ИЗУЧЕНИЕ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ РУД САРАНОВСКОЙ ШАХТЫ «РУДНАЯ» НА ГЛАВНОМ САРАНОВСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

Аннотация

Россия обладает небольшой сырьевой базой хромовых руд, по масштабу усту- пающей большинству ведущих мировых продуцентов хромитового сырья. Государст- венным балансом запасов Российской Федерации учитывается 50,3 млн т хромовых руд категорий А+В+С1+С2, включая 17,7 млн т запасов категорий А+В+С1. При этом в разработку вовлечено лишь 5,9 млн т суммарных запасов хромовых руд страны. Еще 32,4 млн т запасов хромитов заключено в месторождениях, имеющих статус подготав- ливаемых к эксплуатации. Российский потенциал прироста запасов хромовых руд зна- чителен - прогнозные ресурсы только категории Р1 более чем в 2,5 раза превышают запасы А+В+С1+С2 хромовых руд и насчитывают 137,9 млн т. Однако большая их часть представлена хромитами низкого качества[1]. В связи со сложившейся тенденцией сырьевой зависимости от импорта и не- хватка собственного сырья в данной отрасли РФ, представляется актуальным вовлече- ние отходов обогащения хромитовых руд (хвостов). В данной работе представлены не- которые результаты изучения минералого-технологических характеристик хвостов обо- гащения руд Сарановской шахты «Рудная», с целью определения возможности их ис- 74 ----------------------- Page 75----------------------- пользования в качестве источника хромового сырья. В Пермском крае находятся три месторождения Сарановской группы, суммарно заключающие 15% российских запасов хромовых руд: стратиформные Главное Сарановское и Южно-Сарановское с запасами соответственно 4,6 млн т и 2,9 млн т хромитов, а также Сарановские валунчатые рос- сыпи - 0,2 млн т; среднее содержание Cr O в рудах составляет 38-39%. На участке 2 3 Промежуточный в пределах Сарановского массива локализованы прогнозные ресурсы категории Р1 хромовых руд стратиформного типа в количестве 2,7 млн т.[1] В настоящее время шахтой разрабатывается Главное Сарановское месторожде- ние, объектом исследования стал конус хвостов после обогащения на фабрике. До 1935 года месторождение отрабатывалось карьером, а затем штольней до гор. +462 м. Ниже горизонта 462 м, начиная с 1940 года, месторождение отрабатывается подземным спо- собом Сарановской шахтой "Рудная". Главное отличие руд Сарановского месторожде- ния - локализация оруденения в виде выдержанных пластов мощностью от 0,5 - до 12м, протяжением до 2 км. Пласты круто падают вниз и без признаков рационального вы- клинивания прослежены до глубины 500-800 м. Сейчас разрабатываются три наиболее мощных пласта, известные как Западное, Центральное и Восточное рудные тела с близким составом руд. Добытая руда проходит обогащение на обогатительной фабри- ке, которая находится непосредственно на промышленной площадке шахты и связана с шахтой в единую технологическую цепочку. Обогащение, до представленного исследо- вания, проводилось двумя способами. Фракция руды крупностью от 4 до 100 мм обо- гащается в тяжелой суспензии и фракция руды 1 - 4 мм проходит обогащение на отса- дочной машине [2]. После первых полученных данных на предприятии построили до- полнительную цепочку по обогащению фракции 0,4 мм на винтовом сепараторе. Объ- ект исследований представлен конусом хвостов Сарановской обогатительной фабрики крупностью 0-100 мм (рис.1А). Рис.1А - фотография конуса хвостов, Б - план внешнего виды конуса с местами отборов проб На плане (рис. 1Б) показаны места отбора проб, а их количество и объем пред- ставлены в таблице 1. Как видно из таблицы общий объем опробования составил 370 литров. Опробование происходило двумя способами, бороздовым (пробы SR-1 и SR-11) и точечным из подошвы, середины и кровли конуса. Для определения гранулометрического состава конуса хвостов, пробы были рас- сеяны на три класса крупности +4, 4-2, -2 мм, а полученные результаты были статисти- чески обработаны. Выяснилось, что в большей степени преобладает класс -2мм (49% и более), который в дальнейшем и был обогащен. Обогащение фракции -2мм выполня- лось на винтовом сепараторе в водном потоке. По полученным результатам была дана оценка эффективности обогащения, в виде процентного соотношения исходных хво- 75 ----------------------- Page 76----------------------- стов и полученных концентратов. Как оказалось, середина и кровля имеют в среднем около 60% выхода концентрата от исходной пробы. В свою очередь подошва имеет вы- ход ПК только 45%. Минеральный и химический состав, пока, изучен только в одной пробе SR-6 (табл.2). Таблица 1 Объемы опробования, литры Номер пробы Объем SR-1 50 SR-2 (подошва) 30 SR-3(середина) 30 SR-4 (кровля) 30 SR-5 (подошва) 30 SR-6 (середина) 30 SR-7(кровля) 30 SR-8(подошва) 30 SR-9(середина) 30 SR-10(кровля) 30 SR-11 50 Общий объем 370 Таблица 2 Минеральный состав пробы № Фракции Хро- Серпен- Каль- Доло- Кварц Аль- Магне- Актино- Сум- п/п мит тин цит мит бит тит лит ма 1 Исходная 59,4 26 3,8 3,6 2,1 2,8 1,8 0,5 100 2 Тяжелая 100 0 0 0 0 0 0 0 100 3 Легкая 31,1 32,8 6,8 6,8 8,6 4,6 6,2 3,1 100 Исходная проба почти на 60 % состояла из хромита и почти на 40 % из приме- сей, не являющихся полезными компонентами. После гравитационного обогащения, были выделены тяжелая и легкая фракции. Как видно из таблицы, минеральный состав после обогащения существенно изменился. Химический состав пробы представлен в таблице 3. Прослеживается тенденция, которая подтверждает улучшение качества сы- рья при его обогащении указанным выше способом. Результаты экспериментального обогащения приведены в таблице 4. На основа- нии данных полученных при анализе гранулометрического состава материала конуса можно сделать вывод, что хвосты являются относительно однородным объектов с раз- мером частиц меньше 2 мм. Результаты, полученные при определении минерального и химического составов исходной пробы, легкой и тяжелой фракций, также дают воз- можность предполагать, что и в других пробах будет сохраняться данная тенденция улучшения качества получаемого продукта. Основной вывод состоит в том, что хвосты обогащения хромитовых руд Сарановской Шахты «Рудная» на Главном Сарановском месторождении, являются дополнительным источником хрома. Ниже представлена таблица результатов обогащения. Как видно из таблицы, процент извлечения полезного компонента равен 79 %, что является хорошим показателем. 76 ----------------------- Page 77----------------------- Таблица 3 Химический состав проб, масс. % Концентрат после Исходные хвосты (-2 мм) Легкая фракция обогащения (тяж.фракция) Na O 0.063 0.05 0.51 2 MgO 13.71 12.23 24.21 SiO 3.85 1.51 34.64 2 CaO 0.73 0.33 5.74 K O 0.05 0.03 0.16 2 TiO 0.62 0.64 0.54 2 Cr O 31.43 43.01 10.32 2 3 Fe O 23.61 25.08 8.24 2 3 Al O 18.24 18.49 5.28 2 3 MnO 0.16 0.17 0.25 Co 0.01 0.01 0.07 Ni 0.12 0.12 0.02 SO 0.07 0.06 0.08 3 P O 0.01 0.01 0.04 2 5 ППП 0.34 0.45 9.96 Сумма 100.00 100.00 100.00 Таблица 4 Результаты обогащения Вес ис- № пробы Кол-во Вес ходной Сод.Cr O Содержание Кол-во % (хвосты 2 3 Cr O , концентрата, пробы, масс.% 2 3 Cr O масс. % Cr O , кг извлечения 2 3 2 3 кг кг предприятия) кг 1 51 31.43 16.02 30 43.01 12.7 79.0 Хвосты после Вес легкой Содержание Кол-во % извлечения O масс. % Cr O , кг сепаратора фракции, кг Cr2 3 2 3 1 21 10.3 2.163 21.0 Планируется продолжать исследования, с применением дополнительного ком- плекса методов обогащения включающих магнитную и электромагнитную сепарацию. Также намечено проведение анализов с применением прецизионных методов исследо- вания, это и микрозондовый анализ, метод ИСП-МС, электронная микроскопия и т.п. Данные разновидности аналитических методов исследования, позволят определить ко- личественное содержание благородных и редкометальных элементов, а также выявить форму их нахождения.