Совершенствование технологий выемки и предварительной переработки контрастных руд при освоении сложноструктурных месторождений

Проведен анализ данных по предварительной концентрации при рудоподготовке в горно-обогатительном производстве с использованием сепарации руд. Представлены результаты аналитических и геотехнологических исследований пробы свинцовоцинковой руды одного из месторождений Дальневосточного региона с определением выхода классов крупности рудной массы и изучением вещественного состава. Предложена усовершенствованная технология выемки и предварительной подготовки к переработке контрастных руд сложноструктурных месторождений цветных металлов, позволяющая обеспечить увеличение сквозного извлечения металлов за счет раздельной переработки обогащенных и обедненных полезным компонентом фракций рудной массы разносортных руд по соответствующим схемам, включающим флотацию, кучное и подземное выщелачивание. Высокое содержание полезных компонентов в концентрате, полученном при покусковой сепарации богатых руд, позволяет использовать для его переработки специальные методы, обеспечивающие достижение высокого уровня извлечения при относительно низкой себестоимости конечного продукта. В случае совместной переработки фракций руд, существенно различающихся по прочностным свойствам, предлагается осуществлять их раздельное дробление и измельчение, для уменьшения образования шламовых частиц и сростков, с последующим объединением и усреднением в виде пульпы с целью снижения потерь полезных компонентов при флотации. Проведенные сравнительные технико-экономические расчеты по добыче и переработке полиметаллической руды на примере одного из выемочных блоков рассматриваемого месторождения показали, что применение предлагаемой технологии позволит увеличить сквозное извлечение металла (с приведением по цинку) на 4,1%.

Чебан А. Ю., Литвинова Н. М., Конарева Т. Г., Рассказов М. И., Терешкин А. А. Совершенствование технологий выемки и предварительной переработки контрастных руд при освоении сложноструктурных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 12. – С. 28–40. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_12_0_28.

Исследования проводились с использованием ресурсов Центра коллективного пользования научным оборудованием «Центр обработки и хранения научных данных Дальневосточного отделения Российской академии наук», финансируемого РФ в лице Министерства науки и высшего образования РФ по проекту № 075-15-2021-663.

Чебан Антон Юрьевич¹ — канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: chebanay@mail.ru, ORCID ID: 0000-0003-2707-626X,
Литвинова Наталья Михайловна¹ — канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: nauka22@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-8199-1605,
Конарева Татьяна Геннадьевна¹ — научный сотрудник, e-mail: konar_tat@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-9889-3721,
Рассказов Максим Игоревич¹ — научный сотрудник, e-mail: rasm.max@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-9130-8072,
Терешкин Андрей Александрович¹ — научный сотрудник, e-mail: andrey.tereshkin@bk.ru, ORCID ID: 0000-0001-7376-9169,
¹ Институт горного дела Дальневосточного отделения РАН.

Чебан А.Ю., e-mail: chebanay@mail.ru.

1. Трубецкой К. Н., Каплунов Д. Р., Викторов С. Д., Рыльникова М. В., Радченко Д. Н. Научное обоснование технологий комплексного ресурсосберегающего освоения месторождений стратегического минерального сырья // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2014. — № 12. — С. 5—12.

2. Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В. Развитие научно-методических основ устойчивости функционирования горнотехнических систем в условиях внедрения нового технологического уклада // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2020. — № 4. — С. 24—39.

3. Sekisov G. V., Cheban A. Y. Low-waste mining technology for structurally complex deposits with mixed-type process flows of ore extraction and processing // Journal of Mining Science. 2021, vol. 57, no. 6, pp. 978—985. DOI: 10.1134/S1062739121060107.

4. Baninla Y., Zhang M., Lu Y., Liang R., Zhang Q., Zhou Yu., Khan K. A transitional perspective of global and regional mineral material flows // Resources, Conservation and Recycling. 2019, vol. 140, pp. 91—101. DOI: 10.1016/j.resconrec.2018.09.014.

5. Чебан А. Ю., Рассказов И. Ю., Литвинцев В. С. Анализ парка горных машин горнодобывающих предприятий Амурской области // Маркшейдерия и недропользование. — 2012. — № 2. — С. 41—50.

6. Чантурия В. А., Самусев А. Л., Миненко В. Г. Интенсификация химико-электрохимического выщелачивания золота из упорного минерального сырья // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2020. — № 5. — С. 154—164. DOI: 10.15372/FTPRPI20200518.

7. Рыльникова М. В., Рыжов С. В., Есина Е. Н. Особенности горно-геологических и горнотехнических условий освоения золоторудных месторождений Нижнеякокитского рудного поля // Горная промышленность. — 2020. — № 2. — C. 115—120. DOI: 10.30686/ 1609-9192-2020-2-115-120.

8. Голик В. И., Титова А. В. Упрочнение ресурсной базы металлургии комбинированием технологий добычи руд // Горная промышленность. — 2022. — № 5. — С. 105—111. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-5-105-111.

9. Литвинова Н. М., Лаврик Н. А., Лаврик А. В., Конарева Т. Г. О «негравитационных» зернах благородных металлов в железомарганцевых рудах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 7. — С. 174—184. DOI: 10.25018/0236-1493-201907-0-174-184.

10. Секисов А. Г., Шевченко Ю. С., Лавров А. Ю. Взрывоинъекционная подготовка руд к выщелачиванию / Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды: Сборник научных статей. — Новосибирск, 2012. — С. 125—132.

11. Чебан А. Ю., Секисов А. Г., Рассказов М. И., Цой Д. И., Терешкин А. А. Повышение эффективности селективной выемки богатых руд путем их предварительного физико-химического разупрочнения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 9. — С. 29—41. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_9_0_29.

12. Каплунов Д. Р., Радченко Д. Н., Федотенко В. С., Лавенков В. С. Оценка эффективности перехода подземного рудника к новому технологическому укладу с ростом глубины горных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 12. — С. 5—15. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-12-0-5-15.

13. Robben C., Wotruba H. Sensor-based ore sorting technology in mining-past, present and future // Minerals. 2019, vol. 9, no 9, p. 523. DOI: 10.3390/min9090523.

14. Ломоносов Г. Г., Туртыгина Н. А. Влияние класса крупности медно-никелевого рудного сырья и его изменчивости на показатели обогащения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № 3. — С. 104—107.

15. Рассказов И. Ю., Секисов А. Г., Чебан А. Ю. Повышение эффективности разработки сложноструктурных месторождений при опережающей выемке особо богатых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 4. — С. 5—19. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_4_0_5.

16. Wu J., Ahn J., Lee J. Comparative leaching study on conichalcite and chalcopyrite under different leaching systems // Korean Journal of Metals and Materials. 2019, vol. 57, no. 4, pp. 245—250. DOI: 10.3365/KJMM.2019.57.4.245.

17. Петров С. В., Бороздин А. П., Шелухина Ю. С. Об опыте применения предварительной сепарации руды с применением современных сенсорных методик // Разведка и охрана недр. — 2021. — № 2. — С. 31—47.

18. Robben C., Condori P., Pinto A., Machaca R., Takala A. X-ray-transmission based ore sorting at the San Rafael tin mine // Minerals Engineering. 2020, vol. 145, аrticle 105870. DOI: 10.1016/j.mineng.2019.105870.

19. Li L., Li G., Li H., Zhangc D., Klein B. Bench-scale insight into the amenability of case barren copper ores towards XRF-based bulk sorting // Minerals Engineering. 2018, vol. 121, pp. 129—136. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.02.023.

20. Татарников А. П., Аносова Н. И., Балакина И. Г., Наумов М. Е., Воеводин И. В. Основные направления развития технологии радиометрической сепарации руд цветных и редких металлов // Горный журнал. — 2007. — № 2. — С. 97—100.

21. Заболоцкий А. И., Нерущенко Е. В. Предварительное обогащение бедной руды месторождения Кекура рентгенорадиометрическим методом сепарации // Золото и технологии. — 2021. — № 1. — С. 134—138.

22. Чепрасов И. В., Романчук А. И., Твердов А. А., Никишичев С. Б., Иванов И. А. Переработка руд с использованием современной технологии крупнокусковой фотометрической сепарации // Золото и технологии. — 2014. — № 1. — С. 62—66.

23. Дементьев В. Е., Войлошников Г. И., Федоров Ю. О. Разработка ОА «ИРГИРЕДМЕТ» по извлечению ценных компонентов из техногенного сырья // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2020. — № 4. — С. 418—427.

24. Заболоцкий А. И., Нерущенко Е. В., Рассулов В. А. Результаты исследования применимости методов предварительного обогащения золотосодержащих руд на месторождениях Highland Gold // Рациональное освоение недр. — 2020. — № 4. — С. 64—70. DOI: 10.26121/RON.2020.57.68.008.

25. Nadolski S., Samuels M., Klein B., Hart C. J. R. Evaluation of bulk and particle sensorbased sorting systems for the New Afton block caving operation // Minerals Engineering. 2018, vol. 121, pp. 169—179. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.02.004.

26. Куликов В. И., Федоров Ю. О., Чикин А. Ю. Новые возможности экологически безопасной рентгенорадиометрической сепарации в обогащении золотосодержащих руд // Рациональное освоение недр. — 2022. — № 4. — С. 50—55. DOI: 10.26121/RON.2022. 35.38.008.

27. Федоров Ю. О., Кацер И. У., Коренев О. В., Короткевич В. А., Цой В. П., Ковалев П. И., Федоров М. Ю., Поповский Н. С. Опыт и практика рентгенорадиометрической сепарации руд // Известия вузов. Горный журнал. — 2005. — № 5. — С. 21—37.

28. Хакулов В. А., Кононов О. В., Шаповалов В. А., Карпова Ж. В. Совершенствование добычи и переработки руд Тырныаузского месторождения // Обогащение руд. — 2021. — № 3. — С. 3—8. DOI: 10.17580/or.2021.03.01.

29. Цыпин Е. Ф., Попова Е. В., Ефремова Т. А. Влияние рентгенорадиометрической сепарации на технологические показатели глубокого обогащения забалансовой цинковой руды // Известия вузов. Горный журнал. — 2019. — № 4. — С. 71—79. DOI: 10.21440/05361028-2019-4-71-79.

30. Sekisov A., Rasskazova A. Assessment of the possibility of hydrometallurgical processing of low-grade ores in the oxidation zone of the Malmyzh Cu-Au porphyry deposit // Minerals. 2021, vol. 11, no. 1, pp. 1—11. DOI: 10.3390/min11010069.