Технологические свойства руд и особенности их переработки.
Технология переработки руд цветных металлов зависит от их минерального состава, степени окисления, комплексности, тексту и структур, крупности зерен и степени взаимного прорастания одних минералов в другие, сопротивляемости руд дроблению и степени шламообразования при их дроблении и измельчении. Все это обуславливает выделение большого числа промышленных типов руд, для которых требуются различные технологические схемы переработки см. табл. 2 По степени окисления руды медных и полиметаллических месторождений подразделяются на три типа сульфидный, смешанный и окисленный.
Критерием для отнесения руд к тому или иному типу служит содержание в рудах меди, свинца и цинка в оксидной форме, ориентировочная величина которого указана в таблице. Типы руд по степени окисленности Тип руд Содержание оксидов, Меди Свинца Цинка Сульфидный 10 15 10 Смешанный 11-50 16-50 11-50 Окисленный 50 50 50 Богатые сульфидные медно-никелевые руды с содержанием никеля более 1 при отношении никеля к мед не менее 1 1 и с пониженным менее 25 содержанием железа направляются непосредственно в плавку.
При содержании железа более 25 и серы более 20 богатые руды перед плавкой флотируют для разделения на медный и никелевый концентраты и вывода пирротина в отдельный продукт. Рядовые медно-никелевые руды с содержанием никеля менее 1 обогащаются при этом получают коллективный медно-никелевый или селективные никелевый и медный концентраты.
Содержащийся в медно-никелевых рудах кобальт в процессе обогащения накапливается в медно-никелевом, медном и никелевом концентратах. Вредными примесями сульфидных медно-никелевых руд являются цинк, свинец и мышьяк их предельные содержания устанавливаются техническими условиями. Силикатные никелевые руды по комплексу рудообразующих минералов разделяются на два технологических типа железистые охристые, лептохлоритовые, гематитовые и магнезиальные серпентиниты с никелевыми силикатами. Все силикатные руды подвергаются непосредственному металлургическому переделу железистые - гидрометаллургическим при содержании магния менее 3 или пирометаллургическим методами, магнезиальные - только пирометаллургическим.
К вредным примесям в силикатных никелевых рудах относят медь и хром, а при плавке на ферроникель - и фосфор. Предельные содержания этих компонентов определяются техническими условиями. Окисленные и смешанные руды обогащаются значительно хуже, чем сульфидные, особенно содержащие медь в силикатной форме.
Цинк в оксидной форме в товарные концентраты практически не извлекается. Окисленные и смешанные руды перерабатываются либо по сложным комбинированным схемам, включающим сульфидизацию окисленных минералов и флотацию получаемого материала, либо гидрометаллургическим способом - путем химического выщелачивания металлов и последующего их осаждения. Все медные, свинцово-цинковые и медно-никелевые руды являются комплексными.
При переработке их обычно получают товарные медные, свинцовые, цинковые и никелевые концентраты, часто также серные пиритные, молибденовые, баритовые и магнетитовые, иногда промпродукты, содержащие благородные и другие металлы. В товарных концентратах разных марок, выделяемых по содержанию основных компонентов, лимитируется и содержание примесей. Методика разведки месторождения никеля. Методы разведки. Основными методами разведки месторождений являются, по В.М.Крейтеру, создание системы разведочных разрезов, опробование руд и оценочное сопоставление.
Создание системы разведочных разрезов направлено на определение размеров, формы, внутреннего строения и условий залегания рудных тел и отображение их на соответствующих разрезах и планах. Различают следующие разновидности метода разведочных разрезов, учитывающие пространственную ориентировку последних 1. вертикальных разрезов 2. горизонтальных разрезов 3. комбинированный, горизонтальных и вертикальных разрезов.
Опробование как разведочный метод направлено на выявление качества полезного ископаемого. Оценочное сопоставление сопутствует разведочному процессу непрерывно его конечная цель - определение экономической целесообразности эксплуатации разведываемого объекта путем сравнения основных показателей его промышленного освоения с аналогичными показателями других объектов. Системы разведки. Под системой разведки понимается такое пространственное расположение и сочетание горно-разведочных выработок и буровых скважин, которое позволяет создать совокупность разведочных разрезов, отражающих форму, размеры и внутреннее строение рудных тел и особенности распределения в них полезных компонентов.
В зависимости от типа применяемых разведочных средств различают три группы систем разведки горную, горно-буровую и буровую. Горная и горно-буровая системы разведки в общем случае дают возможность создать совокупность вертикальных и горизонтальных разрезов, а также и их комбинацию. Буровые же системы разведки позволяют создать только совокупность вертикальных разрезов.
Система разведочных работ выбирается исходя из природных геологических особенностей разведываемых месторождений. Соотношение объемов горных работ и бурения, виды горных выработок и способы бурения, геометрия и плотность разведочной сети определяются с учетом возможностей горных, буровых и геофизических средств разведки, опыта разведки и разработки месторождений аналогичного типа. Принятая система разведки должна обеспечивать возможность подсчета запасов промышленных категорий в соотношении, установленном Классификацией запасов для месторождений различных групп по сложности разведки.
При выборе оптимального варианта разведки следует учитывать технико-экономические показатели и сроки выполнения работ. Стадийность разведочного процесса. Выделяют четыре стадии разведочного процесса 1. предварительная разведка 2. детальная разведка 3. доразведка месторождения 4. эксплуатационная разведка Основная задача предварительной разведки - выявление геологической структуры, форму и условий залегания основных рудных тел, качества и технологических свойств руд, а также количества запасов руды и металлов по месторождению в целом, горнотехнических условий его разработки и географо-экономических условий района для предварительной геолого-экономической оценки месторождения.
Основной результат работ по стадии предварительной разведки - предварительная, но достаточно надежная оценка разведываемого месторождения.
По результатам разведки составляется технико-экономический доклад, в котором дается экономически обоснованный вывод о промышленном значении месторождения. Для подсчета балансовых запасов полезных компонентов составляются временные кондиции. Запасы руды и металлов должны быть подсчитаны по категориям С2 и С1 в пределах всего объекта разведки. Положительная оценка месторождения на стадии предварительной разведки не предполагает немедленного проведения детальной его разведки.
Месторождение после предварительной разведки может быть отнесено к числу резервных. Сложные месторождения с богатыми рудами, на которых нецелесообразны затраты на детальную разведку с подсчетом по высоким категориям, могут передаваться для промышленного освоения с запасами по категориям С1 С2. Детальная разведка осуществляется на месторождениях, получивших положительную оценку по данным предварительной разведки и намечаемых к промышленному освоению в ближайшие годы. В результате проведения детальной разведки на месторождении должны быть выявлены запасы руды и металлов, обеспечивающие деятельность горнодобывающего предприятия в течении 30-40 лет. Запасы, выявляемые в результате детальной разведки, подсчитываются в соответствии с постоянными кондициями, разрабатываемые на основе составленного для этого объекта ТЭО. Материалы, полученные в результате детальной разведки, служат основанием для представления подсчета запасов по месторождению и для составления проекта разработки месторождения.
Доразведка месторождений может выполняться как на ранее детально разведанных месторождениях, но не освоенных промышленностью, так и на разрабатываемых.
Назначением работ в первом случае является получение дополнительных данных, необходимых для подготовки месторождения к промышленному освоению, во втором - последовательное изучение недостаточно изученных частей месторождения. Эксплуатационная разведка начинается при подготовке месторождения к отработке с началом проходки капитальных горно-подготовительных и нарезных выработок и сопровождает разработку месторождения до ее окончания.
Объектами эксплуатационной служат участки, подготавливаемые к отработке, а также отрабатываемые уступы карьера и эксплуатационные блоки. Основная задача этой стадии заключается в предельно возможном уточнении контуров рудных тел, качества руд и горнотехнических условий их отработки. Стадийность работ должна соблюдаться. Работы различных стадий могут выполняться без перерыва или со значительным перерывом. В отдельных случаях некоторые стадии могут отсутствовать в общей схеме геологоразведочного процесса или объединяться друг с другом.