Том 44-45, свитък III, Механизация, електрификация и автоматизация на мините, София, 2002, стр. 33-36



Дата23.10.2018
Размер106.28 Kb.


Годишник на Минно-геоложкия университет "Св. Иван Рилски"


том 44-45, свитък III, Механизация, електрификация и автоматизация на мините, София, 2002, стр. 33-36

влияние на топковия товар на мелницата и БРОЯ НА ОБОРОТИТЕ

върху селективното наситняване при обогатяването на хромитосъдържащи почви от вуриноския отолитов комплекс, западна македония – гърция




Каргиотис Е.

Технологичен институт

Кавала

Гърция

Годулас К.



Технологичен институт

Западна Македония

Гърция

Хаджиавгустис Т.

Технологичен институт

Западна Македония

Гърция

Ваталис К.

Технологичен институт

Западна Македония

Гърция

Манолиадис О.

Технологичен институт

Западна Македония

Гърция

РЕЗЮМЕ


Изветряването на ултрабазични скали като перидотити и дунити, както и произхождащите от тях серпентини е довело до набогатяване на ценни метали във Вуриноския комплекс. В определени зони, където се наблюдава изветрял латеритен слой никела и кобалта могат да бъдат абсолютно набогатени, докато желязото и хромовите шпинели имат относително набогатяване. Минераложкото проучване чрез рентгенов и микроскопски анализ, както и чрез микросондиране показа, че по-важните изветрителни продукти са съставени от железенхидрокси лимонит и тежки минерали като хромит и магнетит. За да могат да бъдат отделени хромитните зърна, срастнали с твърдите лимонитни агрегати от почвите трябва те да бъдат предварително наситнени. За целта пробите се смилат селективно в топкова мелница. След многобройни опити са определени следните оптималните параметри на смилането: топков товар на мелницата 40 обемни % и обороти 30 % nkrit. Добрите резултати от смилането са достигнати при топков товар на мелницата от стоманени топки с диаметър съответно 16, 12, 10, 8 и 3 mm. Оптималното време на смилане е 15 min, като в този случай беше достигнато съдържание на Cr2O3 в класата с едрина > 100 μm 38 %, загубата на хром е 13% в класата с едрина <20 μm

Ключови думи: селективно наситняване, обороти на мелницата, хромит



ВЪВЕДЕНИЕ


Геоложка рамка
Вуриноският масив се намира в северната гръцка провинция Западна Македония. Той е от типа “супер-субдукционна зона” (SSZ) отолит (Beccaluva et al., 1984, Pearce et al. 1984). Много от тези отолити съдържат концентрации на хромитна руда, представляващи научен интерес. Ето защо SSZ отолитите от този район могат да бъдат причислени към световните хромитни запаси. Въз основа на този факт материалът от Вуриноския масив масив е много подходящ за изследвания спрямо много­образието на рудногенетични, магнитни и тектонски проце­си. Вуриноският масив е разделен на Северен, Южен и Западен Вуринос. Масивът се състои от цялостно завършено рудно тяло. Дългата 12 km отолитна жила на Вуринос се състои от тектонски участък, вероятно от материал на горната мантия, който се е издигнал по време на образуването на нова земна кора; магмен участък, образуван от магма по време на процеси на комулативна кристализационна диференциация. Хромитните находища във Вуринос са разположени главно във вътрешността на земната мантия. Въпреки това някои от хромитните находища са разположени в дунити на магмената секция.
Вуриноският масив, разположен на площ от 400 km2 е отделен от големия пиндос и офиолитите чрез седименти от мезогънки (Smith, 1979). В главната зона на тези седименти се появяват офиолитни скали, като за тези отолити е установена същата обдукционна посока. Ето защо те се разглеждат като коокеански (Smith & Moores, 1974; Smith, 1979). Накрая Вуринос е обдуцирал по време на Горна Юра и Долна Креда през метаморфозирани, долноюрски карбонати и терски отлагания на западния бряг на Пелагонския масив (Moores, 1969). Smith (1979), Nazlor & Harlie (1976) и Rassios еt al. (1983) твърдят, че тази посока на обдукция е преминала в SSW.
Серпентинизационните и изветрителните процеси на Вуриноските отолити са проучени от Savvidis (1996), Savvidis & Hovorka (1996) и Savvidis et al. (1997, 2001a, 2001b, 2001c) и Hovorka et al. (1997).

Постановка на експеримента


Селективно наситняване
Голяма част от обезшламения материал се състои от лимонитни агрегати. В тях участват и тежки минерали, каквито са магнетита и хромита. За да се достигне високо извличане на хромит той трябва да бъде разкрит. За това беше необходимо да бъдат наситнени селективно лимо­нитните агрегати.
Както показват микроскопските проучвания на Hovorka et al. (1996) хромитните зърна често пъти бяха срастнали с оксидно желязо, така че не може да бъде получен стойностен хромитен концентрат чрез сортиране по плътност, каквато обикновенно се използва за обогатяване на първични руди. Съдържанието на Cr2O3 в концентра­тите на латеритните хромитови руди, добити в промивна маса за руда, възлиза на около 41 % при съотношение Cr – Fe 1,4. Съдържанието на Cr2O3 на концентрата, добит от първичните хромови руди от същата област, чието съотношение Cr-Fe бе по-високо от това на хромовите шпинели, възлиза на около 50 % при съотношение 2,3 (Oh, 1984; Korn, 1970). Едно добро обогатяване на латеритни хромови руди чрез методите на обогатяване е възможно само тогава, когато преди това има разделяне на срастналите зърна. Тъй като срастналите с хромита зони имат високо съдържание на FeO и значително по-малка твърдост от тази на хромита, възможно е чрез селективно наситняване да се получи по-добър хромитен продукт.
При избора на концепция за изследване бе избран предложения от J. S. Oh (1985) метод.
Влияние на параметрите на смилането
Въз основа на по-особените свойства на веществата за селективното наситняване беше избрана топкова мелница. За оптимиране условията на смилане бяха проведени опити, свълзани с промяна на различните параметри на смилането.
Параметри на мелницата:

Външен диаметър: 189 mm

Вътрешен диаметър: 175 mm

Дължина на мелницата: 269 mm

Обем на мелницата: 6470 ml
Въз основа на теоретични и литературни данни бе избрана мелница с гладка облицовка.


Диаметър, mm

Тегловно съотношение, %

16

12

10



8

6


30

23

19



16

12



Влияние на броя на оборотите и топковия товар на мелницата
Хромитът е чуплив при обработка, така че трябва да се избегне ударното действие на топките в мелницата. Пора­ди тази причина трябва много добре да се определят оборотите на мелницата и степента и на запълване с мелещи тела. Въз основа на стойностите, получени при опитите бяха определени оптималните области на оборо­тите и степента на запълване на мелницата с топков то­вар. Тези стойности са: брой на обортите между 20 и 40 % от nкрит и степен на запълване на мелницата с топков то­вар, варираща между 30 и 50 %. За да може да се обхване и кинетиката на настняването бяха избрана и различни продължителности на времето на смилане между 5 и 20 min. Резултатът от наситняването бе такъв, че полученият продукт да бъде пресят през сита 100, 63 и 20mm, четирите получени класи бяха химически анализирани. Резултатите са показани в табличен вид. Оказа се, че броя на оборо­тите оказва по принцип по-силно влияние върху резултати­те отколкото степента на запълване на мелницата с меле­щи тела. Това доказва, че селиктивността на наситняване­то на материала се повлиява слабо от различните сили на удар, зависещ от тази степен на запълване.
Беше установено, че за частиците с едрина по-големи от 100mm се наблюдава увеличено обогатяване на хромита при брой обороти 30 % от nкрит и също така слаб спад в извличането на Cr2O3. При още по-висок брой на обороти­те – 40 % от nкрит процеса на обогатяване се влоши, докато извличането се ускори. Това показа, че при този брой на оборотите селективното действие на мелещите топки беше намалено чувствително.
При най-финната класа < 20 mm в сравнение с класата > 100 mm резултатите бяха следните: съдържанието и из­вличането на Cr2O3 се увеличи особено силно при брой на оборотите 30 % nкрит. Установено беше също, че за да се получи добър резултат от смилането времето на смилане не трябва да бъде повече от 15 min. На фигури 1 – 4 са представени резултатите от смилането при продължи­телност 15 min.
Както показва фигура 1 при брой на оборотите 20 % от nкрит степента на запълване на мелницата с мелещи тела оказва монотонно влияние върху съдържанието на Cr2O3 в класа > 100mm.



Фигура 1. Резултати от смилането за класа 10-4mm в зависимост от броя на оборотите nкрит и топковия товар на мелницата, време на смилане 15 min
При увеличено запълване на мелницата с мелещи тела съдържанието на Cr2O3 се увеличи от 35,5 на 36,3 %. Този резултат обаче не може да бъде установен при още по-голям брой на оборотите. При брой на оборотите 30 % от nкрит и степен на запълване 40 % бе установено най-висо­ко съдържание на Cr2O3 – 37,2 %.
Изследването на резултатите от смилането по нататък бе проведено с помощта на микроскоп. В едрите класи въобще не се съдържаха лимонитови агрегати. Все още съдържащите се в материала жилни минерали, като кварц, пироксен и други трябва да бъдат отделени.
Резултатите от смилането при брой на оборотите 40 % от nкрит показаха силно нежелано наситняване на хромита. За класата с едрина > 100 mm най-добрите условия за наситняване бяха брой на оборотите 30 % от nкрит и степен на запълване на мелницата с мелещи тела 40 %.



Фигура 2. Резултати от смилането за класа 100 – 63 mm в зависимост от броя на оборотите nкрит и топковия товар на мелницата, време на смилане 15 min
От фигура 2 може да се види, че желаното обогатяване на лимонетни агрегати в средната класа все още не може да бъде достигнато. Съдържанието на Cr2O3 се намираше в границите 29,1 – 32,5 %. За това може да бъде дадено следното обяснение: при тези условия леките лимонитови агрегати на тази класа са толкова лесноподвижни, че преминават лесно между мелещите топки и по този начин не се влияят от тях. В лимонитовите агрегати на класата > 100 mm съпътстващи елементи са най-често финни тежки минерали и силикатни минерали. Тези нехомогенни агрега­ти имат по-малка твърдост в сравнение с хомогенните агрегати, които се състоят само то ягломерирал лимонит и по този начин много лесно се наситняват в мелницата. В класата с едрина 100 - 63 mm участват голям процент ли­монитови агрегати – около 70 %, а тежки и силикатни минерали няма. Тези агрегати са много устойчиви на мелещото действие на топките и затова при тези условия на смилане слабо се наситняват.
Смляната в продължение на 15 min суровина на тази класа бе пресята върху сито 80 m. Оказа се, че лимони­товите агрегати се съдържат главно в класата 80 - 63 m.
На фигура 3 са показани резултатите от смилането за класа 63 - 20 m. С увеличението на броя на оборотите на­раства и съдържанието на Cr2O3. Най-голямото съдържа­ние на Cr2O3 бе достигнато при обороти 40 % - nкрит и 50 % запълване на мелницата с мелещи тела. Тази стойност възлиза на 21,3 % при извличане 18,8 %. Това съдържание показва, че голяма част от тази класа все още се състои от лимонитови агрегати.



Фигура 3. Резултати от смилането за класа 63 – 20 mm в зависимост от броя на оборотите nкрит и топковия товар на мелницата.
Финно наситненият хромит е предпоставка за увеличе­нието на съдържанието и извличането на Cr2O3 в класата с едрина по-малка от 20 т. От показаните на фигура 4 криви се установява, че извличането на Cr2O3 зависи повече то оборотите отколкото степента на запълване на мелницата с топки. При брой на оборотите 40 % от nкрит се наблюдава още по-голямо увеличение.

ДИСКУСИЯ НА РЕЗУЛТАТИТЕ


След многобройни опити са определени оптималните параметри на смилането спрямо степента на запълване на мелницата с топки, както и оборотите й. От споменатите условия на смилане най-изгодни се оказаха следните: обороти на мелницата 30 % nкрит и степен на запълването и с топков товар 40 %, защото тогава може да се получи най-добро обогатяване на едрите хромитови класи.



Фигура 4. Резултати от смилането за класа 63 –20 mm в зависимост от броя на оборотите nкрит и топковия товар на мелницата, време на смилане 15 min

ЛИТЕРАТУРА


Beccaluva, L., Ohnenstetter, D., Ohnenstetter, M and Paupy, A., 1984: Two magmatic series with island-arc affinity within the vourinos ophiolite. Constr. Min. Petr. 85, 253-271.

Hovorka, D., Savvidis, S., 1997: Serpentinites in the Ophiolite complexes of the Vourinos and Kamvounia Mts. (Northern Greece). Geologica Carpathica, 48, 18 – 26.

Korn, M., 1970: Aufbereitungstechnik, S. 713-729.

Moores, E., 1969 : Petrology and structure of the vourinos ophilite complex of northern Greece. Geol. Soc. Am. Spec. Pap 118, 65 pp.

Mountrakis, D., 1985: Geologie Griechenlands. University Studio Press, Thessaloniki.

Naylor, M., Harle, T., 1976: Paleogeographic signifigance of rocks and structures beneath the vourinos ophiolite, northern Greece. Jour. Geol. Soc. London 132, 667-682.

Oh J.S., 1985: Untersuchungen zu Entwicklung eines verfahrens zur Trennung von chromit aus laterit unter besonderer Berucksichtigung der rohstofflichen Beschaffenheit. Dissertation RWTH Aachen.

Oh, J.S., 1984: BMT-Bericht, Nr 213, unveröffentlicht.

Pearce, J., Lippard, S. and Roberts, S., 1984: Characteristics and tectonic signifigance of subra-subduction zone ophiolites. In Kokellar, B. and Howels, M., eds. Marg basin Geology, Blackwell Scien. Publ. 77-94.

Rassios, A., Moores, E. and Green D. H., 1983: Magmatic structure and stratigraphy of the vourinos ophiolite cumulate zone, Northern Greece. Ophioliti 8 (3), 377-410.

Savvidis, S., 1996: Resultate geochemischer, petrologischer, lagerstättenkündlicher und mineralogischer Studien am Vourinos Ophiolith-Komplex, Griechenland. Dissertation, Comenius Universität Bratislava, 1996.

Savvidis, S., Hovorka, D., 1997: Vourinos Complex (Greece) – An example of eastern mediterranean Ophiolite. Geologica Carpathica, 48, 11 – 18.

Savvidis, S., Kargiotis, E., 1997 : Die Serpentin - Gruppe Minerale im Vourinos Ophiolith-Komplex, Nord Griechenland. Oberhessische Naturwissenschaftliche Zeitschrift ISSN 0340 - 4498, Band 59, S. 91 –101.

Savvidis, S., Kargiotis, E., 2001c : Mikrostruktur der Chromite und ihrer Nebengesteine im Vourinos Ophiolith – Komplex, West Makedonien, Nord Griechenland. Oberhessische Naturwissenschaftliche Zeitschrift ISSN 0340 - 4498, in Print.

Savvidis, S., Vatalis, K., Kargiotis, E., Charalampidis, G., and Zissopoulos, D., 2001a : Die Geochemie des Ursprungsmagmas und die Chromiterzbildung im Vourinos – Ophiolith Komplex, Nord Griechenland. Mineralia Slovaca, Vol 33, No 2.

Savvidis, S., Vatalis, K., Kargiotis, E., Charalampidis, G., and Zissopoulos, D., 2001b : Der Einfluss des Schaumssystems auf die Selektivität des Flotationsprozesses bei der zinnsteinflotation. Mineralia Slovaca, Vol 33, No 4.



Smith, A.G., 1979: Othris, Pindos and Vourinos Ophiolites and the pelagonian zone. Proc. Colloq. Geol. Aegean Region. 6, 1369-1374.


Препоръчана за публикуване от
катедра “Минерални технологии” на МТФ





Каталог: annual -> public html -> 2002
2002 -> Марин Цветков
2002 -> Annual of the University of Mining and Geology "St. Ivan Rilski"
2002 -> The mineralogical education in bulgaria as exposed in textbooks from the XIX and first half of the XX century
2002 -> Том 44-45, свитък III, Механизация, електрификация и автоматизация на мините, София, 2002, стр. 71-72
2002 -> Технология на обработка на гранитни материали за единични дебелостенни изделия
2002 -> Юлиян Димитров
2002 -> Пластична зона на срязване и разломи на крехко разрушаване в югозападния склон на златишко-тетевенска планина
2002 -> Том 44-45, свитък III, Механизация, електрификация и автоматизация на мините, София, 2002, стр. 105-108
2002 -> Том 44-45, свитък III, Механизация, електрификация и автоматизация на мините, София, 2002, стр. 73-75
2002 -> Том 45, свитък I, Геология, София, 2002, стр. 69-74 ценни съпътстващи компоненти в състава на българските медно-порфирни находища


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2019
отнасят до администрацията

    Начална страница