Прогрессивные технологии радиометрического обогащения алмазосодержащего сырья

Представленные результаты исследований характеристик люминесценции алмазосодержащего сырья и технологических испытаний радиометрических сепараторов направлены на решение проблемы извлечения слабо люминесцирующих алмазов и кристаллов c нехарактерной кинетикой люминесценции (аномально люминесцирующих), которые ранее не извлекались с помощью стандартных рентгенолюминесцентных сепараторов, использующих импульсный режим работы рентгеновской трубки. Целью исследований и испытаний являлось определение возможности извлечения таких алмазов с применением модернизированных рентгенолюминесцентных и рентгеноабсорбционных (рентгенографических) сепараторов. На обогатительных фабриках АК «АЛРОСА» (ПАО) проведены испытания рентгенолюминесцентных сепараторов с аналого-цифровой регистрацией сигналов люминесценции производства АО «ИЦ «Буревестник». Введенные в систему обнаружения алмазов критерии разделения люминесцентно-абсорбционного режима работы, скорректированные институтом «Якутнипроалмаз», позволили повысить селективность процесса рентгенолюминесцентной сепарации и извлечение алмазов. Для извлечения всех разновидностей алмазов наиболее перспективной технологией является двухэнергетическая рентгеновская абсорбция, используемая в рентгенографических сепараторах. В рамках проведения испытаний проведены экспериментальные исследования характеристик люминесценции алмазов из месторождений Западной Якутии и Архангельской области. Исследования алмазов из хвостовых продуктов рентгенолюминесцентных сепараторов показали, что, кроме низкосортных алмазов со слабым сигналом люминесценции и низкой стоимостью, встречаются прозрачные алмазы ювелирного качества с аномальной кинетикой люминесценции, в т.ч. алмазы типа IIа, со средней оценочной стоимостью, достигающей более тысячи долларов за карат.

Макалин И. А., Иванов А. В. Прогрессивные технологии радиометрического обогащения алмазосодержащего сырья // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 9-1. – С. 103–113. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_91_0_103.

Макалин Игорь Александрович¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: MakalinIA@alrosa.ru,
Иванов Андрей Витальевич¹ — аспирант ИПКОН РАН, зав. лабораторией, e-mail: IvanovAV@alrosa.ru,
¹ Институт «Якутнипроалмаз» АК «АЛРОСА» (ПАО).

Макалин И.А., e-mail: MakalinIA @alrosa.ru.

1. Казаков Л. В., Романовская Т. Е., Владимиров Е. Н., Колосова Н. П., Иванов А. В. История внедрения систем цифровой регистрации в рентгенолюминесцентные сепараторы / Горнодобывающая промышленность в 21 веке: вызовы и реальность. Сборник тезисов докладов международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию института «Якутнипроалмаз» АК «АЛРОСА». — Мирный, 2021. — С. 147—148.

2. Белоцерковский С. Р., Яковлев В. Н. Рентгенографическая сепарация алмазов // Горный журнал. — 2011. — № 1. — С. 78—80.

3. Зырянов И. В., Иванов А. В., Яковлев В. Н. Извлечение алмазов с аномальной кинетикой люминесценции: результаты экспериментальных исследований // Горная промышленность. — 2022. — № 4. — С. 88—92.

4. Владимиров Е. Н., Бубырь Е. В. Регистрация и цифровая обработка сигналов люминесценции в сепараторах алмазов // Современная электроника. — 2014. — № 2. — С. 68—73.

5. Владимиров Е. Н., Казаков Л. В., Пахомов М. О., Райзман В. Ш., Шлюфман Е. М. Патент на изобретение RU 271254 C2. Способ разделения минералов по их люминесцентным свойствам и способ определения порога разделения, 03.10.2006. Заявка № 2004100806/03 от 05.01.2004.

6. Mironov V. P., Emelyanova A. S., Shabalin S. A., Bubyr E. V., Kazakov L. V., Martynovich E. F. X-ray luminescence in diamonds and its application in industry // AIP Conference Proceedings. 2021, vol. 2392, no. 1, article 020010.

7. Akulov N. I. Schemes of enrichment of diamond-bearing sediments / Testing of sedimentary deposits at diamond searching works. Melbourne, 2022. pp. 61—71.

8. Podkamenniy Y. A., Bebikhov Y. V., Semenov A. S. Analysis of X-RAY luminescent separation of diamond ores as an automation object // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021, vol. 937, no. 4, article 042091. DOI: 10.1088/1755-1315/937/4/042091.

9. Rakhmeev R. N., Fedorov Y. O., Chikin A. Y., Kononko R. V. X-RAY radiometric and triboelectric separation of diamond-bearing materials / IMPC 2018. 29th International Mineral Processing Congress, 2019, pp. 748—756.

10. Imangulov S. V., Yakovlev V. N., Zyryanov I. V., Makalin I. A., Ivanov A. V. Low-luminescent diamonds recovery using X-ray transmission separation technology / XXIX International Mineral Processing Congress (IMPC 2018). Moscow: Ore and Metals, 2019, pp. 909—914.

11. Владимиров Е. Н., Жогин И. Л., Волк Е. Б., Драгун А. А., Колков П. И. Патент на изобретение RU 2715374 C1. Рентгенографический сепаратор минералов, 26.02.2020. Заявка № 2019122089 от 10.07.2019.

12. Simakov S. K. On the origin of large type IIa gem diamonds // Ore Geology Reviews. 2018, vol. 102, pp. 195—203.

13. Dvoichenkova G. P., Podkamennyi I. A., Chernysheva E. N., Solovev D. B. Increased diamond recovery from metasomatically altered kimberlite ores through the use of ultrasonic and electrochemical effects in the sticky separation cycle // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020, vol. 459, no. 5, article 052095. DOI: 10.1088/1755-1315/459/5/052095.

14. Dvoichenkova G. P., Stegnitsky Y. B., Kovalchuk O. E. Experimental substantiation of the involvement of final tailings of the enrichment of diamond-containing raw materials into recycling // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019, vol. 272, no. 3, article 032092. DOI: 10.1088/1755-1315/272/3/032092.

15. Чантурия В. А., Морозов В. В., Двойченкова Г. П., Ковальчук О. Е., Яковлев В. Н. и др. Патент на изобретение RU 2775307 C1. Способ закрепления люминофорсодержащих композиций на поверхности алмазов, 29.06.2022. Заявка № 2021103354 от 29.09.2020.

16. Двойченкова Г. П., Чантурия Е. Л. Модифицирование технологических свойств алмазов и компонентов рудной пульпы в условиях переработки алмазосодержащих кимберлитов / Проблемы комплексной и экологически безопасной переработки природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения–2021). — Владикавказ, 2021. — С. 57—62.

17. Чантурия В. А., Морозов В. В., Двойченкова Г. П., Чантурия Е. Л. Повышение извлекаемости алмазов в процессе рентгено-люминесцентной сепарации с применением люминофорсодержащих композиций // Устойчивое развитие горных территорий. — 2022. — Т. 14. — № 2. — С. 410—421.

18. Морозов В. В., Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Чантурия Е. Л. Повышение эффективности модифицирования спектрально-кинетических характеристик алмазов посредством гидрофобизации используемых люминофоров // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2021. — № 5. — С. 125—139. DOI: 10.15372/FTPRPI20210512.

19. Монастырский В. Ф., Двойченкова Г. П., Татаринов П. С., Мостовой Б. И., Уваров А. П. Патент на изобретение 2747286 C1 Способ предобогащения алмазоносных россыпей, 04.05.2021. Заявка № 2020136666 от 09.11.2020.

20. Федянин А. С., Попадьин Е. Г., Шмаров Г. П. Патент на изобретение RU 2691418 C1. Способ предконцентрации алмазосодержащих руд, 13.06.2019. Заявка № 2018112521 от 09.04.2018.