Влияние содержания урана на сортируемость руд радиометрическими методами

Вестник ЗабГУ. 2016. T. 22. N 3

УДК 622.725:622.345

ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ УРАНА НА СОРТИРУЕМОСТЬ РУД РАДИОМЕТРИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

INFLUENCE OF THE CONTENTS OF URANIUM ON SORTING OF ORES BY RADIOMETRIC METHODS

C.B. Шурыгин,

Приаргунское производственное горно-химическое объединение г. Краснокаменск, Россия ShuriginSV@ppgho.ru

S. Shurigin,

Priargunsk Industrial Mining and Chemical Association, Krasnokamensk, Russia

B.A. Овсейчук,

Забайкальский государственный университет, г. Чита, Россия MKS3115637@Yandex.ru

V. Ovseichuk,

Transbaikal State University, Chita, Russia

Опьгг работы ПАО «Приаргунское производственное горно-химическое объединение» (ППГХО) показывает, что при поточной добыче урановых руд большое значение на этапе рудоподготовки (сортировки) имеет усреднение и стабилизация оптимального содержания урана в товарных партиях урановых руд для последующей их рудоподготовки с использованием радиометрических методов сортировки. Исследования показали, что для всех потоков урановых руд существует определенная зависимость технологических показателей переработки урановых руд (выход сорта, степень обогащения и извлечения металла) от среднего содержания урана в товарных потоках урановых руд. Стабилизация оптимального содержания урана в рудном потоке позволяет стабилизировать и оптимальные режимы сортировки урановых руд с использованием радиометрических методов.

Для целей прогноза проведены комплексные геологические и геотехнологические исследования для определения граничных содержаний урана, обеспечивающих высокие технологические показатели при сортировке и переработке урановых руд гидрометаллургическими методами. На основе выполненных исследований установлены следующие эмпирические зависимости эффективности рентгенорадиометрической сепарации от среднего содержания урана в сортируемых товарных рудах: зависимость извлечения урана в концентрат от исходного содержания урана в сортируемой руде; зависимость коэффициента обогащения урана в концентрате от исходного содержания урана в сортируемой руде; зависимость выхода богатой руды от минимального промышленного содержания урана; зависимость выхода урана в богатой руде от минимального промышленного содержания урана.

На основе анализа полученных данных установлено, что извлечение урана в концентрат при их сепарации зависит от его исходного содержания в сортируемой руде, увеличивается при росте содержания в исходной руде от 0,02 до 0,350 % соответственно с 68 до 98 %

Ключевые слова: Стрелъцовское рудное поле, урановые руды, граничное содержание урановых руд, рентгено-радиометрическая сепарация урановых руд, выход хвостов сортировки, выход концентрата, прогноз коэффициента обогащения

The experience IJSC «Priargunsk industrial mining and chemical association» (PIMCA) displays that at a line mining of uranium ores the major value at a stage of ore dressing has averaging and stabilization of the optimal contents of uranium ores in commercial batches of uranium ores for their consequent ore preparation with usage of radiometric methods of sorting. The researches have shown, that for all streams of uranium ores there is a definite relation of technological parameters of uranium ores processing ores (output of a sort, degree of dressing and extraction of metal) from the mean uranium contents in commercial batches of uranium ores. The stabilization of the uranium optimal contents in ore stream allows to stabilize optimum regimes of uranium ores sorting with usage of radiometric methods.

For the purposes of the forecast, the complex geologic and geotechnological researches were conducted to define the boundary contents of uranium, ensuring high technological parameters (indexes) at sorting and processing of uranium ores by hydrometallurgical methods. On the basis of performed researches the following em-

pirical-formula dependences of X-ray radiometric separation efficiency from the mean contents of uranium in sorted commercial batches of ores are established: relation of uranium extraction in a concentrate from the initial contents of uranium in sorted ore; relation of an enrichment factor of uranium in a concentrate from the initial contents of uranium in sorted ore; relation of an output of rich ore from the minimum industrial contents of uranium; relation of an output (exit) of uranium in rich ore from the minimum industrial contents of uranium.

On the basis of analysis of the received data it is established that the extraction of uranium in a concentrate at their separation depends on his initial contents in sorting ore and is increasing with the growth of the contents in initial (starting) ore from 0,02 up to 0,350 % to 68 up to 98 % accordingly

Key words: Streltsovsky ore field, uranium ores, boundary contents of uranium ores, X-ray radiometric separation of uranium ores, output of sorted tailings, concentrate yield, forecast of enrichment factor

Исследования показали [1—5; 8—10],

что для всех потоков руды существует некая зависимость выхода сорта и количества урана в нем от среднего содержания урана. Эта зависимость существенна и значима, что требует учета ее при составлении прогноза.

Для целей прогноза необходимо знать функциональную зависимость доли руды и количества металла в сорте от исходного содержания урана в потоке для базовых границ сортировки. Аналитическое выражение, которым аппроксимируется зависимость доли сорта и количества урана в зависимости от среднего содержания урана в потоке, имеет экспоненциальный вид: Y = a0  eaix,

где а0, 1, 2... и eaix — коэффициенты уравнения регрессии для расчета прогнозной доли сорта и количества урана в нем по рудным потокам, полученные в процессе обработки материала покусковой сепарации урановых руд рентгенорадиометрическим методом.

Граничное содержание урана, обеспечивающее технологический оптимум сортировки руды в потоке, находится из анализа аналитического выражения вида

E = a0 А + a2  А2 + a3  Я3,

где X — содержание урана в руде, %.

Анализ функции заключается в нахождении ее максимума, которому соответствует технологический оптимум сортировки. Пригодность функции определяется алгебраическими значениями коэффициента а3 и параметром D = 3a3a1 - a^. Если параметр Д<0, а коэффициент а3>0, функция имеет

, а2 + л/-А

один максимум в точке Яогая = —--, в

' За3

противном случае необходимо изменить шкалу базовых точек, включаемых в нахождение оптимума.

Проведенные исследования обогатимо-сти руд текущей добычи при покусковой сортировке на РРОФ на предмет выявления зависимости эффективности рентгенора-диометрической сепарации от содержания урана в сортируемых рудах позволили выявить зависимости, которые можно описать эмпирическими формулами [6; 7]:

— зависимость извлечения урана в концентрат от исходного содержания урана в сортируемой руде

е=91,36259+-26,41993х^

— зависимость коэффициента обогащения урана в концентрате от исходного содержания урана в сортируемой руде

Коб = 1/(0,17716 + 1,90623* X + +-2,92782*XЛ2.

Коэффициент обогащения урана в концентрате по отношению к исходной руде по мере роста содержания урана в сепарируемой руде от 0,02 до 0,350 % уменьшается соответственно от 4,8 до 2.

Проведены исследования выхода богатой руды и урана в ней при покусковой сортировке в зависимости от минимально промышленного содержания урана в товарной руде по годам, которые описываются эмпирическими выражениями:

— зависимость выхода богатой руды от минимального промышленного содержания урана

Вестник ЗабГУ. 2016. Т. 22. № 3

е = 3,53721/ ^мин пр + 21,87825 + Выводы. Анализ полученных данных +-76,53888* ^мин пр; (5) показывает, что извлечение урана в кон- зависимость выхода урана в бога- центрат при их ^епараЧии зависит от его той руде от минимального промышлен- исходного содран™ в с°ртируем°и руде,

ного содержания урана увеличивается при росте содеРжания в ис-

ходнои руде от 0,02 до 0,350 % соответ-

е = I,25262/ ^мин пр + 8140693 + ственно с 68 до 98 %.

+ 141,81298* X

' мин пр. v '

Список литературы_

1. Мокроусов В.А., Лилеев В.А. Радиометрическое обогащение нерадиоактивных руд. М.: Недра, 2010. 192 с.

2. Требования к изучению радиометрической обогатимости минерального сырья при разведке месторождении металлических и неметаллических полезных ископаемых. М.: ГКЗ, 2014. 72 с.

3. Чантурия В.А. Основные направления комплексной переработки минерального сырья // ГорныИ журнал. 2014. № 1. С. 50-54.

4. Чантурия В.А. Состояние и перспективы обогащения руд в России // Цветные металлы. 2012. № 2. С. 15-21.

5. Чантурия В.А. Теория и практика использования электрохимических и радиационных воздействий в процессе первичной переработки минерального сырья. М.: МГГУ, 2013. С. 145-152.

6. Овсейчук В.А., Тирский А.В., Подопригора В.Е. Отчет о проведенных исследованиях по программе и методике исследовательских испытании сортируемости урановых руд месторождении Стрельцовского рудного поля. Чита, 2013. 110 с.

7. Акт опытно-промышленных испытаний технологии рентгено-радиометрической сепарации (РРС) для сортировки урановых руд ОАО ППГХО, 2013. 8 с.

8. Подготовка минерального сырья к обогащению и переработке. М.: Недра, 2010. 242 с.

9. McCleland G.E., Pool D.L., Eisele J.A. Inf. Circ. Bur. Mines US, dep. Inter, 2012, no. 8945, pp. 1-16.

10. Dolezil V., Reznicek J. World Mining, 2013, v. 36, no. 8, pp. 94-96.

List of literature_

1. Mokrousov V., Lileev V. Radiometricheskoe obogashhenie neradioaktivnyh rud [Radiometric dressing of «cold» ores]. Moscow: Nedra, 2010. 192 p.

2. Trebovaniya k izucheniyu radiometricheskoy obogatimosti mineralnogo syriya pri razvedke mestorozh-deniy metallicheskih i nemetallicheskih poleznyh iskopaemyh [Requests to analysis of radiometric washability of mineral raw materials at exploration of metal and non-metallic mineral resources deposits]. Moscow: GKZ, 2014.

3. Chantury V.A. Gornyzhurnal (Mining Journal), 2014, no. 1, pp. 50-54.

4. Chantury V.A. Tsvetnye metally (Non-ferrous metals), 2012, no. 2, pp. 15-21.

5. Chantury V.A. Teoriya i praktika ispolzovaniya elektrohimicheskih i radiatsionnyh vozdeystviy v protsesse pervichnoy pererabotki mineralnogo syriya [The theory and practice of electrochemical and radiation effects usage during primary processing of mineral raw materials]. Moscow: МGTU, 2013.

6. Ovseichuk V.A., Tirsky A.V., Podoprigora V.E. Otchet o provedennyh issledovaniyah po programme i metodike issledovatelskih ispytaniy sortiruemosti uranovyh rud mestorozhdeniy Streltsovskogo rudnogo polya [The report on conducted researches under the program and procedure of exploratory tests of sorted uranium ores of Streltsovsky ore field deposit]. Chita, 2013.

7. Akt opytno-promyshlennyh ispytaniy tehnologii rentgeno-radiometricheskoy separatsii (RRS) dlya sor-tirovki uranovyh rud OAO PPGHO (The certificate (act) of Trial tests of X-ray radiometric separation technology for sorting uranium ores for PAO PPGHO), 2013. 8 p.

8. Podgotovka mineralnogo syriya k obogashheniyu i pererabotke [Preparation of mineral raw materials for dressing and processing]. Мoscow: Nedra, 2010.

9. McCleland G.E., Pool D.L., Eisele J.A. Inf. Circ. Bur. Mines US (Inf. Circ. Bur. Mines US), dep. Inter, 2012, no. 8945, pp. 1-16.

10. Dolezil V., Reznicek J. World Mining (World Mining), 2013, v. 36, no. 8, pp. 94-96.

Коротко об авторах_

Шурыгин Сергей Вячеславович, генеральный директор, ПАО «Приаргунское производственное горно-химическое объединение», Забайкальский край, г. Краснокаменск, Россия. Область научных интересов: геотехнология, горное дело, охрана окружающей среды ShuriginSV@ppgho. ги

Овсейчук Василий Афанасьевич, д-р техн. наук, профессор, Забайкальский государственный университет, г. Чита, Россия. Область научных интересов: геология, геотехнология урановых месторождений, охрана окружающей среды, радиационная безопасность М^3115637@Yandex.ru

Briefly about the authors_

Sergey Shurigin, general director, Priargunsky Industrial Mining and Chemical Association», Krasnokamensk, Russia. Sphere of scientific interests: geotechnology, mining, environmental protection

Vasily Ovseichuk, doctor of engineering sciences, professor, Transbaikal State University, Chita, Russia. Sphere of scientific interests: geology, geotechnology of uranium deposits, protection of an environment, radiation safety

Образец цитирования_

Шурыгин C.B., Овсейчук B.A. Влияние содержания урана на сортируемость руд радиометрическими методами // Вестн. Заб. гос. ун-та. 2016. Т. 22. № 3. C. 22—25.