5.3 Стадии технологических исследований на обогатимость
После сбора априорной информации об исследуемом сырье и обосновании аналогов (сырье - технология) проводят предварительные исследования, включающие минералогический, фракционный, гранулометрический анализы, а также некоторые определения физических свойств материалов.
Результаты этих исследований позволяют наметить схему исследования на обогатительных аппаратах.Все исследования на обогатимость можно разбить на ряд последовательных стадий, каждая из которых преследует определённую в какой-то степени самостоятельную цель, хотя и взаимосвязанную с другими стадиями.
Целью первой стадии является выделение максимального количества пустой породы при минимальной степени измельчения каким-либо простым и дешёвым способом. Эта стадия обусловлена содержанием в добытой горной массе значительного количества породы, которая практически не содержит ценных минералов. Особенно большое значение это имеет при использовании высокопроизводительных методов добычи (открытые методы разработки, системы с массовым обрушением), а также разработке россыпей.
Считается, что отвальные хвосты первой стадии обогащения должны содержать полезного компонента не более, чем отвальные хвосты в случае отсутствия такого предварительного обогащения. Однако экономически оправданы и более богатые хвосты первой стадии, так как высокая степень концентрации на этой стадии не только удешевляет всю переработку, но и позволяет в следующих стадиях переработки обогащённого продукта, достигать более высокого извлечения.
На первой стадии чаще всего применяют гравитационные методы обогащения (в тяжёлых суспензиях, отсадку и др.). Иногда - магнитную сепарацию, коллективную флотацию сульфидов, а в последнее время -бактериальное выщелачивание.
Целью второй стадии (иногда бывает первой) является подготовка сырья к последующему обогащения - максимальное раскрытие ценных минералов с учётом возможности применения тех или иных методов обогащения.
При этом следует учитывать, с одной стороны, потери с тонкими классами (шламами) при тонком измельчении, с другой - размеры вкрапления драгоценных материалов.Кроме измельчения подготовительная стадия может включать намагничивающий, сульфатизирующий или другой вид обжига, кондиционирование пульпы перед флотацией (аэрация, обдирки, обработка реагентами). На этой стадии достигается возможность максимальной обогатимости исходного сырья теми методами, которые будут применены в следующей стадии.
Третья стадия исследований включает определение оптимального режима обогащения для получения чернового концентрата. Целью этой стадии является получение максимального извлечения всех ценных компонентов. Согласно этой цели определяются параметры работы обогатительных аппаратов, реагентный режим основной флотации и т.п.
В четвертой стадии выясняется возможность получения конечных продуктов заданного качества (кондиционных концентратов), определяется вид и режим доводочных операций, выясняется необходимость и возможность использования химических и металлургических методов переработки продуктов.
На пятой стадии исследования отрабатывается схема: выбирается количество перечистных и контрольных операций, определяется целесообразность выделения и способы переработки промежуточных продуктов. Эти исследования не всегда можно осуществить в лабораторных условиях. Иногда их проводят на полупромышленных установках или на действующих фабриках.
Последняя (шестая) стадия - технико-экономическое исследование - предполагает сравнение вариантов по технологическим и экономическим показателям.
Необходимо заметить, что чётких правил выбора технологических схем пока не существует. Правильность выбора зависит от опыта исследователя. Поэтому на последней стадии целесообразно привлечение широкого круга специалистов для консультации, изучение опыта переработки руд аналогичного состава и анализ различных методов переработки минерального сырья.