Лаборатория № 29 "Флотационных реагентов и обогащения комплексных руд"
Научные направления подразделения
- Научное обоснование и разработка экологически безопасных технологий обогащения комплексных руд и техногенного сырья на основе создания флотационных реагентов направленного действия и применения комбинированных способов разделения сложных минеральных комплексов.
В лаборатории проводятся исследования физико-химических свойств и механизма действия флотационных реагентов; процессов, протекающих на поверхности минералов и на межфазной поверхности газ-жидкость во флотационной пульпе с целью разработки способов повышения эффективности разделительных процессов. Разрабатываются научные принципы выбора флотационных реагентов с заданными свойствами. Проводятся работы по изучению обогатимости руд и тестированию флотационных реагентов.
Объекты исследований: апатит-нефелиновые руды, медно-никелевые руды, магнетит-апатит-бадделеитовые руды, руды редких металлов.
Направления исследований
1. Синтез реагентов-собирателей
- комплексообразующие реагенты;
- бифункциональные реагенты
2. Исследование кислотно-основных, коллоидных, комплексообразующих свойств реагентов
ИК-спектры комплексов реагента с медью и никелем
3. Исследование взаимодействия собирателей с минеральными частицами
- минералогические исследования;
- оценка адсорбции на границах раздела газ-жидкость и минерал-жидкость; на смеси минералов;
- оценка ионобменной емкости минералов;
- оценка степени гидрофобизации.
медно-никелевая руда
апатит-нефелиновая руда
поверхностная активность смеси собирателей
кривые кислотно-основного титрования проб апатит-нефелиновой руды
4. Исследование флотационных свойств реагентов и обогатимости руд
- лабораторные исследования с моделированием замкнутого цикла обогащения на оборотной воде обогатительных фабрик;
- сопровождение опытно-промышленных испытаний.
Лаборатория осуществляет сотрудничество с промышленными предприятиями: АО «Апатит», АО «Ковдорский ГОК», АО «Кольская ГМК», ОАО «СЗФК», ПАО «Уралхимпласт» и с научно-исследовательскими институтами КНЦ РАН, МГУ и др.
Численность лаборатории: 26 сотрудников, из них 15 – с высшим профессиональным образованием
Приборное обеспечение и оборудование лаборатории:
- дробильное и измельчительное оборудование
- оборудование для рассева
- лабораторные флотомашины механического и пневмомеханического типа
- магнитный сепаратор барабанного типа (мокрый)
- магнитный сепаратор (сухой)
- лабораторный истиратель (для подготовки к химическому анализу, РФА и РСА)
- тензиометр Kruss
- прибор для измерения краевого угла смачивания Kruss
- лабораторное оборудование для органического синтеза и анализа флотационных реагентов.
Основные научные достижения
Разработана технология комплексной глубокой переработки колумбитовой руды Зашихинского месторождения, включающая классификацию подготовленного с высокой степенью раскрытия рудных минералов материала на два потока с последующим их обогащением в отдельных контурах схемы гравитационно-магнитными методами и дообогащением тонкозернистых отвальных хвостов флотацией. Технология обеспечивает получение коллективного тантал-ниобиевого концентрата при извлечении 74,8 % Nb2O5 и 63,6 % Та2О5 и цирконового концентрата при извлечении 65,9 % ZrO2
На основе установленных минералого-петрографических особенностей труднообогатимой тонковкрапленной медно-никелевой руды Печенгского рудного поля, закономерностей раскрытия сульфидных минералов в процессе измельчения и флотационного разделения тонкодисперсных частиц обоснованы эффективные технологические решения, включающие снижение крупности питания флотации с 80 до 97% класса -0,071 и оптимизацию реагентного режима за счет введения реагентов-диспергаторов. Разработанная технология позволит повысить извлечение никеля в кондиционный концентрат на ~7-8 % при снижении его массовой доли в хвостах флотации
Разработаны новые бифункциональные реагенты-собиратели из класса азотсодержащих монопроизводных алкенилянтарной кислоты, использование которых в составе собирательной смеси при флотации труднообогатимой сульфидной медно-никелевой руды обеспечивает повышение содержания никеля в концентрате на 0,2-0,7%, прирост извлечения цветных металлов на 1,4-3,7% в готовый медно-никелевый концентрат и снижение содержания никеля в хвостах флотации
На основе исследований селективности собирателей при разделении тонкодисперсных частиц апатита и карбонатных минералов разработан эффективный реагентный режим, обеспечивающий при флотации тонкозернистых хвостов подпрудковой части 1 поля хвостохранилища АО «Ковдорский ГОК» крупностью 65% класса минус 28 мкм получение апатитового концентрата с содержанием 36,5-37% Р2О5. Использование разработанного реагентного режима позволит при переработке 1 т техногенного сырья получать дополнительно около 100 кг апатитового концентрата
Показана возможность оценки состояния поверхности минералов под влиянием компонентов флотационной пульпы методом измерения суспензионного эффекта, позволяющая прогнозировать эффективность процессов флотации, флокуляции и водоподготовки
Практическая реализация научных разработок
На основе лабораторных (ГоИ) и опытно-промышленных (на модульной установке Ковдорского ГОКа) испытаний реагентов типа Неонол российского производства проведены промышленные испытания: реагент Неонол рекомендован к внедрению на АБОФ Ковдорского ГОКа
Совместно с ПАО «Уралхимпласт» разработан способ флотации апатитсодержащих руд с применением нового собирателя на основе фосфорных эфиров алкилфенолов природного происхождения, с целью повышения эффективности флотации апатита
Разработаны параметры водоподготовки технических сливов для организации частичного внутрифабричного водооборота на АБОФ АО «Ковдорский ГОК». Сокращение на 2,9 млн.м3 в год объема сливов, направляемых в хвостохранилище, обеспечит уменьшение энергетических затрат предприятия и снижение экологической нагрузки на окружающую среду