Модификация свойств породообразующих минералов при флотации

Изучение свойств породообразующих минералов и их модификации для более эффективного разделения ценных компонентов и пустой породы при переработке минерального сырья является актуальной задачей ввиду ухудшения качества рудного сырья, тонкой вкрапленности минералов в пустую породу и увеличения содержания флотоактивных частиц пустой породы, что приводит к загрязнению и снижению качества концентрата. В качестве методов воздействия на поверхность породообразующих минералов были выбраны низкотемпературная обработка и обработка минералов реагентами. Объектом исследования были мономинеральные фракции кварца и кальцита и сульфидная золотосодержащая руда. Исследование влияния низкотемпературной обработки на значение свободной энергии поверхности показало ее увеличение для кварца и кальцита, как минералов пустой породы, на 18,04 и 20,94 мН/м соответственно. Увеличение происходит за счет повышения полярной составляющей, что позволяет снизить извлечение пустой породы во флотационные концентраты. Исследование влияния воздействия низких температур на процесс флотации мономинеральных фракций кварца и кальцита показало снижение их извлечения на 1,73% и 2,08%. Обоснован реагентный режим флотации сульфидных золотосодержащих руд, характеризующихся высоким содержанием породообразующих минералов, на основе комбинации органического и неорганического депрессоров.

Александрова Т. Н., Прохорова E. О. Модификация свойств породообразующих минералов при флотации // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 12. – С. 123–138. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_12_0_123.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект 23-47-00109).

Александрова Татьяна Николаевна¹ — д-р техн. наук, профессор, член-корреспондент РАН, зав. кафедрой, e-mail: Aleksandrova_TN@pers.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0002-3069-0001,
Прохорова Евгения Олеговна¹ — аспирант, e-mail: s225074@stud.spmi.ru, ORCID ID: 0000-0003-4208-3281,s
¹ Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II.

Прохорова Е.О., e-mail: s225074@stud.spmi.ru.

1. Litvinenko V. S., Sergeev I. B. Innovations as a factor in the development of the natural resources sector // Studies on Russian Economic Development. 2019, vol. 30, pp. 637—645. DOI: 10.1134/S107570071906011X.

2. Ponomarenko T., Nevskaya M., Jonek-Kowalska I. Mineral resource depletion assessment: Alternatives, problems, results // Sustainability. 2021, vol. 13, no. 2, article 862. DOI: 10.3390/ su13020862.

3. Волков А. В., Галямов А. Л., Лобанов К. В. Минеральное богатство циркумарктического пояса // Арктика: экология и экономика. — 2019. — № 1(33). — C. 106—117. DOI: 10. 25283/2223-4594-2019-1-106-117.

4. Евдокимов А. Н., Фокин В. И., Шануренко Н. К. Золото-редкометалльное и сопутствующее оруденение западной части острова Большевик, архипелаг Северная Земля // Записки Горного института. — 2023. — С. 1—11. DOI: 10.31897/PMI.2022.94.

5. Aleksandrova T. N., Nikolaeva N. V., Afanasova A. V., Romashev A. O., Aburova V. A., Prokhorova E. O. Extraction of low-dimensional structures of noble and rare metals from carbonaceous ores using low-temperature and energy impacts at succeeding stages of raw material transformation // Minerals. 2023, vol. 13, no. 1, article 84. DOI: 10.3390/min13010084.

6. Tang X., Chen Y., Liu K., Peng Q., Zeng G., Ao M., Li Z. Reverse flotation separation of talc from molybdenite without addition of depressant: Effect of surface oxidation by thermal pre-treatment // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2020, vol. 594, article 124671. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2020.124671.

7. Александрова Т. Н., О’Коннор С. Переработка платинометалльных руд в России и Южной Африке: состояние и перспективы // Записки Горного института. — 2020. — Т. 244. — C. 462—473. DOI: 10.31897/pmi.2020.4.9.

8. Дурягина А. М., Таловина И. В., Либервирт Х., Илалова Р. К. Морфометрические параметры сульфидных руд как основа селективной рудоподготовки сырья // Записки Горного института. — 2022. — Т. 256. — С. 527—538. DOI: 10.31897/PMI.2022.76.

9. Mehdilo A., Irannajad M. Surface modification of ilmenite and its accompanied gangue minerals by thermal pretreatment: Application in flotation process // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2021, vol. 31, no. 9, pp. 2836—2851. DOI: 10.1016/S10036326(21)65697-2.

10. Рогов В. В. Особенности морфологии частиц скелета криогенного элювия // Криосфера Земли. — 2000. — № 3(4). — C. 67—73.

Литературу с п. 11 по п. 15 и с п. 17 по п. 20 смотри в REFERENCES.

16. Кузнецов В. В., Александрова Т. Н. Разработка методов определения флотируемости минералов для эффективного проектирования технологии флотации // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 10-1. — С. 145—154. DOI: 10.25018/ 0236_1493_2022_101_0_145.

21. Афанасова А. В., Абурова В. А., Прохорова Е. О., Лушина Е. А. Исследование влияния депрессоров на флотоактивные породообразующие минералы при флотации сульфидных золотосодержащих руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6-2. — С. 161—174. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_62_0_161.

22. Бабенков Е. Д. Очистка сточных вод коагулянтами. — М.: Наука, 1997. — 356 c.

23. Deng Y., Xu L., Lu H., Wang H., Shi Y. Direct measurement of the contact angle of water droplet on quartz in a reservoir rock with atomic force microscopy // Chemical Engineering Science. 2018, vol. 177, pp. 445—454. DOI: 10.1016/j.ces.2017.12.002.

24. Красовский А. Н., Шмыков А. Ю., Филиппов В. Н., Васильева И. В., Мякин С. В., Осмоловская Н. А., Борисова С. В., Курочкин В. Е. Исследование поверхностных свойств покрытий смеси полистирола и полистиролсульфокислоты на плавленом кварцевом стекле // Научное приборостроение. — 2009. — Т. 19. — № 4. — С. 51—58.

25. Опанасенко О. Н., Крутько Н. П., Жигалова О. Л., Лукша О. В. Влияние химического строения катионных ПАВ на процессы смачивания породообразующих минералов // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук. — 2019. — Т. 55. — № 2. — С. 142—148. DOI: 10.29235/1561-8331-2019-55-2-142-148.

26. Sun H., Wang S., Fei L., Cao Z., Zhong H., Ma X. The selective flotation separation of rhodochrosite against quartz and calcite with dicarboxylic amino acid-based surfactants as a novel collector // Minerals Engineering. 2022, vol. 182, article 107559. DOI: 10.1016/j.mineng.2022.107559.

27. Гзогян С. Р. Исследование состояния поверхности магнетита и кварца в ферромагнитной суспензии // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 5. — С. 189—199. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-05-0-189-199.

28. Shi Q., Feng Q., Zhang G., Deng H. A novel method to improve depressants actions on calcite flotation // Minerals Engineering. 2014, vol. 55, pp. 186—189. DOI: 10.1016/j.mineng. 2013.10.010.

29. Бунин И. Ж., Рязанцева М. В., Анашкина Н. Е. Модификация физико-химических свойств кальцийсодержащих минералов при воздействии высоковольтных наносекундных импульсов / Взаимодействие излучений с твердым телом: Материалы 13-й Международной конференции. — Минск: БГУ, 2019. — С. 218—220.

Литературу с п. 30 по п. 34 смотри в REFERENCES.

35. Яковлева Т. А., Ромашев А. О., Машевский Г. Н. Оптимизация дозирования флотационных реагентов при флотации руд цветных металлов с применением цифровых технологий // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6-2. — С. 175—188. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_62_0_175.

36. Данилов В. Е., Королев Е. В., Айзенштадт А. М., Строкова В. В. Особенности расчета свободной энергии поверхности на основе модели межфазного взаимодействия Оунса-Вендта-Рабеля-Кьельбле // Строительные материалы. — 2019. — № 11. — С. 66—72. DOI: 10.31659/0585-430X-2019-776-11-66-72.