Получение экспериментальной сепарационной характеристики рентгенофлуоресцентного сепаратора для окисленной медной руды

Расширение применения методов предварительной концентрации в общем и рентгенофлуоресцентной сепарации в частности обусловливает необходимость описания этого процесса с теоретических позиций. Основной задачей любого процесса сепарации является прогноз технологических показателей разделения. Прогноз показателей разделения осуществляется с применением фракционных характеристик сырья и сепарационных характеристик аппарата, применяемого для процесса сепарации. В работе описана методика получения сепарационных характеристик процесса рентгенофлуоресцентной сепарации с применением лабораторного рентгенофлуоресцентного сепаратора СРФ-100Л. Проведены эксперименты в режиме сортировки на пробе кускового материала для двух вариантов назначенных границ разделения, а также статистический анализ полученных данных. Поверхностное содержание компонента в кусках материала оценивалось посредством среднего спектрального отношения. Обнаружено, что величины средних спектральных отношений для каждого куска отличны в разных опытах по получению сепарационной характеристики, однако это отличие незначительно. Выявлено, что в качестве меры неоднородности поверхностной минерализации можно использовать среднее квадратическое отклонение спектрального отношения для нескольких реализаций сепарации одного и того же куска. Описанная методика позволяет получать экспериментальные сепарационные характеристики для разных видов минерального сырья. Учёт сепарационных характеристик промышленных аппаратов подобного типа при расчёте показателей разделения позволяет выполнять прогноз с большей точностью.

Цыпин Е. Ф., Овчинникова Т. Ю., Ефремова Т. А., Зиятдинов С. В. Получение экспериментальной сепарационной характеристики рентгенофлуоресцентного сепаратора для окисленной медной руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 12-1. — С. 164—176. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_121_0_164.

Цыпин Евгений Федорович — докт. техн. наук, профессор, https://orcid.org/0000-00033921-2695 ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет» (УГГУ), 620144, ГСП-126, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, Российская Федерация, e-mail: tsipin.e@mail.ru;
Овчинникова Татьяна Юрьевна — канд. техн. наук, доцент, https://orcid.org/00000001-7000-9295 ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет» (УГГУ), 620144, ГСП-126, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30, Российская Федерация, e-mail: tatyana.ovchinnikova@m.ursmu.ru;
Ефремова Татьяна Александровна — канд. техн. наук, https://orcid.org/0000-00029917-6676 старший научный сотрудник лаборатории обогащения руд цветных металлов и техногенного сырья, отдел обогащения АО «Уралмеханобр», 620144, г. Екатеринбург, ул. Хохрякова, 87, Российская Федерация, e-mail: efremova_ta@umbr.ru; Зиятдинов Сергей Владимирович — https://orcid.org/0009-0006-6621-3748 сотрудник лаборатории обогащения руд цветных металлов и техногенного сырья, отдел обогащения АО «Уралмеханобр», 620144, г. Екатеринбург, ул. Хохрякова, 87, Российская Федерация, e-mail: svziyat@mail.ru.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Овчинникова Татьяна Юрьевна, e-mail: tatyana.ovchinnikova@m. ursmu.ru.

1. Тихонов О. Н. Закономерности эффективного разделения минералов в процессах обогащения полезных ископаемых. — М.: Недра, 1984. — 208 с.

2. Татарников А. П., Асонова Н. И., Балакина И. Г., Наумов М. Е., Коновалов Г. Н., Воеводин И. В. Современные технологии и оборудование для радиометрического обогащения урановых руд // Горный журнал. — 2007. — № 2. — С. 85–87.

3. Алушкин И. В., Щипчин В. Б., Корнеев И. Г. Рентген-радиометрическая сепарация от TOMRA Sorting для предварительного обогащения угля // Уголь. — 2014. — № 5. — С. 100–103.

4. Robben C., Wotruba H. Sensor-based ore sorting technology in mining — Past, present and future // Minerals. 2019, vol. 9, iss. 9. DOI: 10.3390/min9090523.

5. 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, 105870. DOI: 10.1016/j.mineng.2019.105870.

6. Рябкин В. К., Литвинцев Э. Г., Тихвинский А. В., Корпенко И. А., Пичугин А. Н., Кобзев А. С. Полихромная фотометрическая сепарация золотосодержащих руд // Горный журнал. — 2007. — № 12. — С. 88–92.

7. Рассулов В. А., Нерущенко Е. В. Лазерно-фотометрическая кусковая сепарация золотосодержащей руды // Обогащение руд. — 2020. — № 5. — С. 16–22. DOI: 10.17580/or.2020.05.03.

8. Чантурия В. А., Морозов В. В., Двойченкова Г. П., Чантурия Е. Л. Повышение извлекаемости алмазов в процессе рентгенолюминесцентной сепарации с применением люминофорсодержащих композиций // Устойчивое развитие горных территорий. — 2022. — Т. 14. — № 3. — С. 410–421. DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14−3410−421.

9. Терещенко С. В., Шибаева Д. Н. Повышение качественных показателей рудопотока с использованием методов предконцентрации: теория и практика // Горный журнал. — 2020. — № 9. — С. 60–65. DOI: 10.17580/gzh.2020.09.08.

10. Цыпин Е. Ф., Ефремова Т. А., Овчинникова Т. Ю. Моделирование процесса рентгенофлуоресцентной сепарации // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 11−1. — С. 126—138. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_111_0_126.

11. Tsypin E. F., Entaltsev E. V., Shemyakin V. S., Skopov S. V., Fedorov Y. O., Pestov V. V. Enrichment by X-ray radiometric separation // Steel in translation. 2009, no. 6, pp. 521–524.

12. Sotoudeh F., Nehring M., Kizil M. S., Knights P. Integrated underground mining and pre-concentration systems; a critical review of technical concepts and developments // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2020, vol. 35, iss. 3, pp. 153–182. DOI: 10.1080/17480930.2020.1782573.

13. Li G., Klein B., Sun C., Kou J. Investigation on influential factors of bulk ore sortability based on fractal modeling // Minerals Engineering. 2021, vol. 177(15). DOI: 10.1016/j.mineng.2021.107362.

14. 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.

15. Gleeson D. Preceding processing // International Mining. 2019, March, pp. 82–87.

16. Veras M., Young A., Sampaio C., Petter C. A mining breakthrough: Preconcentration by sensor-based sorting // Mining Engineering. 2016, vol. 68, iss. 3, pp. 38–42.

17. Овчинникова Т. Ю., Ефремова Т. А., Цыпин Е. Ф. О нижних границах классов крупности при предварительном обогащении руды с использованием рентгенофлуоресцентной сепарации // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 11−1. — С. 328–337. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_328.

18. Овчинникова Т. Ю., Цыпин Е. Ф., Ефремова Т. А., Аринов К. Н. Взаимосвязь поверхностного и объёмного содержаний компонента в кусках с различной минерализацией // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 11−1. — С. 139—153. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_111_0_139.

19. Li G., Klein B., Sun C., Kou J. Lab-scale error analysis on X-ray fluorecence sensing for bulk ore sorting // Minerals Engineering. 2021, vol. 164, 106812. DOI: 10.1016/j. mineng.2021.106812.

20. Li G., Klein B., Sun C., Kou J. Applying Receiver-Operating-Characteristic (ROC) to bulk ore sorting using XRF // Minerals Engineering. 2019, vol. 146. DOI: 10.1016/j. mineng.2019.106130.