Изучение эффективности влияния ускоренных электронов на цеолитсодержащие породы Восточного Забайкалья

2. Критерии различия между грунтами техногенного и элювиально-делювиального (edQ) комплексов площадки, установленные по данным комплексных лабораторных исследований, включают параметры микроструктуры (содержание агрегатов, первичных тонко-мелкопесчаных частиц, величина реальной глинистости), степень засоленности (содержание водорастворимых солей), состав карбонатов, содержание

токсичных микроэлементов, хлора и серы.

3. По величине интегрального показателя загрязнения токсичными микроэлементами ^с=84-384), высокому содержанию серы (0,95-4,60 %) и степени засоленности водорастворимыми компонентами ^вр=1,8-5,1 %) техногенные грунты площадки изысканий являются экологически опасными.

Библиографический список

Статья поступила 15.01.2013 г.

1. Грунтоведение. Издание шестое / В.Т. Трофимов, В.А. Королев, Е.А. Вознесенский и др. М.: Изд-во МГУ, 2005. 1024 с.

2. Лабораторные работы по грунтоведению: учеб. пособие / под ред. В.Т. Трофимова и В.А. Королева. М.: Высшая школа, 2008. 519 с.

3. Лолаев А.Б., Лялина О.А., Рященко Т.Г. и др. Влияние химического состава солей на прочностные характеристики глинистых грунтов // Вестник МАНЭБ. Экология Крайнего Севера. 1997. № 5. С.42-45.

4. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная петрология. Л.: Недра, 1970. 528 с.

5. Ломтадзе В.Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных исследований. Л.: Недра, 1990. 327 с.

6. Мотузова Г.В., Безуглова О.С. Экологический мониторинг

почв. М.: Академический Проект; Гаудеамус, 2007. 237 с.

7. Порядин А.Ф., Хованский А.Д. Оценка и регулирование качества окружающей природной среды. М.: Издательский дом «Прибой», 1996. 350 с.

8. Ревенко А.Г., Ревенко В.А., Худоногова Е.В. и др. Рентге-нофлуоресцентное определение Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Sn, Ba, La, Ce в горных породах на энергодисперсионном спектрометре с поляризатором // Аналитика и контроль. 2002. Т.6, №4. С.400-407.

9. Ревенко А.Г., Худоногова Е.В. Рентгенофлуоресцентное определение содержаний неосновных и следов элементов в различных типах горных пород, почв и отложений с использованием спектрометра S4 PIONEER // Украинский химический журнал. 2005. Т.71, №9-10. С. 39-44.

10. Рященко Т.Г. Региональное грунтоведение (Восточная Сибирь). Иркутск: ИЗК СО РАН, 2010. 287 с.

УДК 623.7

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЛИЯНИЯ УСКОРЕННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ НА ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИЕ ПОРОДЫ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

© А.Н. Хатькова1, В.И. Ростовцев2, К.К. Размахнин3, В.Н. Емельянов4, О.В. Приданова5, А.В. Нескоромных6

1,3,4,5,6ФГБОУ ВПО «Забайкальский государственный университет», 672039, Россия, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30. 2Институт горного дела Сибирского отделения им. Н.А. Чинакала РАН, 630091, Россия, г. Новосибирск, Красный проспект, 54.

Установлено, что ускоренные электроны оказывают существенное влияние на прочностные свойства цеолитсо-держащих пород, их гранулометрический состав после измельчения, степень раскрытия минералов, за счет чего повышается эффективность последующих процессов обогащения. Показана возможность снижения содержания железосодержащих примесей в цеолитовых продуктах с 3,14 до 0,36% - для цеолитсодержащих пород Шивыр-туйского месторождения и с 11,2 до 0,12% - для шабазитсодержащих андезитобазальтов Талан-Гозагорского месторождения.

1Хатькова Алиса Николаевна, доктор технических наук, профессор, проректор по научной и инновационной работе, тел.: 79144661737, е-mail: constantin-const@mail.ru

Khatkova Alisa, Doctor of technical sciences, Professor, Pro-Rector for Research and Innovation, tel.: +79144661737, е-mail: constantin-const@mail.ru

2Ростовцев Виктор Иванович, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории обогащения полезных ископаемых и технологической экологии, тел.: 83832170280, е-mail: benevikt@misd.nsc.ru

Rostovtsev Victor, Doctor of technical sciences, Leading Researcher of Mineral Processing and Technological Ecology Laboratory, tel.: 83832170280, е-mail: benevikt@misd.nsc.ru

3Размахнин Константин Константинович, кандидат технических наук, зав. кафедрой обогащения полезных ископаемых и вторичного сырья, тел.: +79144661737, е-mail: constantin-const@mail.ru

Razmakhnin Konstantin, Candidate of technical sciences, Head of the Department of Mineral Processing and Recycling of Raw Materials, tel: +79144661737, е-mail: constantin-const@mail.ru

"Емельянов Владимир Николаевич, аспирант, тел.: +79144661737, е-mail: constantin-const@mail.ru Emelyanov Vladimir, Postgraduate, tel.:+79144661737, е-mail: constantin-const@mail.ru

5Приданова Ольга Витальевна, аспирант, tel.: +79144661737, е-mail: constantin-const@mail.ru Pridanova Olga, Postgraduate, tel.:+79144661737, е-mail: constantin-const@mail.ru

6Нескоромных Аркадий Владимирович, аспирант, tel.:+79144661737, е-mail: constantin-const@mail.ru Neskoromnykh Arkady, Postgraduate, tel.:+79144661737, е-mail: constantin-const@mail.ru

Ил. 5. Табл.5. Библиогр 7 назв.

Ключевые слова: минеральное сырье; цеолиты Восточного Забайкалья; воздействие ускоренными электронами; раскрытие минералов; технологическая эффективность.

STUDYING ACCELERATED ELECTRONS EFFECT EFFICIENCY ON EASTERN TRANSBAI KALIAN ZEOLITE-CONTAINING ROCKS

A.N. Khatkova, V.I. Rostovtsev, K.K. Razmakhnin, V.N. Emelyanov, O.V. Pridanova, A.V. Neskoromnykh

Transbaikal State University, 30 Aleksandro-Zavodskaya St., Chita, 672039, Russia. Institute of Mining SB RAS, 54 Krasny Prospect, Novosibirsk, 630091, Russia.

It is found that accelerated electrons affect significantly the strength of zeolite-containing rocks, their grading coarseness after grinding, the degree of minerals exposure and thereby, increase the efficiency of subsequent benefication processes. The article shows the possibility to reduce the iron impurities content in zeolite products from 3.14 to 0.36% for ch a-basite-containing basaltic andesites of Talan-Gozagorskoe field, and from 11.2 to 0.12% for zeolite rocks of Shivyrtuyskoe field. 5 figures. 5 tables. 7 sources.

Key words: mineral raw materials; zeolites of Eastern Transbaikalia; accelerated electrons effect; exposure of minerals; technological efficiency.

В России и за рубежом проводится широкий комплекс исследований по разработке и внедрению в промышленность нетрадиционных методов переработки нерудного минерального сырья, к которым, несомненно, можно отнести и энергетические воздействия: обработка наносекундными электромагнитными импульсами, ультразвуком, мощными электромагнитными импульсами, а также сверхчастотная и магнитно-импульсная обработки [1].

В данной работе рассмотрена возможность применения, на наш взгляд, одного из наиболее эффективных методов энергетических воздействий - обработка ускоренными электронами - применительно к нерудному минеральному сырью, представленному цеолитсодержащими породами Восточного Забайкалья.

Многочисленными исследованиями доказано, что предварительная обработка минерального сырья ускоренными электронами является высокоэффективным средством направленного изменения механических и физико-химических свойств минералов и руд: снижаются прочностные характеристики, а время последующего их измельчения до заданной крупности сокращается в 2 и более раз, повышается селективность раскрытия сростков, что дает возможность дополнительно извлечь в концентрат до 20% ранее теряемых полезных минералов [2-6].

Существо таких воздействий состоит в определении предмета обработки и выявлении оптимальных режимов обработки, при которых происходят целенаправленные изменения свойств минерального сырья, а также поиске места в технологической схеме конкретного предприятия для установки источника энергетических воздействий. Следует отметить, что радиационные процессы, к которым относятся и обработка ускоренными электронами, легко контролируются и могут быть полностью автоматизированы.

Целью проведения настоящих исследований являлось установление возможности использования обработки ускоренными электронами применительно к цеолитсодержащим породам Восточного Забайкалья.

Химический и элементный составы цеолитсодер-жащих пород Восточного Забайкалья приведены в табл. 1 и 2, минеральный состав этих пород охарактеризован в табл. 3 [7].

По содержанию SЮ2 и отношению SЮ2:Al2Oз (SЮ2/SЮ2:Al2Oз) исследуемые породы подразделяются на высококремнистые - Шивыртуйское (63%/4,62), Холинское (~66%/5,37), Бадинское (~69%/6,48) месторождения и низкокремнистые - Талан-Гозагорское (53%/3,19) месторождение.

Исследуемые цеолиты содержат более 30 макро-и микроэлементов, наибольший удельный вес среди которых занимают железо, магний, молибден, никель, титан, ванадий, цинк.

Подтверждено, что в породах в различных количествах присутствуют цеолитовые минералы (клиноп-тилолит, морденит, шабазит), монтмориллонит, гид-рослюдые, кварц, кальцит, микроклин, плгиоклазы, кристобалит, пироксены, оксиды и гидрокиды железа, ренгеноаморфная фаза (реликтовое вулканическое вещество), диагностируемые по набору рефлексов на дифрактограммах, а также инфракрасной спектроскопией.

Методической и теоретической основой исследований являлись известные труды И.Н. Плаксина, Р.Ш. Шафеева, В.А. Чантурия, И.Ж. Бунина, Г.Р. Бочкарева, В.П. Якушкина, С.Б. Леонова, С.А. Богидаева, В.А. Тумашева, В.В. Малова, Н.В. Руденко, В.И. Ростовцева и др. отечественных и зарубежных ученых. В отличие от вышеуказанных работ в данном исследовании в качестве источника радиационных воздействий использовались ускорители электронов типа ИЛУ и ЭЛВ конструкции ИЯФ СО РАН.

Были проведены экспериментальные исследования по количественной оценке раскрытия минералов цеолитсодержащих пород Шивыртуйского и Талан-Гозагорского месторождений. На основании данных химического и минералогического анализов продуктов измельчения установлено, что в случае использования предварительной обработки породы ускоренными электронами коэффициент раскрытия увеличивается

(по минералам цеолит и шабазит): для цеолитсодержащих пород Шивыртуйского месторождения - с 38 до 54%, для цеолитсодержащих пород Талан-Гозагорского месторождения - с 46 до 62%.

На рис. 1 показаны результаты определения коэффициента раскрытия цеолита (Шивыртуйское месторождение) и шабазита (Талан-Гозагорское месторождение) при обычном измельчении руды (а) и с

предварительным воздействием ускоренных электронов (б).

Таким образом, экспериментально установлено, что воздействие высокоэнергетических электронов на цеолитсодержащие породы позволяет интенсифицировать процесс раскрытия сростков минеральных компонентов.

Химический состав цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья

Таблица 1

Компоненты Среднее содержание компонентов по месторождениям, %

Шивыртуйское Холинское Бадинское Талан-Гозагорское

SiO2 62,90 65,62 68,50 53,12

P2O5 0,08 0,004 0,08 0,33

^3 13,61 12,21 10,57 16,63

ТЮ2 0,34 0,07 0,18 1,50

Fe2Oз 3,00 1,25 0,68 11,40

FeO 0,14 0,06 0,07 0,32

CaO 0,61 2,07 2,52 5,82

MgO 1,51 0,64 0,88 1,97

Na2O 1,36 1,90 0,24 3,45

K2O 4,04 4,14 3,12 1,78

Sобщ. 0,007 0,016 <0,05 0,041

MnO 0,11 0,14 0,03 0,08

H2O 3,88 3,82 5,10 1,08

П.п.п. 9,16 8,22 7,70 3,28

Таблица 2

Элементный состав цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья_

Элементы,% Элементный состав по месторождениям

Шивыртуйское Холинское Бадинское Талан-Гозагорское

Серебро (Ад) 0,017 0,018 0,019 0,091

Алюминий(А1) 3,917 6,619 5,533 5,876

Золото (Аи) 0,001 0,0001 0,0001 0,0001

Барий(Ва) 0,122 0,042 0,003 0,10

Бериллий(Ве) 0,012 0,029 0,032 0,023

Висмут(В^ 0,002 0,003 0,003 0,003

Кольбат(Со) 0,0001 0,0001 0,004 0,005

Хром (Сг) 0,007 0,005 0,005 0,031

Медь (Си) 0,016 0,191 0,066 0,179

Железо ^е) 10,791 8,367 10,200 26,640

Галлий (Са) 0,002 0,006 0,005 0,005

Германий(Се) н.о. 0,0001 0,0001 0,0001

Гафний (№) 0,011 н.о. н.о. н.о.

Индий (1п) 0,0003 0,0001 0,0001 0,0001

Лантан (1_а) 0,076 н.о. 0,056 н.о.

Литий (Ы) 0,014 0,032 0,045 0,155

Молибден (Мо) 0,028 0,101 0,116 0,045

Никель(N0 0,004 0,039 0,012 0,034

Титан (ТО 0,062 0,049 0,048 0,219

Ванадий(V) 0,167 н.о. н.о. 0,969

Цинк (2п) 0,072 0,105 0,101 0,147

Примечание: н.о. - не обнаружено.

Таблица 3

Минеральный состав цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья_

Минерал Содержание минеральных фаз по месторождениям, %

Шивыртуйское Холинское Бадинское Талан-Гозагорское

Клиноптилолит 45-65 60-66 63-74 -

Морденит - - 7 -

Шабазит - - - 8-10

Монтмориллонит 15-20 3-5 3-5 8-10

Гидрослюды 3-5 - - 2-3

Кварц 3-10 3-5 1-3 5-10

Кальцит 2-5 - - ~2

Микроклин 3-5 3-5 - -

Плагиоклазы - - - -

Кристобалит 2-3 10-12 15-18 -

Пироксены - - - ~21

Рентгеноаморфная фаза <5 10-12 <10

Распределение железа по фазам,% отн. вес.; гематит 32,3/0,40 6,7/0,06 3,8/0,02 59,3/4,88

Монтмориллонит 56,4/0,71 40/0,37 40/0,21 9,4/0,77

Гидрослюда, тонкодисперсные гидроксиды железа 11,3/0,14 53,3/0,49 5,62/0,30 21,2/1,74

Оливин - - - 10,1/0,83

Рис. 1. Результаты определения коэффициента раскрытия цеолита и шабазита. Кривые 1 и 1.1 характеризуют крупность всей измельченной породы, кривые 2 и 2.2 - крупность цеолита в ней. Коэффициент раскрытия

определяется отношением площадей под этими кривыми

Определено, что технологические свойства цеолитсодержащих пород и продуктов их обогащения зависят от дозы облучения и максимальные их изменения отмечаются в диапазоне малых доз (2-4 кГр). При дальнейшем увеличении дозы выход технологических классов уменьшается, а затем увеличивается.

Первичные процессы, происходящие под воздействием электронного пучка на цеолитсодержащие породы, во многом зависят от параметров пучка и условий обработки. Определяющими параметрами являются плотность тока и энергия электронов пучка.

При малых плотностях тока и малой поглощенной

в веществе энергии (до 1 Дж/г) основным эффектом обработки ускоренными электронами является радиационное дефектообразование без заметного изменения физических свойств вещества.

При увеличении поглощенной энергии до 10 Дж/г возможно накопление заряда, которое может привести к электрическим пробоям. Процесс заряжания протекает различно в случае проводящих и слабопроводя-щих минералов (кварц). Для хороших проводников (из-за устанавливающегося равновесия между притоком и стоком заряда) накопления заряда не происходит. В диэлектриках (кварц) накапливается заряд, а

его избыток сбрасывается по каналам пробоя. Разряд носит пульсирующий характер, при этом может возникать система микротрещин, разрастающаяся после каждого импульса разряда и приводящая к разупрочнению материала.

Важной особенностью обработки ускоренными электронами является образование каналов пробоя, а следовательно, и системы трещин по границам срастания зерен минералов, что приводит к последующей селективной дезинтеграции.

В случае использования ускоренных электронов с большими значениями поглощенной энергии (>100 Дж/г) будет происходить нагрев вещества и протекание физико-химических процессов, которые существенно отличаются от чисто термических.

Установлено, что обработка цеолитсодержащих пород ускоренными электронами перед их измельчением позволяет не только изменять гранулометриче-

ский состав измельченных продуктов и более селективно раскрывать минералы, но и существенно интенсифицировать процессы последующего обогащения, особенно процессы магнитной и электростатической сепараций. При этом снижается содержание железосодержащих примесей в цеолитовых продуктах: с 3,14 до 0,36% - для цеолитсодержащих пород Шивыртуй-ского месторождения и с 11,2 до 0,12% - для шаба-зитсодержащих андезитобазальтов Талан-Гозагор-ского месторождения (табл. 4 и 5).

Используя разницу в поведении различных минералов в цеолитсодержащих породах после обработки ускоренными электронами можно управлять технологическим процессом их обогащения, добиваясь при этом высоких показателей разделения.

На рис. 2-5 представлены мессбауэровские спектры цеолитсодержащих пород Шивыртуйского и Та-лан-Гозагорского месторождений.

Результаты магнитной сепарации цеолитсодержащих пород крупностью 0,1-2 мм

Таблица 4

Класс крупно- Ср. содерж. Содерж. Содержание Содерж.

Месторождение сти, мм примесей же- цеолитов в примесей же- иных при-

леза в исх. ма- продукте, леза в цеоли- месей,

териале, % % товом продук- %

те, %

-2+1 73,50 1,78 24,72

-1+0,5 84,20 1,11 14,69

Шивыртуйское -0,5+0,3 3,14 85,90 0,88 13,22

-0,3+0,1 88,90 0,36 10,74

-2+1 70,10 8,17 21,73

Талан- -1+0,5 75,20 3,74 21,06

Гозагорское -0,5+0,3 11,2 84,90 1,08 14,02

-0,3+0,1 89,60 0,12 10,28

Таблица 5

Результаты магнитной сепарации тонкодисперсных цеолитсодержащих пород _на электромагнитном изодинамическом сепараторе СИМ-1_

Напряжен. Уд. Ширина Сила Класс крупн., Извлеч. Масс

Сырье магн. поля Н, кА/м магн.сила в изодин. зоне, Н/сек изодин. зоны тока, А мм примесей Ре в магн. продукте, % . доля Ре в магн. прод.

Цеолит-содержащие породы Шивыртуй- 600 0,0091 7,0 0,50 -0,1+0,074 -0,074+0,05 89,7 96,4 99 4 4

ского месторожде- 950 0,0103 7,5 1,0 -0,1+0,074 93,3 95,6

ния -0,074+0,05 97,9 96,2

1450 0,0153 8,0 1,57 -0,1+0,074 -0,074+0,05 95,4 98,2 96,7 97,1

Шабазит- 600 0,0091 7,0 0,50 -0,1+0,074 98,7 96,3

содержащие анде- -0,074+0,05 99,1 96,8

зитобазальты Та- 950 0,0103 7,5 1,0 -0,1+0,074 98,5 96,2

лан- -0,074+0,05 99,2 98,1

Гозагорского место- 1450 0,0153 8,0 1,57 -0,1+0,074 98,3 97,4

рождения -0,074+0,05 99,6 98,7

Мессбауэровские спектры образцов цеолитсодержащей породы Шивыртуйского месторождения, исходного и обработанного, приведены на рис. 2 и 3. Секстет по мессбауэровским параметрам (изомерный сдвиг 8, мм/с, квадрупольное расщепление А, мм/с, и магнитное поле на ядрах Ре57, НкЭ) соответствует

гематиту. Дублеты по изомерному сдвигу соответ-.-2+

ствуют ионам Ре шестерной координации и их следует отнести к железистым силикатам. Дублеты от ионов Ре3 относятся к монтмориллониту. Величина резонансного эффекта находится в соответствии с содержанием общего железа.

Особенностью термограммы образца цеолитсо-держащей породы Шивыртуйского месторождения как исходного, так и обработанного является экзотермический эффект в диапазоне температур 1200-1390°С с максимумом при 1300°С. Этот эффект можно связать с кристаллизацией новообразования после аморфизации при 700-900°С. Подобного экзотермического эффекта в других образцах не наблюдалось. Это указывает на то, что цеолит в этом образце иного состава и структуры.

Измерения теплоемкости образцов цеолитсодер-жащей породы Шивыртуйского месторождения исходного и обработанного показали, что обработка ускоренными электронами практически не повлияла на ее величину. Теплоемкость как исходного образца, так и обработанного имеет максимум при 165°С. С повышением температуры наблюдается уменьшение теплоемкости обоих образцов по одному закону. Максимальная абсолютная величина теплоемкости у образца цеолитсодержащей породы Шивыртуйского месторождения около 2,3 Дж/г, что существенно выше, чем образца цеолитсодержащей породы Талан-Гозагорского месторождения. Это можно объяснить только тем, что в последнем гематита существенно меньше. Кроме максимума на кривой отмечается перегиб, как и в образце цеолитсодержащей породы Талан-Гозагорского месторождения. Он связан с присутствием гематита.

Мессбауэровские спектры образцов цеолитсодержащей породы Талан-Гозагорского месторождения исходного и обработанного приведены на рис. 4 и 5. Установлено, что секстеты по мессбауэровским параметрам (изомерный сдвиг 8, мм/с, квадрупольное

57

расщепление А, мм/с, и магнитное поле на ядрах Ре57, НкЭ) соответствуют гематиту и тонкодисперсному гематиту. Дублеты по изомерному сдвигу соответствуют ионам Ре3+ шестерной координации и их следует отнести к монтмориллониту. Большой разброс по параметрам ионов Ре3+ не позволяет достоверно выявить другие железосодержащие фазы, например гидрослюды, наличие которых в образцах возможно.

Мессбауэровский спектр этого же образца, обработанного в течение 5 мин, приведен на рис. 5. Сопоставляя полученные результаты, следует отметить, что обработка ускоренными электронами повлияла на соотношения площадей нормального и тонкодисперсного гематита, а следовательно, и на их содержания. При этом доля тонкодисперсного гематита увеличи-

лась, а более крупнокристаллического - уменьшилась. В некоторой степени изменились и соотношения площадей дублетов. При ошибке ±1% эти изменения можно считать незначимыми. Следует отметить изменение величины резонансного эффекта е, который связан с общим содержанием железа. Из этого следует, что обработка ускоренными электронами привела к удалению летучих и за счет этого повышению содержания железа.

Измерения теплоемкости образцов показали, что обработка цеолитсодержащих пород ускоренными электронами также влияет на этот теплофизический параметр. Теплоемкость как исходного образца, так и обработанного одинакова - 1,6 Дж/г и имеет максимум при 30°С. С повышением температуры наблюдается уменьшение теплоемкости обоих образцов и отмечается чуть большая скорость уменьшения теплоемкости обработанного образца.

1.0101.005 -1.000 -0.995 -0.990 -0.985 -0.980 -0.975 -0.970 -0.965 -

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

Скорость, мм/с

Рис. 2. Мессбауровский спектр цеолитсодержащей породы Шивыртуйского месторождения

1.010-" 1.0051.0000.995 -0.9900.985 -0.980 -0.975 -0.970 -0.965 -

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 Скорость, мм/с

Рис. 3. Мессбауровский спектр с обработкой дублетом цеолитсодержащей породы Шивыртуйского месторождения

Мессбауэровская спектроскопия показала наличие в образцах цеолитов как нормального, так и тонкодисперсного гематита. Следует отметить, что обработка ускоренными электронами повлияла на содержания нормального и тонкодисперсного гематита. Установлено, что доля тонкодисперсного гематита увеличи-

лась, а более крупнокристаллического уменьшилась во всех исследуемых образцах. Общим для всех цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья стало присутствие в них монтмориллонита, имеющего в своей структуре несколько неэквивалентных положений.

* .. . - - . - .

5 0.980-

; .ч

I ».

: : > *

• * \ « .,

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 Скорость, мм/с

Рис. 4. Мессбауровский спектр цеолитсодержащей породы Талан-Гозагорского месторождения

б 0.980-

Скорость, мм/с

Рис. 5. Мессбауровский спектр с обработкой дублетом цеолитсодержащей породы Талан-Гозагорского месторождения

Анализ мессбауэровских спектров показал сложный состав цеолитсодержащих пород, в которых из

железосодержащих минералов распространен гематит с высоким содержанием и различной дисперсности (цеолитсодержащая порода Талан-Гозагорского месторождения) и с меньшим содержанием (цеолитсодержащая порода Шивыртуйского месторождения). Встречаются гидрогетит в образце цеолитсодержащей породы Талан-Гозагорского месторождения, оливин и хлорит в образце цеолитсодержащей породы Шивыртуйского месторождения. Железистый монтмориллонит присутствует в всех образцах. Наибольшие содержания железа встречаются в образце цеолитсо-держащей породы Талан-Гозагорского месторождения, причем большая его часть связана с гематитом.

В результате проведенных исследований установлено, что ускоренные электроны оказывают существенное влияние на прочностные свойства цеолитсо-держащих пород Восточного Забайкалья, их гранулометрический состав после измельчения, степень раскрытия минералов, а также на фазовый состав, за счет чего повышается эффективность магнитного разделения.

Доказано, что в случае использования предварительной обработки цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья ускоренными электронами коэффициент раскрытия увеличивается (по минералам цеолит и шабазит): для цеолитсодержащих пород Шивыртуйского месторождения - с 38 до 54%, для цеолитсодержащих пород Талан-Гозагорского месторождения -с 46 до 62% (см. рис. 1).

При использовании магнитной сепарации обработанных ускоренными электронами цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья показана возможность снижения содержания железосодержащих примесей в цеолитовых продуктах: с 3,14 до 0,36% - для цеолит-содержащих пород Шивыртуйского месторождения и с 11,2 до 0,12% - для шабазитсодержащих андезитоба-зальтов Талан-Гозагорского месторождения (см. табл. 4 и 5). Это связано с усилением магнитных свойств компонентов цеолитсодержащих пород за счет температурного воздействия при обработке ускоренными электронами.

Статья поступила 6.11.2013 г.

1.005

.000

0.995

0.990

0.985

0.975

1.005-

1.000 -

^ 0.995-

0.990 -

Р 0.985-

0.975-

1. Чантурия В.А., Бунин И.Ж., Иванова Т.А. и др. Интенсификация процессов обогащения цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья // Материалы 7 Конгресса обогатителей стран СНГ. М., 2009.

2. Bochkarev G. R., et. al. Prospects of electron accelerators used for realizing effective low-cost technologies of mineral processing, Proceedinds of the XX International Mineral Processing Congress: 21-26 September 1997, Aachen, Germany, Clausthal-Zellerfeld, GDMB, 1997, Vol. 1.

3. Кондратьев С.А., Котова О.Б., Ростовцев В.И. Межзерновые границы в процессах подготовки и обогащения трудно-обогатимого минерального и техногенного сырья: квантово-механические представления // Изв. Коми Нц УрО РАН. 2010. № 4.

4. Ростовцев В.И. Теоретические и практические основы использования энергетических воздействий в процессах горнообогатительного производства // Прогрессивные технологии и оборудование для обогащения рудных и нерудных

ский список

материалов: мат. 7-ой Междунар. научно-практ. конф. Новосибирск, 2010. 12 с.

5. Ростовцев В.И. Разработка высокоэффективных технологий радиационных и радиационно-термических воздействий в процессе рудоподготовки и обогащения упорного минерального сырья // Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного минерального сырья: мат. Международного совещания «Плаксинские чтения-2011». Верхняя Пышма. М.: УРАН ИПКОН РАН, 2011.

6. Ростовцев В.И. Теоретические основы и практика использования электрохимических и радиационных (ускоренные электроны) воздействий в процессах рудоподготовки и обогащения минерального сырья // Вестник Читинского государственного университета. 2010. №8(65). С.91-99.

7. Хатькова А.Н. Минералого-технологическая оценка цеолитсодержащих пород Восточного Забайкалья. Чита: ЧитГУ, 2006. 243 с.