Прогноз технологических показателей рентгенофлуоресцентной сепарации по фракционным характеристикам руды

В основе прогноза обогатимости любого минерального сырья лежат фракционные характеристики, позволяющие оценить предельную обогатимость выбранным методом обогащения. Для информационных методов обогащения это особенно проявляется при использовании поверхностных методов получения информации, такого, например, как рентгенофлуоресцентная сепарация. В этом случае фракционные характеристики имеют свойства, связанные с геометрией измерения поверхностных свойств кусков. В работе выполнен анализ покусковой минеральной неоднородности на кусковой пробе медной руды. Выявлено, что неоднородность поверхностной минерализации кусков увеличивается по мере роста значения аналитического параметра. Для оценки меры неоднородности более информативными являются показатели абсолютных значений, такие, например, как среднее квадратическое отклонение и сумма модулей отклонения от среднего значения. Установлено, что частные реализации отличаются друг от друга и требуют усреднения функции плотности распределения вероятности аналитического параметра, который используется в качестве признака разделения, для последующего прогноза обогатимости. Получены экспериментальные частные и усреднённые фракционные характеристики для изученной пробы медной руды. Для принятых границ разделения определены идеальные технологические показатели предварительного обогащения с использованием рентгенофлуоресцентной сепарации, сделан вывод о потенциальной обогатимости изученной руды методом рентгенофлуоресцентной сепарации.

Цыпин Е. Ф., Овчинникова Т. Ю., Ефремова Т. А., Зиятдинов С. В. Прогноз технологических показателей рентгенофлуоресцентной сепарации по фракционным характеристикам руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2024. — № 1-1. — С. 87—101. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_011_0_87.

Цыпин Евгений Федорович — докт. техн. наук, профессор, https://orcid.org/0000-00033921-2695 ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет» (УГГУ), 620144, ГСП-126, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, Российская Федерация, e-mail: tsipin.e@mail.ru;
Овчинникова Татьяна Юрьевна — канд. техн. наук, доцент, доцент, https://orcid. org/0000-0001-7000-9295 ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный универ-
ситет» (УГГУ), 620144, ГСП-126, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, Российская Федерация, e-mail: tatyana.ovchinnikova@m.ursmu.ru;
Ефремова Татьяна Александровна — канд. техн. наук, https://orcid.org/0000-00029917-6676 старший научный сотрудник лаборатории обогащения руд цветных металлов и техногенного сырья, отдел обогащения АО «Уралмеханобр», 620144, г. Екатеринбург, ул. Хохрякова, 87, Российская Федерация, e-mail: efremova_ta@umbr.ru.
Зиятдинов Сергей Владимирович — https://orcid.org/0009-0006-6621-3748 сотрудник лаборатории обогащения руд цветных металлов и техногенного сырья, отдел обогащения АО «Уралмеханобр», 620144, г. Екатеринбург, ул. Хохрякова, 87, Российская Федерация, e-mail: svziyat@mail.ru.

Овчинникова Татьяна Юрьевна, e-mail: tatyana.ovchinnikova@m. ursmu.ru. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

1. Тихонов О. Н. Закономерности эффективного разделения минералов в процессах обогащения полезных ископаемых. — М.: Недра, 1984. — 208 с.

2. Татарников А. П., Асонова Н. И., Балакина И. Г., Наумов М. Е., Коновалов Г. Н., Воеводин И. В. Современные технологии и оборудование для радиометрического обогащения урановых руд // Горный журнал. — 2007. — № 2. — С. 85–87.

3. Култышев В. И., Колесаев В. Б., Литвиненко В. Г., Брюховецкий О. С. Повышение эффективности подземной разработки урановых месторождений. — М.: Изд-во МГИУ, 2007. — 212 с.

4. Рассулов В. А., Нерущенко Е. В. Лазерно-фотометрическая кусковая сепарация золотосодержащей руды // Обогащение руд. — 2020. — № 5. — С. 16–22. DOI: 10.17580/or. 2020.05.03.

5. Заболоцкий А. И., Нерущенко Е. В., Рассулов В. А. Результаты исследования применимости методов предварительного обогащения золотосодержащих руд на месторождениях Highland Gold // Рациональное освоение недр. — 2020. — № 4. — С. 64–70. DOI: 10.26121/RON.2020.57.68.008.

6. Санакулов К. С., Руднев С. В., Канцель А. В. О возможности отработки месторождения «Учкулач» с использованием технологии рентгенорадиометрического обогащения свинцово-цинковых руд // Горный вестник Узбекистана. — 2011. — № 1(44). — С. 17–20.

7. Burdakova E. A., Bragin V. I., Usmanova N. F., Vashlaev A. O., D’yachenko L. E., Lesnikova L. S., Fertikov A. I. Radiometric separation in grinding circuit of copper–nickel ore processing // Journal of Mining Science. 2019, vol. 55, iss. 5, pp. 824–831. DOI: 10.1134/ S1062739119056197.

8. Li L., Li G., Li H., Li G., Zhangc D., Klein B. Bench-scale insight into the amenability of case barren copper ores towards XRF-based bulk sorting // Minerals Engineering. 2018, vol. 121, pp. 129–136. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.02.023.

9. Mikysek P., Trojek T., Mészárosová N., Adamovič J., Slobodník M. X-ray fluorescence mapping as a first-hand tool in disseminated ore assessment: sandstone-hosted U–Zr mineralization // Minerals Engineering. 2019, vol. 141. DOI: 10.1016/j.mineng.2019.105840.

10. Priscila Maria Esteves Brandão, Camila Menezes Senna, Lucas Barreto Napoli, Edwardes Antônio Dias Junior, Vinícius Souto Morais Reis. Applicability of sensor based sorting technology for processing lithium in pegmatites // Brazilian Journal of Development, Curitiba. 2023, vol. 9, no. 3, pp. 12504–12515. DOI: 10.34117/bjdv9n3−232.

11. Rui Sousa, Aurora Futuro, António Fiúza, Mário Machado Leite. Pre-concentration at crushing sizes for low-grade ores processing — Ore macro texture characterization and liberation assessment // Minerals Engineering. 2020, vol. 147, 106156. DOI.org/10.1016/j. mineng.2019.106156.

12. Robben C., Condori P., Pinto A., Machaca R., Takala A. X-ray-transmission based ore sorting at the San Rafael tin mine // Minerals Engineering. 2020, vol. 145, 105870. DOI: 10.1016/j.mineng.2019.105870.

13. Шепета Е. Д., Саматова Л. А., Воронова О. В. Перспективные направления развития технологий обогащения вольфрамсодержащих руд и техногенных образований // Горный журнал. — 2018. — № 10. — С. 67–71. DOI: 10.17580/gzh.2018.10.13.

14. Шемякин В. С., Скопов С. В., Маньковский Р. В., Красильников П. А., Мамонов Р. С. Предварительное обогащение кварцевого сырья // Известия вузов. Горный журнал. — 2016. — № 8. — С. 74–79.

15. Bellusci N., Taylor P. R., Spiller D. E., Braman V. Coarse Beneficiation of Trona Ore by Sensor-Based Sorting // Mining, Metallurgy & Exploration. 2022, vol. 39, pp. 2179– 2185. https://doi.org/10.1007/s42461-022-00665-2.

16. Chelgani S. C., Neisiani A. Asimi. Dry Mineral Processing. Springer Nature Switzerland AG 2022, corrected publication 2023. https://doi.org/10.1007/978−3-030−93750−8_7.

17. Цыпин Е. Ф., Овчинникова Т. Ю., Ефремова Т. А. Эффективность применения рентгенофлуоресцентной сепарации для предварительной концентрации руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3−1. — С. 431–442. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31−0-431−442.

18. Бочаров В. А., Игнаткина В. А. Технология обогащения полезных ископаемых. Т. 1. — М.: Руда и металлы, 2007. — 952 с.

19. Пелевин А. Е. Повышение эффективности обогащения железорудного сырья путем применения сепарации в повышенном магнитном поле // Чёрные металлы. — 2022. — № 1. — С. 31–36. DOI: 10.17580/chm.2022.01.04.

20. Пелевин А. Е. Технологии обогащения железных руд России и пути повышения их эффективности // Записки Горного института. — 2022. — Т. 256. — С. 579–592. DOI: 10.31897/PMI.2022.61.

21. Gleeson D. Preceding processing // International Mining. March, 2019, pp. 82–87.

22. Fedorov Yu. O., Kulikov V. I., Dementiev V. E., Voiloshnikov G. I. Preconcentration of ores as a major activity of JSC IRGIREDMET // IMPC 2018−29th International Mineral Processing Congress, 2019, pp. 967–978.

23. Терещенко С. В., Павлишина Д. Н. Рентгенолюминесцентная сепарация бедных апатитсодержащих руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 11. — С. 130–137. DOI: 10.25018/0236-1493-2017-11−0-130−137.

24. Патент РФ № 2326738. Способ термографической кусковой сепарации сырья (варианты) и устройство для его осуществления (варианты) / В. М. Волошин, В. Ю. Зубкевыч. Заявл. 03.06.2004. Опубл. 20.06.2008.

25. Патент РФ № RU 2546702 C1. Способ сепарации алмазосодержащих смесей минералов / П. П. Шарин, М. П. Лебедев, Р. Г. Ноговицын, А. М. Тимофеев. Номер заявки: 2014112683/03. Дата регистрации: 01.04.2014. Дата публикации: 10.04.2015.

26. Рябкин В. К., Литвинцев Э. Г., Тихвинский А. В., Корпенко И. А., Пичугин А. Н., Кобзев А. С. Полихромная фотометрическая сепарация золотосодержащих руд // Горный журнал. — 2007. — № 12. — С. 88–92.

27. Цыпин Е. Ф., Никифоров Д. В. Предельная обогатимость и возможности её формирования // Известия вузов. Горный журнал. — 2001. — № 4−5. — С. 21–33.

28. Овчинникова Т. Ю., Цыпин Е. Ф., Ефремова Т. А., Аринов К. Н. Взаимосвязь поверхностного и объёмного содержаний компонента в кусках с различной минерализацией // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 11−1. — С. 139−153. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_111_0_139.