Повышение эффективности тяжелосредного обогащения алмазосодержащих кимберлитов на основе электрохимического кондиционирования ферросилициевой суспензии

Е.Н. Чернышева

Повышение эффективности тяжелосредного обогащения алмазосодержащих кимберлитов на основе электрохимического кондиционирования ферросилициевой суспензии

Приведены результаты диссертационной работы на соискание ученой степени кандидат технических наук по специальности "Обогащение полезных ископаемых" (25.00.13).

Ключевые слова: тяжелосреднее обогащение, алмазосодержащие кимберлиты, электрохимическое кондиционирование, ферросилициевая суспензия.

Цель работы: Повышение эффективности тяжелосредной сепарации алмазосодержащих кимберлитов путем электрохимического кондиционирования ферросилициевой суспензии для снижения интенсивности окисления ферросилиция, обеспечения поддержания магнитных свойств утяжелителя и реологических свойств суспензии.

Идея работы: повышение эффективности тяжелосредной сепарации алмазосодержащих кимберлитов путем применения катодного продукта электрохимического кондиционирования вод (католита) в технологической схеме тяжелосредной сепарации что выражается в приросте извлечения алмазов на 1,5% и сокращении расхода ферросилициевого утяжелителя на 30%.

Научные положения, выводимые на защиту:

1. Установлено, что для улучшения технологических свойств ферросилицие-вой суспензии и повышения технико-экономических показателей тяжелосредного обогащения алмазосодержащих кимберлитов в условиях оборотного водоснабжения необходимо использовать для ее приготовления жидкую фазу с высокой щелочностью, высокоотрицательным окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП), низким соле- и кислородосодержанием.

2. Установлен механизм окисления утяжелителя суспензии - ферросилиция в оборотной воде (рН=7,4; ОВП = 344 мВ; [О2] = 9 мг/л), заключающийся в том, что под воздействием оборотной воды на поверхности ферросилиция образуется оксид железа Fe2O3, а в жидкой фазе - гидроксид железа Fe(OH)3 по реакциям: 2Fe + 3/202 + 2Н20  Fe2O3; 2Fe + 3/202 + 3Н20  2Fe(OH)3. Кремниевая составляющая ферросилиция переходит в форму гидратированного оксида по реакции: mSi + т02 + пН20  ^Ю2^Н20}.

3. Научно обоснован и экспериментально подтвержден механизм электрохимического воздействия на ферросилиций с целью повышения его технологических свойств, заключающийся в образовании на его поверхности под воздействием като-лита оксида железа Fe304 по реакции 3Fe + 202 +  Fe304, и переходом гидрати-

рованных соединений кремния в кристаллическую форму по реакции: {mSiO2^nH2O}. mSiO2 + nH2O.

4. Установлен интервал значений физико-химических параметров электрохимического кондиционирования суспензии, приготовленной с использованием като-лита (рН = 9,5-10,5, Ефс < -300 мВ, ОВП < -320 мВ, [О2] = 0-2 мг/л), обеспечивающих протекание процесса окисления ферросилиция с малой скоростью и образованием магнитовосприимчивых окислов железа типа Fe3O4, обеспечивающих высокую динамическую устойчивость суспензии и ее способность к эффективной регенерации.

5. Обоснована технологическая схема тяжелосредной сепарации алмазосодержащих кимберлитов, предполагающая использование в цикле регенерации суспензии катодного продукта диафрагменной электрохимической обработки оборотной воды с целью поддержания оптимальных условий эксплуатации ферросилициевой суспензии и повышения технико-экономических показателей обогащения.

--------------------------------------------------------- СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

Чернышевой Е.Н.

1. Авдохин В.М., Чернышева Е.Н. Сокращение потерь ферросилиция в процессе тяжелосредной сепарации алмазосодержащего сырья // Горный информационно-аналитический бюллетень. -№3. -2002. -С 240-244.

2. Богачев В.И., Чернышева Е.Н., Двойченкова Г.П., Кубалов Б.Б. Влияние продуктов электрохимической обработки воды на магнитные и электроповерхностные свойства ферросилиция // Горный информационно-аналитический бюллетень. -№7. -2003. -С. 185-186

3. Чернышева Е.Н., Чантурия Е.Л. Повышение эффективности тяжелосредного обогащения кимберлитов с использованием технологии электрохимического кондиционирования ферросили-циевой суспензии // рукопись депонирована в Горный информационно-аналитический бюллетень 04.09.2009.

4. Двойченкова Г.П., Чернышева Е.Н., Савицкий Л.В., Воронцов В.С. Интенсификация процессов рудоподготовки и тяжелосредной сепарации алмазосодержащего сырья трубки «Нерюнгрин-ская» // Горный журнал, 2009. -№10. С.73-74.

5. Миненко В.Г., Богачев В.И., Чернышева Е.Н., Бычкова Г.М. Интенсификация процесса тяже-лосредной сепарации для технологии ОФ № 15 Нюрбинского ГОКа // Сборник материалов 5-го конгресса обогатителей стран СНГ, 2005. -т.1. -С. 68-71.

6. Богачев В.И., Трофимова Э.А. Чернышева Е.Н. Стабилизация поверхностных свойств ферросилиция при использовании э/х обработанных водных систем в процессе тяжелосредной сепарации // Сборник материалов 5-го конгресса обогатителей стран СНГ, 2005. -т.1. -С. 98-101.

Работа выполнена в Московском государственном горном университете.

— Коротко об авторе ---------------------------

Чернышева Е. Н. - кандидат технических наук, Московский государственный горный университет, Moscow State Mining University, Russia, ud@msmu.ru