технологически значимых параметров сырья. Технологически значимые структурные параметры позволяют сделать вывод о возможности применения того или иного технического решения и достижения при этом того или иного уровня технологических показателей. Например, данные о текстуре руд, количественном соотношении рудных и нерудных минералов определят контрастность руд и, тем самым, целесообразность применения крупнокускового обогащения и возможное качество хвостов.

Экспрессная количественная оценка наиболее динамичных структурно-фазовых характеристик исследуемого сырья может быть выполнена с помощью автоматического анализа изображений, например, на отечественной компьютерной системе "Видео-Мастер".

Итак, первые пробы с минерально-сырьевого объекта могут стать источником информации для построения предварительной модели обогатимости данного объекта.

Есть еще два источника, которые пока практически не используются. Это шламовые пробы бурения и геологическая документация. Шламовые пробы бурения несут знание о минеральном и гранулометрическом составе, характере взаимосвязи минералов, возможности их дезинтеграции.

Нефтяники и газовики научились бережно относиться к такой информации, они уже имеют передвижные компьютеризированные станции, предназначенные для автоматизированного сбора, обработки и интерпретации технологической и геологической информации в процессе проходки скважин на нефть и газ.

Геологическая документация дает нам сведения о генезисе, морфологии и параметрах рудных тел, очередности отложения рудных минералов и пород. В совокупности с результатами первичного опробования она позволяет оценить перспективность и возможные показатели сортировки, покусковой сепарации и др. методов крупнокускового обогащения руды, а также качество хвостов. Характеристики неравномерности оруденения способствуют определению ожидаемой степени раскрытия минералов в добываемой руде.

Такой предварительный анализ результатов геологического изучения открывает возможность как раннего прогнозирования обогатимости руд, так и оптимизации будущих экспериментальных исследований.

Прогнозная технологическая оценка конкретного объекта должна проводиться с периодичностью 10-15 лет.

Прогнозные технологические показатели определяются в процессе оценки конкретного минерального объекта, базируясь на определенной технологии переработки (рационального сочетания методов и аппаратуры). Выбор технологии зависит, с одной стороны, от свойств перерабатываемого вещества, с другой - определяется требованиями промышленности к концентратам. Да и сами руды, хоть и остались неизменными, зато изменились методы и приемы их изучения, а это значит, можно получить новую информацию о веществе, которая может привести к изменению технологии и повышению извлекаемой ценности месторождения.

Технологическая оценка должна проводиться в итерационном режиме. Как рациональная схема пробои рудоподготовки, так и рациональная схема обогащения создается при многократном обновлении знаний в итерационном процессе исследовательского цикла.

Прогнозная технологическая оценка должна отвечать требованиям полноты, достоверности, оперативности и экономичности.

Все перечисленные требования удовлетворяются в полной мере, если в традиционный комплекс методов технологической минералогии включить компьютерный метод анализа изображения. Указанный метод позволяет исключить субъективный фактор из процесса изучения сырья и провести оптико-геометрические исследования текстурно-структурных особенностей вещества пробы.

В процессе прогнозной технологической оценки на основе выявленных технологических свойств сырья определяются не только предельно возможные технологические показатели по концентратам, но и оптимальная глубина обогащения, а также неизбежные потери ценных компонентов в хвостах.

Неизбежные потери - это обусловленное структурными, физико-химическими и физико-механическими особенностями вещества количество ценного компонента, неизвлекаемое в концентрат методами первичной переработки на данном этапе развития науки, техники и технологии.

Определение реальных потерь - одна из функций технологической экспертизы. Она констатирует фактическое положение дел и выдает параметры: состав, качество, количество получаемых продуктов.

Проводимая на стадии освоения месторождения по мере необходимости она требует современного уровня применяемых методов и аппаратуры. Технологическая экспертиза определяет величину потерь ценных компонентов на всех этапах движения руды: рудоподготовки, обогащения, доводки, утилизации и складирования хвостов.

Знания о неизбежных и реальных потерях ценных компонентов в хвостах помогут нам решить задачи аудита недропользования, т.е. произвести оценку рациональности недропользования, направленную на повышение глубины изучения, воспроизводства, использования и охраны недр.

При выявлении разницы между величиной неизбежных и реальных потерь ценного компонента технологический аудит обосновывает причины ее возникновения. Можно выделить три основные стадии (задачи) технологического аудита: определение величины превышения уровня потерь ценных компонентов при переработке сырья от потенциально заложенных в нем, выявление причин потерь ценного компонента в хвостах и определение путей их сокращения.

Современная экспертная система технологического аудита состоит из 3-х основных блоков: полного комплекса методов технологической оценки сырья; базы данных и базы знаний.

Доля неизбежных потерь составляет до 70-80% от суммы общих потерь. Они могут быть определены в процессе прогнозной технологической оценки, и обоснование их снимет часть бремени с перерабатывающего предприятия. Остальные потери распределяются почти равномерно между:

потерями, связанными с организацией горных работ и со способами добычи (неритмичность поступления руды на фабрику, резкие колебания состава руды, разубоживание руды материалом из закладки выработанного пространства (цемент, глина);

технологическими потерями, связанными с несовершенством принятого режима, несоответствием технологической схемы и оборудования вещественному составу руды и механическими потерями (переливы, смывы, пылеунос);

потерями, связанными с нарушениями технологической дисциплины.

Внедрение компьютерных систем анализа изображения в общем комплексе методов технологической минералогии позволило вплотную подойти к созданию системы сертификации минерального сырья.

В последнее время значительно расширился ассортимент товарной продукции минерального состава. В сферу товарных отношений вовлекаются природные и техногенные минеральные образования. Любая схема товарного движения требует сертификации ее компонентов. Сертификат - документ соответствия, документ, удостоверяющий качество товара. Качество продукта минерального состава определяется его технологическими свойствами, указывающими, что и сколько можно из него извлечь.

Действующие стандарты качества (ГОСТы и ОСТы) и технические условия разработаны для конечной товарной продукции. Но сейчас довольно часто некондиционная продукция (черновые концентраты, промпродукты), продукция промежуточных циклов (дробленая руда) и отходы (хвосты, шламы, пыли) одних производств могут стать исходным сырьем для других, в связи с чем они должны иметь подтверждающий их качество сертификат. Гостировать продукт переменного минерального состава и широкого диапазона применения невозможно, в то же время сертификация его позволит решить сразу несколько задач:

обосновать цену;

определить направления использования;

определить способы извлечения (доизвлечения) ценных компонентов, доводки до гостированной продукции, пути утилизации отходов вторичной переработки;

обосновать технологическую схему и выбор оборудования для вторичной переработки и др.

Сертифицировать минеральное сырье по его технологическим свойствам гораздо сложнее, чем по составу, но, скорее всего, нам придется идти именно по этому пути.

Рассмотрим логический ряд знаний о свойствах вещества по мере накопления данных, степени необходимости и достаточности.

Химический состав не дает нам знаний о минеральной форме ценного компонента, а она может быть неизвлекаемой либо трудноизвлекаемой.

Минеральный состав расширяет наши знания о сырье, но ценный минерал может быть представлен такой дисперсной крупностью, что извлечение его механическими способами нереально, а гидрометаллургическими - нецелесообразно.

Гранулометрический состав ценных минералов внесет весомый вклад в наши знания об обогатимости сырья, но характер срастаний с породными минералами, наличие некоторых текстурно-структурных особенностей могут быть такими, что сведут на нет весь наш прогноз обогати-мости, если мы его сделаем, исходя только из данных химического, минерального и гранулометрического состава.

В этом случае нам на помощь приходят современные компьютерные системы анализа изображения, и тогда в нашем арсенале знаний появятся достоверные значения начала раскрытия ценного компонента, диапазона раскрытия, степени раскрытия и распределения сростков по качеству, которые, в свою очередь, приведут к обоснованию режима рудоподготовки, стадиальности и т. д. Это позволит с большей точностью обосновать технологические операции, их последовательность, выбрать аппараты обогатительного передела.

Ко всему вышеперечисленному надо добавить необходимость знания о физических, химических, механических свойствах разделяемых минералов, минеральных комплексов. Особенно важно знать степень контрастности этих свойств для разделяемых минералов.

Сведенные воедино все параметры вещества, определяющие его технологические свойства, позволяют дать прогноз его обогатимости - сертификат его качества, выраженный следующими показателями:

выход концентрата;

максимальное содержание ценного компонента в концентрате;

максимальное извлечение ценного компонента в концентрат;

неизбежные технологические потери;

оптимальная глубина обогащения (рациональное сочетание методов механического обогащения и химико-металлургического передела).

Для обогатителей вся эта процедура является повседневной работой исследованием руд (россыпей) на обогатимость. Следовательно, сертификация минерального сырья по его свойствам обеспечена кадрами.

Стратегия сертификации минерального сырья по его свойствам не противоречит разрабатываемой в Министерстве природных ресурсов системы сертификации ресурсопользования. Предлагаемый подход расширит рамки сертификации, даст возможность сертифицировать рудное тело в массиве, добытую руду, месторождения и техногенные образования.

Блок сертификации минерального сырья по его свойствам дополнит общую систему сертификации, позволив органично перейти от блока сертификации по составу (система сертификации по химическому составу утверждена Госстандартом РФ N POCC.RU.0001.040005) к блокам сертификации методов, процессов, оборудования, устройств и технических систем, предназначенных для рационального недропользования, помогая обосновать последние и используя данные первого.

При научно-обоснованном методическом обеспечении такая система сертификации может стать обязательной для минерального сырья, поскольку имеет государственное значение.

Это, в свою очередь, даст возможность согласования общей системы сертификации ресурсопользования с принципами международных стандартов IS014000, BS7750. EMAS.

Внедрение .сертификации минерального сырья по его технологическим свойствам, кроме всего вышесказанного, может создать условия для развития систем оперативного управления технологическими процессами.

Текущая страница: Добыча угля - оборудование, методы, изыскания » Особенности современной технологической оценки минерального сырья