Кайралапов Е.Т., Юн А.Б., Токбулатов Т.Е., д.т.н. Жумашев К.Ж.,

 к.х.н. Каримова Л.М., *Катренов Б.Б.

Научно-исследовательский центр инновационных технологий

ТОО «КазГидроМедь»,  *Химико-металлургический институт

 

Исследования по измельчению забалансовой медно-молибденовой  руды

 

Основу сырьевой базы Балхашского горно-металлургического комбината составляет месторождение Тастау. Месторождение характеризуется благоприятными горнотехнологическими условиями. Оно сложено скальными, слабодислоцированными и маловыветренными породами.

Руда является представительной для скарновых сульфидных забалансовых медных руд и по вещественному составу представляет гранатовые, гранат-пироксеновые скарны, метасоматиты, кварц-полево-шпатовые песчаники, туфоалевролиты, известняки, и дайки диоритового состава. Рудные минералы представлены халькопиритом, магнетитом, пиритом и пирротином, которые образуют вкрапленные и прожилковые выделения. Руда представлена пробой №25 и №26 во время текущей добычи из забалансового блока С2-27.

Образец №25 сложен в основном гранатами андродитового ряда Ca3(Al,Fe)2[SiO4]3, также в составе породы в значительном количестве наблюдаются реликты зерен калиевого полевого шпата [AlSi3O8] (близкого к ортоклазу), зерна которого имеют розовый цвет, квадратное сечение, размер последних 6,0 мм.

         В незначительном количестве в состав породы входят кварц SiO2, хлорит зеленого цвета.         Кальцит CaCO3 развит по микротрещинам.

В микротрещинах иногда встречается борнит Cu2FeS4, по краям которого наблюдаются халькозин CuS2.

         Стенки ячеек сложены полиэдрическими образованиями гранатов и карбоната.

         Халькозин представлен в виде короткопризматических зерен и сплошных тонкозернистых масс. Тонкая окисная пленка (побежалость) синего цвета (рис. 1).

1

2

 

3
 

 

1 – смесь халькопирита с борнитом; оранжево-желтое;

2 – халькозин, синеватое; 3 – пирит, светло-желтое

Рисунок 1 – Фотография шлифа

 

Халькопирит CuFeS2 в образце наблюдается в виде неправильных, изометричных зерен латунно-желтого цвета с пестрой побежалостью, то есть с тонкой окисной пленкой. Размер зерен 1,0 мм и менее.

Рудный минерал №26 представлен в виде неправильных зерен халькопирита CuFeS2. Халькопирит – латунно-желтый с пестрой побежалостью, более или менее равномерно рассеян в образце, а также наблюдается в трещинках, заполненных кварцем. Зерна размером от 0,1 мм до 3,0 мм (рис.2).

Кроме того, наблюдаются в гидротермальных жилах, сложенных кварцем SiO2, единичные зерна пирита FeS2 размером до 2,5 мм.

Нерудная масса в основном представлена смесью граната  андродитового ряда Ca3(Al,Fe)2[SiO4]3, кварца, плагиоклаза  Na[AlSi3O8]Ca[Al2Si2O8]  и чешуйками хлорита.

 

Выноска 2 (без границы): 1 

 

1 – халькопирит латунно-желтый в микротрещинах

Рисунок 2 – Микроструктура пробы № 26 (х50)

 

Порода разбита трещинками, залечанными низкотемпературным гидротермальным кварцем. Иногда в трещинках наблюдается скрытокристаллический кальцит  CaCO3.

В жильном кварце возможно присутствие арсенопирита FeAsS и молибденита MoS2.

Проведена подготовка представительной пробы к технологическим исследованиям (усреднение, анализ состава по классам и полный анализ средней пробы). На рисунке 3 показана схема подготовки исходных проб 25, 26, которая включает предварительную классификацию руды по классам +40, 40-25, 25-10 мм с дальнейшим перемешиванием и трехстадиальным дроблением в замкнутом цикле до крупности руды 0-3 мм.

В таблице 1 представлены результаты гранулометрического анализа исходных проб 25, 26 с содержанием основного компонента.

С целью изучения кинетики измельчения и влияния степени измельчения на флотируемость руд 0-3 мм проб 25 и 26 подвергалась измельчению в лабораторной стержневой мельнице со следующими условиями: масса навески 0,1 кг, время измельчения от 0 до 40 минут, масса мелющих тел 3,6 кг. Результаты исследования по кинетике измельчения проб 25, 26 представлены в таблицах 2, 3 и на рисунке 3.

Исходная проба
 

 


Отбор проб на минералогический анализ

                       анализ
 

 

 


 Минералогический анализ
 

Классификация
 

 

+40 мм;

-40+25 мм;

-25+10 мм;

-10+0 мм;

 
 

 

 

 

 

 

 


Перемешивание
 

 

 

 

 


+
 

II Дробление
 

 

 


+
 

 


III Дробление
 

III Грохочение
 

 


+
 

Руда 0-3 мм
 

 


                                             

Рисунок 3 – Схема подготовки исходных проб 25 и 26

 

Таблица 1 – Гранулометрический состав исходных проб 25, 26 с содержанием меди месторождения «Тастау»

Класс, мм

Проба 25

Проба 26

Выход (γ), кг

Выход (γ), %

Содержание (β) Cu, %

Выход (γ), кг

Выход (γ), %

Содержание (β) Cu, %

+40

51,00

33,77

0,39

44,00

44,90

0,77

25-40

83,00

54,97

0,31

44,00

44,90

0,83

10-25

15,84

10,49

0,31

9,287

9,48

0,70

0-10

1,16

0,77

0,76

0,713

0,72

1,59

Итого

151,0

100,00

0,34

98,0

100,0

0,796

Таблица 2 – Зависимость выхода классов от времени измельчения пробы 25

 

Время измельчения, мин

0

10

16

21

25

30

40

Выход кл-0,074 мм, %

14,46

37,40

54,2

66,8

74,1

83,1

94,8

 

Таблица 3 – Зависимость выхода классов от времени измельчения пробы 26

 

Время измельчения, мин

0

8

13

16

20

25

30

35

Выход кл-0,074 мм, %

17,65

35,9

54,7

64,5

75,1

85,8

91,8

97,0

γ,%
 

26
 

25
 

γ,%
 

б
 

 

 

 

 

 

 


t, мин
 

t, мин
 

 

 

   

Рисунок 3 – Зависимость выхода класса -0,074 мм

от продолжительности измельчения проб №25 и 26

 

По результатам исследования кинетики измельчения для изучения флотационных свойств выбраны следующие степени измельчения руд по выходу класса -0,074 мм, в %: 55±2%, 65±2%, 75±2%, 85±2%, 95±2. Исходя из экспериментальных данных эти точки представлены непосредственно для пробы 25 в %:

1)     54,2, 2)65, 3) 74,1, 4) 83,1, 5) 94,8;

для пробы 26, %:

1)     54,7, 2)64,5, 3) 75,1, 4) 85,0, 5) 95,0

Данные химического анализа по содержанию основных компонентов в пробах №25, 26 представлены в таблице 4. Насыпная масса руды технологической пробы №25 составила 1,48 г/см3 и №26 – 1,34  г/см3.

 

Таблица 4 – Содержание основных компонентов в пробах, %

№

Cu

S

Fe

CaO

Na2O

K2O

SiO2

Al2O3

25

0,34

0,49

17,80

27,38

0,28

1,02

38,51

7,16

26

0,92

1,05

17,66

26,51

0,47

2,13

41,64

8,19

 

 

Таким образом, исследования по кинетике измельчения руд проб №25 и №26 показывают, что проба 25 подвергается измельчению менее интенсивно в сопоставлении с пробой 26. Это обусловливается различием минералогического и гранулометрического составов руды.