ВЫДЕЛЕНИЕ ИЗ ПРОДУКТОВ ОБОГАЩЕНИЯ РОССЫПЕЙ ШЛИХОВОГО ЗОЛОТА МЕТОДОМ МАГНИТОЖИДКОСТНОЙ СЕПАРАЦИИ

Для выделения золота из продуктов обогащения россыпей рекомендуется процесс сепарации в ферромагнитной жидкости (ФМЖ). Процесс магнитожидкостной сепарации основан на появлении в ФМЖ дополнительной к гравитационной выталкивающей силе пондеромоторной силы неоднородного магнитного поля. В объеме среды разделения горизонтальная составляющая этой силы участвует в перемещении тел по эквипотенциальной поверхности поперек рабочей зоны – к стенкам сепарационной кюветы и в сторону центральной плоскости межполюсного зазора, а продольная составляющая – вдоль. С целью повышения технологических показателей процесса рекомендуется ограничить поперечные перемещения тел вертикальными перегородками, установленными в среде разделения вдоль межполюсного зазора сепаратора. Из результатов теоретического исследования движения частиц в рабочей зоне сепаратора следует, что влияние стенок проявляется в возникновении встречного направлению движения частиц потока, который является причиной роста гидродинамической силы сопротивления и снижения скорости движения частиц. Показано, что при наличии вертикальных стенок уменьшение времени нахождения легкой фракции шлиха в рабочей зоне сепаратора способствует росту производительности процесса по исходному питанию и производительности по тяжелой фракции (извлечению золота в тяжелую фракцию). С использованием методов математического планирования эксперимента выполнены исследовательские испытания конкурирующих способов сепарации на искусственных смесях минералов и на тяжелых золотосодержащих шлихах, выделенных из песков россыпи. Доказано, что при переходе от сепарации в объеме ФМЖ к сепарации разработанным способом производительность аппарата увеличивается на 9 %, а извлечение золота в тяжелую фракцию – с 84,34 до 91,77 % за счет уменьшения потерь с легкой фракцией с 15,46 до 7,96 %. При снижении выхода тяжелой фракции на 11,6 отн.% получен материал, содержащий более 800 кг/т золота.

извлечение золота, магнитожидкостная сепарация, вертикальные перегородки, сравнительные испытания, повышение производительности

1. Калаева С.З. Направленное изменение свойств минералов и пород техногенных месторождений для получения магнитных жидкостей, обеспечивающих решение инженерных задач добычи и переработки полезных ископаемых: Автореф. дис. ... докт. техн. наук. Тула: Тульский гос. ун-т, 2015.

2. Солоденко А.А. Развитие теории и практики переработки золотосодержащего сырья комбинированными методами обогащения: Автореф. дис. ... докт. техн. наук. Владикавказ: СКГМИ (ГТУ), 2016.

3. Паньшин А.М., Евдокимов С.И., Артемов С.В. Магнитожидкостная сепарация золотосодержащих продуктов в вибрационном поле // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2009. No. 6. С. 7—15.

4. Паньшин А.М., Евдокимов С.И. Применение метода магнитно-жидкостной сепарации при обогащении золотосодержащих россыпей // Горн. журн. 2010. No. 1. С. 75—77.

5. Ghazanfari M.R., Kashefi M., Jaafari M.R. Modeling and optimization of effective parameters on the size of synthesized Fe3O4 superparamagnetic nanoparticles by coprecipitation technique using response surface methodology // J. Magn. Magn. Mater. 2016. Vol. 405. P. 88—96.

6. Kishimoto M., Miyamoto R., Oda T., Yavagihara H., Ohkohchi N., Kita E. Magnetic fluid with high dispersion and heating performance using nano-sized Fe3O4 platelets // J. Magn. Magn. Mater. 2016. Vol. 398. P. 200— 204.

7. Sakellari D., Mathioudaki S., Kalpaxisou Z., Simeonidis K., Angelakeris M. Exploring multifunctional potential of commercial ferrofluids by magnetic particle hyperthermia // J. Magn. Magn. Mater. 2015. Vol. 380. P. 360—364.

8. Bahiraei M., Hangi M. Flow and heat transfer characteristics of magnetic nanofluids: A review // J. Magn. Magn. Mater. 2015. Vol. 374. P. 125—138.

9. Evdokimov S.I., Evdokimov V.S. Synthesis of a stable magnetite (magnetic fluid) colloid solution // 5th Global Conf. on Materials Science and Engineering. IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng. 2017. Vol. 164. P. 4—12.

10. Пшеничников А.Ф., Буркова Е.Н. О силах, действующих на постоянный магнит, помещенный в прямоугольную полость с магнитной жидкостью // Вычисл. механика сплошных сред. 2014. Т. 7. No. 1. С. 5—14.

11. Казаков Ю.Б., Страдомский Ю.И., Филиппов В.А. Моделирование и исследование электротехнической системы регулируемой сепарации немагнитных материалов с использованием нанодисперсных магнитных жидкостей // Вестн. Ивановского гос. энерг. ун-та. 2011. Вып. 2. С. 1—4.

12. Евтушенко М.Б., Вигдергауз В.Е. Извлечение мелкого золота магнитогравитационной сепарацией в тонком слое // Горн. журн. 2002. No. 8. С. 80—82.

13. Протодьяконов И.О., Люблинская И.Е., Рыжков А.Е. Гидродинамика и массообмен в дисперсных системах жидкость—твердое тело. Л.: Химия, 1987.

14. Страдомский Ю.И., Филиппов В.А. Анализ геометрии рабочего зазора магнитожидкостного сепаратора // Сб. науч. тр. 16-й Междунар. Плесской науч. конф. по нанодисперсным магнитным жидкостям (сент. 2014 г.) / Под общ. ред. Ю.Б. Казакова. Плес, Иваново: ООО «ПресСто», 2014. С. 411—416.

15. Перминов С.М., Перминова А.С. Разработка нового способа формирования высокоградиентных магнитных полей в рабочих зазорах магнитожидкостных герметизаторов // Вестн. Ивановского гос. энерг. ун-та. 2013. Вып. 6. С. 56—59.

16. Евдокимов С.И., Солоденко А.А. Теория получения магнитных жидкостей и движения минеральных частиц в сепараторах отклоняющего типа // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2006. No. 4. С. 28—34.

17. Арефьев И.М., Лебедев А.В. Оценка максимального размера частиц в магнитных жидкостях // Коллоид. журн. 2016. Т. 78. No. 2. С. 252—256.

18. Пшеничников А.Ф., Лебедев А.В., Радионов А.В., Ефремов Д.В. Магнитная жидкость для работы в сильных градиентных полях // Коллоид. журн. 2015. Т. 77. No. 2. C. 197—207.

19. Laurent S., Dutz S., Hateli U.O., Mahmoudi M. Magnetic fluid hyperthermia: Focus on superparamagnetic iron oxide nanoparticles // Adv. Colloid Interface Sci. 2011. Vol. 166. No. 1-2. P. 8—23.

20. Rajput S., Pittman Jr.C.U., Mohan D. Magnetic magnetite (Fe3O4) nanoparticle synthesis and applications for lead (Pb2+) and chromium (Cr6+) removal from water // J. Colloid Interface Sci. 2016. Vol. 468. P. 334—346.

21. Drozdov A.S., Ivanovski V., Avnir D., Vinogradov V.V. A universal magnetic ferrofluidinanomagnetite stable hydrosol with no added dispersants and at neutral pH // J. Colloid Interface Sci. 2016. Vol. 468. P. 307—312.