Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

recovery about 50%. Final concentration using electric separation of this product will provide more than 95% content of valuable mineral. Keywords : loparite sludges, spiral separation, table concentration, magnetic separation, loparite, aegirine, quartz, feldspars, concentrate, tailings, content, recovery, numerical modelling, CFD. Характерной особенностью переработки редкометалльного сырья является наличие традиционных процессов рудоподготовки, использование достаточно сложных технологических схем, сочетающих обогащение на гравитационных, магнитных, электрических сепараторах и частично использование флотации, отсутствие химической доводки продуктов. Во многих случаях обогащение руд редких металлов осуществляется по многостадиальной гравитационной схеме с введением предварительной гидроклассификации измельченной руды на узкие классы с последующим обогащением каждого класса на концентрационных столах. Однако такие схемы весьма громоздки, занимают большие площади, комплектуются значительным количеством оборудования, характеризуются использованием большого количества воды, но не обеспечивают достаточно полного извлечения редкометалльных минералов из-за их тонкой вкрапленности и переизмельченности. Поэтому важно применение методов обогащения, обеспечивающих более глубокое извлечение тонких частиц минералов. Сегодня в России осталось фактически одно редкометалльное горно-обогатительное производство на Кольском полуострове, перерабатывающее лопаритовые руды Ловозерского месторождения. Получаемый из них коллективный концентрат, содержащий около 95% лопарита, в составе которого суммарно сосредоточено около 10% пятиокисей ниобия и тантала, более 38% диоксида титана, а также более 32% редкоземельных металлов, направляется на переработку на Соликамский магниевый завод. Используемая для этих руд технология гравитационного обогащения, при которой на каждой стадии получают черновые концентраты с последующей их перечисткой в отдельном цикле, не обеспечивает эффективного выделения тонких частиц лопарита крупностью 0.16-0.05 мм, потери которых со шламами ухудшают показатели обогащения. Следует отметить, что по действующей схеме значительное количество тонких частиц тяжелых минералов попадает в песковые продукты классификации рудного материала на гидравлических сепараторах и в гидроциклонах, которые разделяются на винтовых сепараторах с получением черновых концентратов, направляемых в доводочные операции обогащения с использованием концентрационных столов. Сосредотачиваясь в зоне разгрузки легких фракций гравитационных аппаратов, тонкие частицы лопарита переходят вместе с ними в отвальные хвосты, тем самым снижая сквозное извлечение полезного минерала, которое не превышает 80%, несмотря на использование схемы, состоящей из большого количества стадий и операций. По своей гранулометрической характеристике шламы представлены зернами, крупность которых не превышает 0.315 мм (табл.1). На долю фракции -0.071 мм приходится около 45% от всего количества материала. Достаточно большой выход продукта (более 46%) составляет класс -0.16+0.071 мм. Среднее содержание лопарита в исходной пробе не превысило 1.4%, что примерно в 2 раза меньше, чем в исходной руде. Суммарное содержание полевого шпата, нефелина и апатита - около 70%; на долю эгирина, амфибола, лампрофиллита, сфена и эвдиалита приходится более 25%. В основном лопарит концентрируется в классах крупностью менее 0.071 мм и вдвое его меньше в классе -0.2+0.071 мм в виде свободных зерен оскольчатого или угловатого облика. Полученные результаты изучения вещественного состава шламов были использованы для выработки технологических решений, направленных на интенсификацию процесса их разделения с целью увеличения сквозного извлечения лопарита в обогатительном переделе действующего производства. Таблица 1. Гранулометрический состав шламов текущего производства Класс крупности, мм Выход, % Содержание лопарита, % Распределение лопарита, % +0.315 0.5 0.76 0.3 -0.315+0.2 4.4 0.82 2.5 -0.2+0.16 4.8 1 . 1 2 3.7 -0.16+0.1 19.6 1.33 18.1 -0.1+0.071 26.1 1.42 25.7 -0.071+0.05 24.3 1.85 31.2 -0.05 20.3 1.31 18.5 Итого 1 0 0 . 0 1.44 1 0 0 . 0 Исходя из значений плотности лопарита, равной 4.7-4.8 г/см3, и плотности других породных минералов, изменяющейся от 2.7 до 4.2 г/см3, разделение такого материала вызывает определенные трудности. 593