Экспериментальное обоснование применения ультразвуковых и электрохимических воздействий в цикле липкостной сепарации алмазосодержащего сырья месторождений Накынского рудного поля

Приведены результаты исследований состава и способов закрепления минеральных гидрофилизирующих образований на поверхности алмазных кристаллов коренных и россыпных месторождений Накынского рудного поля. Представлены результаты сравнительного анализа полученных данных и данных аналогичных исследований, выполненных институтами ИПКОН РАН и НИГП АК «АЛРОСА» на алмазных кристаллах, извлеченных из кимберлитовых руд месторождений Мирнинского рудного поля. Установлена идентичность минерального строения гидрофилизирующих покрытий на алмазах, которые не закрепляются на поверхности жировой мази и, соответственно, не извлекаются с использованием метода липкостной сепарации из алмазосодержащих продуктов переработки алмазосодержащего сырья месторождений Мирнинского и Накынского рудных полей. В составе гидрофилизирующих примазок на кристаллах из коренных и россыпных месторождений Накынского рудного поля дополнительно обнаружены заполненные водой поры, у которых акустическое сопротивление среды намного меньше, чем у алмазов. На основании полученных данных в цикле липкостной сепарации продуктов обогащения алмазосодержащего сырья месторождений Накынского рудного поля обоснована технология совместного применения электрохимических и ультразвуковых воздействий, разработанная в ИПКОН РАН для аналогичных условий переработки алмазосодержащего сырья. Стендовыми испытаниями подтверждена технологическая эффективность предложенного технического решения, применение которого вследствие синергетического эффекта позволяет удалить с поверхности кристаллов более 95% гидрофилизирующих образований, что обеспечивает прирост на 6,3% извлечения алмазов класса –6+1 мм в соответствующий концентрат.

Двойченкова Г. П., Подкаменный Ю. А., Тимофеев А. С., Никитина Ю. Н. Экспериментальное обоснование применения ультразвуковых и электрохимических воздействий в цикле липкостной сепарации алмазосодержащего сырья месторождений Накынского рудного поля // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 10. – С. 74–88. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_10_0_74.

Двойченкова Галина Петровна^1,2 — д-р техн. наук, доцент, главный научный сотрудник; профессор, e-mail: dvoigp@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-0940-3880,
Подкаменный Юрий Александрович^1,2 — канд. техн. наук, научный сотрудник; доцент, e-mail: mirniy.yuriy@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-4104-9113,
Тимофеев Александр Сергеевич¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: Timofeev_ac@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-3382-6007,
Никитина Юлия Николаевна — ведущий инженер, Институт «Якутнипроалмаз» АК «АЛРОСА» (ПАО),
¹ Институт проблем комплексного освоения недр РАН,
² Политехнический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова.

Двойченкова Г.П., e-mail: dvoigp@mail.ru.

1. Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Тимофеев А. С., Подкаменный Ю. А. Исследование минеральных образований на поверхности алмазных кристаллов и условий их деструкции в процессах переработки текущих и отвальных хвостов алмазоизвлекающих фабрик // Горный журнал. — 2019. — № 2. — С. 61—65.

2. Богданович А. В., Васильев А. М., Урнышева С. А. Влияние рудоподготовки алмазосодержащих руд на технологию их обогащения // Обогащение руд. — 2017. — № 2. — С. 10—15. DOI: 10.17580/or.2017.02.02.

3. Двойченкова Г. П., Коваленко Е. Г., Тимофеев А. С., Подкаменный Ю. А. Повышение эффективности пенной сепарации алмазосодержащего материала за счет комбинированной очистки поверхности алмазов от шламовых гидрофилизирующих покрытий // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 10. — С. 20—38. DOI: 10. 25018/0236_1493_2022_10_0_20.

4. Горячев Б. Е., Чекушина Т. В. Современные методы оценки технологических свойств труднообогатимого и нетрадиционного минерального сырья благородных металлов и алмазов // Цветные металлы. — 2005. — № 1. — С. 20—23.

5. Мязин В. П., Наркелюн Л. Ф., Трубачев А. И. К проблеме геолого-технического изучения руд и критериев их обогатимости / Обогащение руд. — Иркутск: ИрГТУ, 2002. — C. 150—155.

6. Смольников В. А., Бычкова Г. М., Специус З. В. Перспективные способы повышения флотируемости алмазов // Горный журнал. — 1999. — № 5. — C. 33—36.

7. Чантурия В. А. Современные проблемы обогащения минерального сырья в России // Обогащение руд. — 2000. — № 6. — C. 3—8.

8. Tolstov A. V., Minin V. A., Vasilenko V. B., Kuznetsova L. G., Razumov A. N. A new body of highly diamondiferous kimberlites in the Nakyn field of the Yakutian kimberlite province // Russian Geology and Geophysics. 2009, vol. 50, no. 3, pp. 162—173. DOI: 10.1016/j.rgg.2008.09.001.

9. Afanasiev V. P., Pokhilenko N. P. Approaches to the diamond potential of the Siberian craton. A new paradigm // Ore Geology Reviews. 2022, vol. 147, no. 3, article 104980. DOI: 10.1016/j.oregeorev.2022.104980.

10. Заскевич М. В., Смольников В. Т. Технология переработки алмазосодержащего сырья в компании «Алмазы Россия—Саха» // Горный журнал. — 1994. — № 9. — C. 45—47.

11. Злобин М. Н. Состояние и некоторые пути развития технологии обогащения алмазосодержащих руд на предприятиях АК «АЛРОСА». — М.: Алмазы, 2002. — C. 59—63.

12. Макарский И. В. Контроль качества очистки алмазов с помощью спектрофотометра Lambda 950 // Горный журнал. — 2012. — № 12. — С. 74—78.

13. Oстровская Л. Ю., Пашинин А. С., Ральченко В. Г., Бойнович Л. Б., Ашкинази Е. Е., Большаков А. П. Смачивание низкоиндексных граней алмаза: динамические измерения // Журнал физической химии. — 2014. — Т. 88. — № 5. — С. 822—829. DOI: 10.7868/S00 44453714050252.

14. Wu R., Tauhiduzzaman M., Selvaganapathy P. R. Anisotropic wetting surfaces machined by diamond tool with tips microstructured by focused ion beam // Materials & Design. 2021, vol. 210, no. 1, article 110014. DOI: 10.1016/j.matdes.2021.110014.

15. Perchuk A. L., Sapegina A. V., Safonov O. G., Yapaskurt V. O., Shatsky V. S., Malkovets V. G. Reduced amphibolite facies conditions in the Precambrian continental crust of the Siberian craton recorded by mafic granulite xenoliths from the Udachnaya kimberlite pipe, Yakutia // Precambrian Research. 2021, vol. 357, no. 4, article 106122. DOI: 10.1016/j.precamres.2021.106122.

16. Khmelnitsky R. A., Kovalchuk O. E., Gulina Y. S., Nastulyavichus A. A., Kriulina G. Y., Boldyrev N. Y., Kudryashov S. I., Levchenko A. O., Shiryaev V. S. Optimal direction and propagation of mid-IR light inside rough and polished diamonds for highly-sensitive transmission measurements of nitrogen content // Diamond and Related Materials. 2022, vol. 128, article 109278. DOI: 10.1016/j.diamond.2022.109278.

17. Spetsius Z. V., Bogush I. N., Kovalchuk O. E. FTIR mapping of diamond plates of eclogitic and peridotitic xenoliths from the Nyurbinskaya pipe, Yakutia: genetic implications // Russian Geology and Geophysics. 2015, vol. 56, no. 1—2, pp. 344—353. DOI: 10.1016/j.rgg.2015.01.025.

18. Chanturiya V. A., Dvoichenkova G. P., Morozov V. V. The mechanism of formation of finely dispersed minerals on the surface of diamonds and the application of electrolysis products of water systems for their destruction // Inzynieria Mineralna. 2019, vol. 1, no. 43, pр. 53—57. DOI: 10.29227/IM-2019-01-09.

19. Кириллов О. Д. К вопросу о возможности применения ультразвука в процессах обогащения полезных ископаемых // Физика и физико-химический анализ: Сборник трудов МИЦМИЗ. — 1957. — № 30 (1). — С. 45—65.

20. Faseeva G. R., Nafikov R. M., Lapuk S. E., Zakharov Yu. A., Novik A. A., Vjuginova A. A., Kabirov R. R., Garipov L. N. Ultrasound-assisted extrusion of construction ceramic samples // Ceramics International. 2017, vol. 43, no. 9, pp. 7202—7210. DOI: 10.1016/j.ceramint.2017.03.008.