Geum.ru

М. Е. Киченко Вработе над отчетом приняли участие

Вид материалаОтчет

Содержание


Нерудного минерального сырья
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9

НЕРУДНОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ


Краткая характеристика состояния и основные тенденции развития

VIII.1. Технология переработки и обогащения нерудного минерального сырья

В стране сложилась неблагоприятная ситуация, тормозящая развитие горнодобывающей отрасли. В последнее время активизировалась "экологическая проблема". Экологическая мотивировка зачастую прикрывает лоббирование узких экономических и политических интересов, интересов монополистов. Участились случаи использования различных общественных и экологических организаций в конкурентной борьбе между недропользователями, занявшими монопольное положение на рынке нерудных материалов, и новыми структурами в строительной отрасли. Многие эксплуатируемые месторождения исчерпали свои ресурсы, а открытие и запуск новых месторождений идет медленными темпами. Разведка практически не ведется, лицензии не выдаются. Время подготовки месторождений в среднем по России занимает более 3 лет, ввод новых предприятий откладывается на 4-4,5 года. На долю небольших независимых компаний приходится незначительная часть рынка. Малые и средние горнодобывающие предприятия не обладают такими финансовыми и производственными ресурсами, как более крупные участники рынка, но они более мобильны и готовы индивидуально подходить к разработке каждого месторождения (Лосенко С.Г. Технол., оборудов. и сырьев. база горн. предприят. промыш. строит. матер. Сб. материал. XIII Междунар. конф. Москва, июнь, 2008. М.: МГГУ, 2008, с. 60-64).

В последнее время возрастает спрос на минеральную крошку из различных горных пород фракции до 3 мм, а также на минеральные наполнители (минеральную муку) с крупностью зерен менее 1 мм. В связи с этим растет спрос на компактное дробильно-измельчительное оборудование. В этом плане российские и зарубежные фирмы, такие как "Metso Minerals" (Финляндия), "Sandvik Rock Processing" (Швеция), "Telsmith" (США), МК Уралмаш, ОАО "Дробмаш" и ЗАО "Урал-Омега" (Россия) предлагают открытые и полустационарные установки. Три последних фирмы в прошлом году объединили свои усилия и начали совместное производство российских д р о б и л ь н о-сортировочных установок открытого полустационарного типа "под ключ". Так, для переработки Грабовецкого гранита предложена схема с использованием в первой стадии дробления щековой дробилки ЩДС-8х10 мм. В других схемах Уралмаш рекомендует щековые дробилки ЩДП-9х12У, ЩДП-15х12У и т.д. В 2008 г смонтирован и запущен первый дробильно-сортировочный завод в открытом исполнении Уралмаш-Дробмаш в Адлере. Он перерабатывает песчано-гравийную смесь с получением щебня фракции 20-40 мм, 10-20 мм и 5-10 мм (Груздев А.В., Осадчий А.М., Газалеева Г.И., Девятки Ю.А. Технол., оборудов. и сырьев. база горн. предприят. промыш. строит. матер. Сб. материал. XIII Междунар. конф. Москва, июнь, 2008. М.: МГГУ, 2008, с. 270-277). ОАО "НИИпроектасбест" предлагает роторные дробилки ударного действия, помольные комплексы на базе роторных дробилок ДР 6х6, ДР 4х4 и ДР 4х2. Предложена также установка дробилок перед шаровыми мельницам, что обеспечивает повышение производительности шаровых мельниц при сохранении их эксплуатационных характеристик (Грибова И.Г., Тычкина О.В. Строит. матер. 2008, № 7, с. 24-27). Специалисты ОАО "Дробмаш" разрабатывают технологические схемы дробильно-сортировочных установок (ДСУ) непосредственно по условиям заказчика. С целью же получения мелких узких (5-10, 10-15, 15-20 мм) фракций щебня 1-й группы (кубовидного) "Дробмаш" предлагает комплекты ДСУ с агрегатом грануляции ДРО-630. Обработка щебня в грануляторе практически не увеличивает выход отсевов, сохраняя объем производства щебня 1-ой группы на уровне выпуска щебня 3-5-ой групп. Достигается это за счет конструкции гранулятора, который имеет шестибильный ротор и специально спроектированную камеру дробления (Горляков А.А. Строит. матер. 2008, № 5, с. 30-31). Компания "Волгоцемсервис" предложила двухстадийную технологию дробления горной массы крупностью до 750 мм при производстве щебня крупностью до 40 (70) мм. На первой стадии дроблению подвергается вся горная масса в щековой дробилке. Вторая стадия дробления через грохочение происходит в роторной дробилке с последующим рассеиванием на грохоте на щебеночные фракции 20(40)-40(70) мм. Очень эффективна установка (до 20 т/ч) для производства активированного минерального порошка для асфальтобетона в соответствии с ГОСТ Р 52129-2003. Она предусматривает переработку отсевов дробления известняка и доломита в молотковой мельнице текущие отсевы фракции 0-20 мм, ранее направляемые в отвал, подвергаются грохочению по зерну 5 мм. Надрешетный продукт – щебень фракции 5-20 мм направляется для реализации, а подрешетный материал фракции 0-5 (10) мм – на переработку в установке для активации (Дубов В.А., Солодков Н.В. Строит. матер. 2008, № 5, с. 26-27).

НПК "Механобр-техникой" разработан типоразмерный ряд вибрационных грохотов нового поколения с прямолинейными траекториями колебаний, для возбуждения которых используется явление самосинхронизации. Грохоты этого типа отличаются от обычных инерционных грохотов тем, что вибровозбудитель создает направленные колебания под определенным углом к просеивающей поверхности грохота. Это позволяет транспортировать и эффективно просеивать материал даже при горизонтальном или слабонаклонном расположении грохота, а также совмещать операции классификации и отмывки материала. В начале 2008 г разработан и пущен в эксплуатацию уникальный грохот "Орбитор" ГИС-61М с просеивающей поверхностью из консольных колосников для динамической сепарации бытового строительного мусора производительностью до 20 т/час. Все поставляемые грохоты соответствуют требованиям ИСО 9001:2000 в российском и международных форматах (Коровников А.Н., Трофимов В.А. Строит. матер. 2008, № 7, с.14-16).

Из зарубежных фирм компания Metso Minerals предлагает различные варианты стационарных и мобильных дробильно-сортировочных заводов (Волков Н.В. Технол., оборудов. и сырьев. база горн. предприят. промыш. строит. матер. Сб. материал. XIII Междунар. конф. Москва, июнь, 2008. М.: МГГУ, 2008, с. 265-269). Компания TEREX CEDАRAPIDS (США) создала новый мобильный комплекс МACS PLANT, где полностью присутствует классическая схема дробления, позволяющая производить 6 и более различных продуктов за счет вращения нижней части конуса камеры дробления. Предусмотрена возможность легкой замены футеровок после их износа и установки комплекса в такие места, где установка стационарных комплексов невозможна или экономически невыгодна. Аналогов данного комплекса в России нет (Красов Я.И., там же, с. 286-297).

Проведено большое количество исследований по измельчению минеральных компонентов в различных режимах помола. Так, при использовании измельчительных устройств ударного типа можно получать материала с формой частиц, максимально приближенных к кубовидной форме. Основным же преимуществом помола хрупких материалов в ударном режиме является его высокая эффективность и сравнительно низкие удельные энергозатраты. В ударном режиме хорошие результаты получаются на роторной мельнице, однако широкое распространение роторные мельницы не получили в связи с их сложной конструкцией, повышенными требованиями к настройке, эксплуатации и качеству исходного материала (Полугрудов А.В., Глухих Г.И. Строит. матер. 2008, № 5, с. 36-37). Наибольшего распространения в производстве цемента при помоле сырья как в России, так и за рубежом получили шаровые барабанные мельницы, в которых существенным недостатком является то, что только 60% мелющих тел активно участвует в измельчении, а остальные 40% составляют застойные зоны в центральной части загрузки, не измельчающие материал и препятствующие его продольному перемещению. Впервые в мировой практике предложена принципиально новая конструкция шаровой барабанной мельницы, отличительной особенностью которой является то, что мелющие тела перемещаются одновременно как в поперечном, так и в продольном направлениях, при этом застойные зоны разрушаются, а эффективность измельчения существенно возрастает. Конструкция таких мельниц защищена патентами в России и в 22-х странах зарубежья (США, Германия, Франция, Англия, Испания, Китай и др.). Впервые синтезировано уравнение кинетики измельчения для таких мельниц, учитывающее конструктивно-технологические параметры работы мельницы по пяти направлениям (Богданов В.С., Фадин Ю.М., Латышев С.С., Богданов Д.В., Сыроватский И.С. Строит. матер. 2007, № 11, с.32-35).

К началу 2008 г НП ОДО "Ламен-777" поставил заказчикам 15 классификаторов многопродуктовых каскадно-гравитационных (КГК) и комбинированных (КМК), работающих в технологических линиях по переработке гранитных, мраморных и гравийных отсевов, по разделению. песков, доломита, мраморных и гравийных отсевов, по разделению песка, доломита, извести, измельченного стекла, по размельчению и обогащению тальковой руды, полевых шпатов (Фогелев В.А., Мельников А.В. Технол., оборудов. и сырьев. база горн. предприят. промыш. строит. матер. Сб. материал. XIII Междунар. конф. Москва, июнь, 2008. М.: МГГУ, 2008, с. 293-289).

До недавнего времени измельчительные агрегаты использовались только по своему прямому назначению – для получения более мелких кусков или частиц материала и увеличения его удельной поверхности. Однако исследование процессов, происходящих в условиях особо тонкого измельчения, открыло возможности для создания технологий, основанных на принципах и методах механохимии и твердофазного синтеза, с помощью которых можно придавать обрабатываемым материалам необходимые свойства или создавать новые материалы. Современными исследованиями доказано, что тонкодисперсное измельчение вещества, сопровождаемое его активацией (механохимической активацией), позволяет интенсифицировать многие технологические процессы: обогащение руд, выщелачивание компонентов из минерального сырья, получение строительных материалов с новыми свойствами. Известно, что традиционный метод получения порошков измельчения в шаровых мельницах ограничен дисперсностью в 1 мкм, поэтому в последние годы интенсивно развивались немеханические методы получения тонкодисперсных порошков, среди которых можно назвать плазмохимический, криохимический и др. Эти методы позволяют достичь дисперсности порядка 0,1-0,01 мкм. Однако они имеют ряд недостатков: сложны, специфичны, а порошки имеют высокую стоимость. Сегодня на вибромельницах, аттриторах повышенной напряженности удается достичь дисперсности порядка 0,3 мкм, а на сверхзвуковых струйных мельницах – 0,2 мкм. Наиболее энергонапряженные из существующих мельниц – планетарные – могут обеспечить (при центробежном факторе g=60) на некоторых хрупких материалах среднюю дисперсность около 0,02 мкм, что сопоставимо с лучшими результатами, полученными немеханическими методами. Однако в данном случае речь идет о лабораторном варианте мельницы с загрузкой в несколько граммов. В заключение авторы статьи считают, что исходя из определения нанотехнологий, включающего такие понятия, как атомная сборка молекул, локальная стимуляция химических реакций на молекулярном уровне и другие, можно отметить, что механохимические превращения, происходящие в высокоэнергонапряженных измельчительных агрегатах в объемах тонких (менее 1 мкм) слоев, представляют собой нанопроцессы, позволяющие придавать материалам новые свойства или синтезировать новые материалы (Дугуев С.В., Иванова В.Б. Строит. матер. 2007, № 11, с. 29-31).

Технологами ФГУП "ЦНИИгеолнеруд" проведены работы по определению наиболее эффективной схемы обогащения глауконита с применением вскрышных пород Татарско-Шатрашанского месторождения цеолитов. Исследованию подлежали глауконитсодержащие песчаники, которые помимо глауконита в количестве 25% содержали также опал-кристобалит, цеолиты, карбонат, кварц, слюду, апатит, пирит, ильменит и другие минералы. Была применена электромагнитная сепарация для выделения глауконита в концентрат из выделенного на ситах дробленого продукта породы класса - 0,4+0,05 мм. Выход глауконитового концентрата (электромагнитной фракции) из этой фракции составил в среднем 44%, а по всему исходному сырью – 20%. Содержание глауконита в концентрате 98%. Получение особо чистого обогащенного глауконита возможно путем его последующей обработки слабыми водными растворами соляной кислоты для удаления загрязняющего карбоната и гидрооксидов железа (Лузин В.П. Прогноз, поиски, оценка рудн. и нерудн. м-ний – достиж. и перспект. Сб. тез. докл. н.-пр. конф. Москва, май, 2008. М.: ЦНИГРИ, 2008, с. 124-125).

Специалистами ФГУП ИМГРЭ по результатам технологических исследований рекомендована оптимальная схема и оборудование для переработки глауконитовых песков Бондарского месторождения. Предложена двухстадийная магнитная сепарация с получением двух товарных продуктов: концентрата с содержанием 75% глауконита (при выходе 5% от исходных песков), и концентрата с содержанием 38% (при выходе 44,74% от исходных песков) – 64,13%. Общее извлечение глауконита из песков составляет 93,85% (Левченко М.Л. Прогноз, поиски, оценка рудн. и нерудн. м-ний – достиж. и перспект. Сб. тез. докл. н.-пр. конф. Москва, май, 2008. М.: ЦНИГРИ, 2008, с. 119-120).

Опыты по ф лотации магнезитового сырья из Саткинских месторождений проведены специалистами Института проблем комплексного освоения недр РАН. Параллельно с пневмопульсационным методом флотации для сопоставления технологических показателей проведены опыты и в лабораторной механической флотомашине с объемом камеры 0,25 л. В результате только после 3-ей перечистки пенный продукт механической флотации приближается, хотя и несколько уступает по качеству, к пенному продукту единственной перечистной операции при флотации того же материала на пневмопульсационной флотомашине. В итоге установлено, что свыше половины отвального сырья после флотационного обогащения на пневмопульсационной машине можно вернуть в основное производство (Краснов Г.Д., Лвриненко А.А., Чихладзе В.В., Шимкунас Я.М. Технол., оборудов. и сырьев. база горн. предприят. промыш. строит. матер. Сб. материал. XIII Междунар. конф. Москва, июнь, 2008. М.: МГГУ, 2008, с. 206-213).

Технологические исследования мелкоразмерных слюд Кубань-Кольтюбинского месторождениия (Карачаево-Черкесская Республика), Суарыкского и Чегемского проявлений (Кабардино-Балкарская Республика) проведены специалистами ФГУП "ЦНИИгеолнеруд". При флотационной схеме обогащения слюдосодержащей породы Кубань-Кольтюбинского месторождения выход концентрата составил 31,82% при содержании слюды 94,6%, извлечение – 89%. Полученные концентраты соответствуют требованиям ГОСТ 10698 "Слюда". При флотационном обогащении слюдосодержащей породы Суарыкского и Чегемского проявлений выход концентрата составил по 26% при содержании мусковита 85% и 69% соответственно, но при этом наблюдался большой отсев: выход хвостов 73,99% и 97,4% с содержанием в них слюды 28,23% и 43,3% соответственно. Авторы делают вывод, что и месторождение, и оба проявления слюдяных руд перспективны для комплексного освоения (Лузин В.П., Лузина Л.П., Беляев Е.В., Выручаева Р.Я. Стратег. разв. МСК Привл. и Юж. ФО на 2009 и последующ. годы. Прогр. и тез. докл. н.-пр. регион. конф. Саратов, апр., 2008. Саратов: ФГУП "НВНИИГГ", 2008, с. 70-72).

В настоящее время нашли применение новые флотационные пневматические машины типа реактор-сепаратор (РС). Конструкция РС определяется задачей (типом сырья), для решения которой создается аппарат. Поэтому был предложен дополнительный принцип - количество зон в аппарате определяется количеством процессов, которыми необходимо управлять для получения максимального эффекта разделения. На международном рынке РС кроме марки JAMESON-CELL также присутствуют две немецкие фирмы Exportbüro Haudan GmbH (модель Imhoflot) и KHD HUMBOLDT WEDAG (модель PNEUFLOT), которые освоили выпуск РС для обогащения руд, в том числе при замене механических флотомашин на РС качество концентратов и извлечение повышаются, как правило, на 4-5%. В настоящее время множество РС используются с высокими результатами на различных обогатительных фабриках мира. Они работают в том числе на баритовых и флюоритовых рудах (Стенин Н.Ю. Актуальн. пробл. геол. изуч. недр. и воспроиз. мин.-сырьев. базы тверд. полезн. ископ. Тез. докл. н.-пр. конф. мол. учен. и спец. М.: ВИМС, 2008, с. 136-137).

Работы последних лет Научно-проектно-производственного предприятия "Техсервисвермикулит" (Челябинск) показали принципиальную возможность получения высококачественных вермикулитовых концентратов с содержанием основного продукта до 90-95% с использованием комбинаций различных методов сухого обогащения: таких, как классификация, магнитная, электромагнитная, электростатическая и воздушная сепарации. Практика показала, что с учетом расположения основных месторождений вермикулита в регионах с суровыми климатическими условиями (Урал, Западная Сибирь, Якутия, Приморье) более экономичными являются сухие методы обогащения вермикулитовых руд в сравнении с мокрыми методами, широко используемыми в ЮАР, Бразилии и США (Ахтямов Р.Я. Огнеуп. и технич. керам. 2007, № 11, с. 47-51).

Технологами ФГУП "ЦНИИгеолнеруд", с целью расширения направлений использования и вовлечения в производство низкокачественного сырья, были проведены исследования по обогащению пород. Выяснилось, что повышения содержания цеолита в породе можно достичь комплексом методов: избирательное измельчение и электростатическая сепарация. Селективное измельчение исследуемых пород проводилось на электромассклассификаторе типа СМГ-ЭМК-055-1. Это новый класс аппаратов, где реализован способ активации и улучшения качественных характеристик материала, основный на использовании совокупности электрофизических и инерционных характеристик частиц. В результате ударно-истирающего действия происходит измельчение (до размеров частиц 0,1-500 мкм) и структурные изменения сырья. Конструкция же сепаратора позволяет получить узкие фракции обогащенного сырья, в которых соотношение между отдельными минералами заметно отличается (Николаев К.Г., Корнилов А.В., Пермяков Е.Н. Актуальн. пробл. геол. изуч. недр. и воспроиз. мин.-сырьев. базы тверд. полезн. ископ. Тез. докл. н.-пр. конф. мол. учен. и спец. Москва, апр., 2008. М.: ВИМС, 2008, с. 116-117). Экспериментальные технологические исследования 2007-2008 гг (ФГУП "ЦНИИгеолнеруд") выявили эффективность использования при обогащении софроновских фоcфоритовых руд процессов избирательной классификации, гравитационной сепарации и флотации. При высокожелезистой разновидности руды гравитационная сепарация заменяется электромагнитной сепарацией и Fe2O3 преимущественно концентрируется в гетитовом концентрате, а Р2О5 главным образом выделяется в виде трех продуктов с различным содержанием Р2О5 – 32,2; 23,8 и 17,5%. В фосфатных продуктах обнаруживаются нестехиометричные рентгеноаморфные фосфаты железа (Непряхин А.Е., Межуев С.В., Карпова М.И. Прогноз, поиски, оценка рудн. и нерудн. м-ний – достижен. и перспект. Сб. тез. докл. н.-пр. конф. Москва, май, 2008. М.: ЦНИГРИ, 2008, с. 147-148).

Разработан проект (ЗАО "ТХК "Бор") комбинированной технологии обогащения руд с предварительной нейтронно-абсорбционной сепарацией (НАС), основанной на специфической способности ядер атомов бора к поглощению тепловых нейтронов. НАС производится на стадии крупного дробления при обогащении борной руды глубоких горизонтов месторождения и обеспечивает удаление до 25% пустой породы (Корчагина Л.И., Бирюлев Г.Н., Тохтасьев В.С. и др. Отчет о НИР, ФГУП "ЦНИИгеолнеруд", Казань, 2007).

За рубежом в Китае магнезитовая руда из рудника Хуацзнюй дробится до максимального размера зерен 8 мм, а затем подвергается помолу. Далее проводится одностадийных процесс водной флотации для удаления силикатных минералов. После флотации концентрат магнезита обезвоживается в фильтр-прессах и быстро высушивается в сушильной камере. В итоге получают высокочистый концентрат магнезита (Хаммерер В., Кауфман Г. Нов. огнеуп. 2008, № 5, с. 13-17).

Проведенные специалистами ФГУП "ЦНИИгеолнеруд" и КГТУ (КХТИ) исследования позволили разработать нетрадиционную схему получения комплексного калийно-магниево-азотно-сульфатного удобрения на основе азотнокислотного разложения полигалитсодержащих пород. Для проведения экспериментов полигалитсодеражащая порода определенного состава подверглась азотнокислотному выщелачиванию и нейтрализации полученного раствора аммиачной водой. Образовавшуюся суспензию подвергли фильтрации, вследствие чего была получена жидкая фаза (маточный раствор) и твердый осадок. После выпаривания маточного щелока образующийся плав гранулируется для получения готового продукта. Извлечение калия и магния в продукт составило 96-98%, а степень разложения полигалита – 99-100%. Низкое содержание в удобрении иона Cl позволяет считать его бесхлоридным (Шакирзянова Д.Р., Вишняков А.К., Хуснутдинов В.А. Актуальн. пробл. геол. изуч. недр. и воспроиз. мин.-сырьев. базы тверд. полезн. ископ. Тез. докл. н.-пр. конф. мол. учен. и спец. Москва, апр., 2008. М.: ВИМС, 2008, с. 153-154). Для повышения качества бентонитов специалистами ЦНИИгеолнеруд была использована технология механоактивации глиняного теста в пластическом состоянии вблизи нижнего предела пластичности в присутствии химических реагентов. В результате всех взаимодействий происходит не только обменная реакция катионов, но и некоторое разрушение многослойных кристаллов Са-монтмориллонита, что ведет в целом к увеличению набухания бентонитов и улучшению реологических характеристик. Предлагается производить переработку пластической глиномассы на установке "Каскад", выпускаемой как в лабораторном, так и в промышленном исполнении (Демидова М.И., Руселик Е.С., Трофимова Ф.А., там же, с.68-70).Технология производства искусственного керамического щебня далека от совершенства как в нашей стране, так и за рубежом.Технологами ФГУП"ЦНИИгеолнеруд" предложена также возможность получения плотного керамического материала (керамощебня), способного заменить дорожный щебень из легкоплавких глин и суглинков.Это достигается подбором состава сырьевой смеси, метода формовоания, режимов сушки и обжига, оптимального размера и формы керамического материала, а также варьированием добавок для изменения поверхностных свойств керамощебня. На основе этого получен керамощебень с характеристиками, удовлетворяющими требованиям дорожного строительства: марка по прочности – до 1000-1200; лещадность – полное отсутствие; морозостойкость – >50. Себестоимость такого керамощебня составляет 50-60% от стоимости привозного природного щебня, а экономия по транспорту (дороги) составит в среднем не менее 100-150 руб за тонну (Валиева А.Н., Хайдаров Р.А., Хасанова Ф.Х., Мустафин Д.Г., там же, с. 39-40). Предложена (ФГУП "ЦНИИгеолнеруд") нетрадиционная технология получения жидкого стекла из кремнеземсодержащих пород гидротермальным (мокрым) способом. Технология основана на взаимодействии аморфного кремнезема со щелочью при атмосферном давлении и температуре 85-95оС. При этом расходуется значительно меньше энергии, необходимой для реакции между оксидом кремния и щелочью. Авторами было получено жидкое стекло из опоки Щербаковского месторождения с содержанием аморфного SiO2 порядка 54,65% при различных условиях варки стекла с применением математического метода рентабельного центрального композиционного планирования эксперимента для двух факторов (концентрация щелочи и время варки). Так, при использовании щелочи концентрации 6,5% и времени варки, равном 4 часам, выход жидкого стекла составил 0,505-0,511 л из 1 кг опоки (Валиев А.Р., Конюхова Т.П., Лыгина Т.З. Актуальн. пробл. геол. изуч. недр и воспроиз. мин.-сырьев. базы тверд. полез. ископ. Тез. докл. н.-пр. конф. мол. учен. и спец. Москва, апр., 2008. М.: ВИМС, 2008, с , с. 38-39).

Для улучшения качества нерудного сырья (главным образом содержащего глинистые минералы) предложен (ФГУП "ЦНИИгеолнеруд") нетрадиционный способ переработки – механическая активация в электромассклассификаторе. В результате механического воздействия исходное глинистое сырье претерпевает диспергирование, изменение удельной поверхности, появление дефектов структуры, эпитаксиальный рост и зарождение новых фаз с переходом в новое стабильное состояние. Электромассклассификатор обеспечивает получение тонко- и ультрадисперсных однородных порошковых материалов с размерами частиц в диапазоне от 0,1 до 500 мкм. Требуемые свойства керамической шихты достигаются раздельной или одновременной обработкой и обогащением компонентов шихты, изменением скорости их подачи в камеру активации, варьированием гранулометрического состава полученных продуктов (Корнилов А.В., Пермяков Е.Н., Николаев К.Г. Технол., оборудов. и сырьев. база горн. предприят. промыш. строит. матер. Сб. материал. XIII Междунар. конф. Москва, июнь, 2008. М.: МГГУ, 2008, с.200-205).

Разработан (ВИМС) нейтронно-абсорбционный метод, позволяющий обогащение боратовых руд с содержанием В2О3 менее 9%, а укрупненными испытаниями, проведенными на полевом нейтронно-абсорбционном сепараторе "ВИМС-70", установлена возможность обогащения руд, в которых содержание В2О3 составляет 6-8%. Полученный концентрат (В2О3 11-15%) пригоден для переработки на борную кислоту флотационным способом (Беляев Е.В., Чайкин В.Г., Лыгина Т.З. и др. Отчет о НИР, ФГУП "ЦНИИгеолнеруд", Казань, 2007).

Предпринимаются попытки внедрения плазмохимических методов в технологию обогащения кварцевого сырья (Бурьян Ю.И., Борисов Л.А., Красильников П.А. Разв. и охр. недр. 2007, № 10, с. 9-12). Есть идея перепрофилирования обогащения низкокачественных графитовых руд с использованием нанотехнологий (Лыгина Т.З., Глебашев С.Г., Гревцев В.А. Прогноз, поиски, оценка рудн. и нерудн. м-ний – достижен. и перспект. Сб. тез. докл. н.-пр. конф. Москва, май, 2008. М.: ЦНИГРИ, 2008, с. 127-128).

В области технологической минералогии проведена работа по выявлению технологических параметров туфов Заюковского месторождения (Басканский район Кабардино-Балкарской Республики). Технические параметров изделий были установлены на лабораторных образцах, изготовленных по безобжиговой технологии из сырьевой смеси с применением туфа и вяжущих веществ гипса, извести и портландцемента, а также по обжиговой технологии с использованием туфа и глины. Расширить комплексное применение туфа можно также, считают авторы, за счет способности его к обогащению с получением концентратов кварца, массивного плотного вулканического стекла и пемзита (Лузин В.П., Лузина Л.П., Антонов В.А. Стратег. разв. МСК Привл. и Юж. ФО на 2009 и последующ. годы. Прогр. и тез. докл. н.-пр. регион. конф. Саратов, апр., 2008. Саратов: ФГУП "НВНИИГГ", 2008, с. 69-70). На основании проведенных лабораторно-технологических испытаний глинистого сырья Республик Чувашия, Мордовия, Нижегородской и Ульяновской областей сделан вывод о возможности получения светлоокрашенного кирпича с хорошими прочностными свойствами при условии глубокой переработки шихтовой массы с добавлением в сырьевую массу различных добавок. Так, использование известковистых глин делает возможным применение энергосберегающей технологии производства керамических изделий, поскольку требуют обжига при температуре не выше 1050оС (Аблямитов П.О., Арютина В.П., Шишкин А.В. и др. Отчет о НИР, ФГУП "ЦНИИгеолнеруд", Казань, 2007).Технологическими испытаниями боросолевых руд в лабораторных (ВНИИГ, НИУИФ, ГИГХС) и полузаводских (УНИХИМ совместно с МИТХТ) условиях установлена возможность комплексной переработки руд с получением борного концентрата, отвечающего требованиям ТУ 6-12-55-78. В промышленных условиях подтверждена пригодность борного концентрата для производства борной кислоты с попутным получением сернокислого магния. Извлечение бора в готовую продукцию составляет 92,3% (Беляев Е.В., Чайкин В.Г., Лыгина Т.З. и др. Отчет о НИР. ФГУП "ЦНИИгеолнеруд", Казань, 2007).

В области автоматизации и компьютеризации технологических исследований нерудного минерального сырья следует обратить внимание на исследование сложных минеральных объектов, к числу которых относятся цеолитсодержащие породы. Здесь для экспрессной технологической оценки впервые применена методика опытно-геометрического анализа изображений с использованием компьютерной системы "Видео-Мастер". На основании полученной информации проведена предварительная оценка обогатимости цеолитсодержащего сырья (Хатькова А.Н. Современ. метод. минералог.-геохимич. исслед. как основа выявл. нов. типов руд и технол. их комплексн. освоен. Материал. Годич. собр. Росс. минералог. об-ва. Санкт-Петербург, окт., 2006. СПб, 2006, с. 211-213).

Предложена (ФГУП ВИОГЕМ, Белгород) компьютерная методика стереологической оценки раскрываемости минералов при разрушении руд для решения задачи прогнозирования технологических показателей переработки, в которой используется случайная модель стохастического раскрытия зерен минералов. Для расширенной версии программы разрабатывается модель расчета эффекта селективного разрушения руды по границам срастания минеральных фаз и плоскостям спайности кристаллов. Данные оценки технологических свойств руд предназначены для формирования геолого-технологических баз данных детальной разведки и эксплуатационного опробования рудных залежей. Прогнозирование закономерностей раскрытия извлекаемых фаз позволяет оценивать ожидаемые показатели схем переработки руд и создавать более точные геоинформационные модели месторождений полезных ископаемых для подсчета промышленных запасов (Васильев П.В. Маркшейд. и недропол. 2008, № 3, с. 50-52).

В ФГУП "ЦНИИгеолнеруд" кроме работ, упомянутых в приложениях, имеются следующие разработки:

- разработана керамическая масса для изготовления кирпича, включающая глинистое сырье и добавку, отличающуюся тем, что в качестве добавки идет термически обработанный мергель, являющийся отходом добычи цеолитов, с содержанием цеолита до 5%, при определенном соотношении компонентов в массе. В результате возможно создание легких керамических изделий (со сниженной средней плотностью и теплопроводностью при сохранении прочностных свойств) и расширение МСБ для производства керамического кирпича (патент РФ " 2308434 "Керамическая масса для изготовления кирпича"/ Лузин В.П., Лузина Л.П., 2007, Бюл. № 29).

- способ определения природных разновидностей неразбухающах глин включает отбор проб, подготовку образцов правильной геометрической формы, помещение их в водный раствор глицерина при соотношении вода : глицерин = 1 : (1,5-2) на время от 0,5 до 1 часа. После этого по форме образца судят о типе глин. Так, разрушенный в течение указанного времени образец относят к каолинитовым глинам, а сохранивший первоначальную форму – к неразбухающим монтмориллонитовым глинам. Использование изобретения обеспечивает возможность быстрого и надежного способа выделения среди глин их разновидностей (патент РФ № 2314512 "Способ определения разновидностей неразбухающах глин"/ Лузин В.П., Лузина Л.П., 2008, Бюл. № 1).

- кроме известного набора обработки диатомита для получения жидкого стекла авторы предложили подвергать термообработке опаловую фракцию с размером частиц 0,1-0,001 мм, выделенную гравиметрическим способом из исходного диатомита. При использовании дополнительного специального режима термообработки - жидкое стекло можно получать не только из высококачественного диатомита, но и из средне- и низкокачественного, что приводит к расширению сырьевой базы диатомита и обеспечивает доступность способа к широкому применению на практике (патент РФ № 2324651 "Способ получения жидкого стекла из диатомита"/Конюхова Т.П., Дистанов У.Г., Лыгина Т.З., Михайлова О.А., Валиев А.Р., 2008, Бюл. № 14).

VIII.2. Геотехнология

Внедрение более прогрессивных (инновационных) способов скважинной добычи, комплексных и экологически более надежных технологий сдерживается фактическим отсутствием инвестиций со стороны федеральных и особенно субъектных органов недропользования.

Так, скважинный способ гидродобычи минеральных солей (патент РФ № 2186208 от 27.07.2002 г, ЦНИИгеолнеруд) позволяет получать не только рассолы, но и рассольно-солевые пульпы (смеси), которые могут перерабатываться как традиционными, так и передовыми (электрохимическими, конверсионными) технологиями с получением хлористых и бесхлорных (карбонатных, сульфатных, нитратных, фосфатных и др.) калийных и калийно-магниевых удобрений, а также других дефицитных и ценных продуктов. Это обуславливает, считают авторы, целесообразность (до 2010 г) пересмотра технико-экономической оценки освоения Непского и Эльтонского месторождений высококачественных сильвинитов, а также завершение поисково-оценочных работ на сульфатных и сульфатно-хлоридных проявлениях в Оренбургской и Калининградской областях. После 2010 г с позиций же скважинной добычи и альтернативных ресурсосберегающих технологий переработки калийно-магниевых солей необходимо выполнение аналитических работ в Ленно-Киренгском калиеносном районе (Иркутская обл.), а также на перспективных объектах Северного Прикаспия (Оренбургская, Саратовская, Волгоградская области). Этот же принцип должен быть положен в основу освоения резервных месторождений каменной соли (Гусевского, Шедокского, Олекминского и др.) (Баталин Ю.В., Вишняков А.К. Прогноз, поиски, оценка рудн. и нерудн. м-ний – достижен. и перспект. Сб. тез. докл. н.-пр. конф. Москва, май, 2008. М.: ЦНИГРИ, 2008, с. 21-22).

В ФГУП "ЦНИИгеолнеруд" усовершенствована модель скважинного гидродобычного агрегата комбинированного типа для вертикально-горизонтальных, наклонных, горизонтальных и вертикальных скважин путем установки высоконапорной трубы гидромонитора внутри раствороподъемной трубы става, на конце которой крепятся распределитель потока рабочей жидкости сварной конструкции с тремя резьбовыми отверстиями под углом 120о для насадок гидромонитора и ниппель для установки турбобура или винтового забойного двигателя, приводимых в действие потоком рабочей жидкости за счет соосной установки труб гидромонитора с трубами става при добыче в вертикально-горизонтальных, горизонтальных и наклонных скважинах или заглушки – в вертикальных скважинах (патент РФ № 78525 "Скважинный гидродобычной агрегат комбинированного типа"/Журавлев Ю.П., Вишняков А.К., Алексеев А.В., 2008, Бюл. № 33).

За рубежом (Эфиопия) компания Sainik Coal Mining Pvt. Ltd планирует разрабатывать месторождение калийных солей Даллол методом скважинной гидродобычи. На осуществление проекта предполагается затратить 451 млн долл. Компания уже ведет переговоры о долгосрочных поставках с крупными компаниями-потребителями хлористого калия. Первую продукцию предполагается выдать через 30 месяцев после начала строительства. Месторождение может быть полностью отработано в течение 40 лет.

Еще один крупный проект, как пишет обозреватель В.А.Калита, осуществляется в Республике Конго (Браззавиль). Он предполагает разработку тем же методом скважинной гидродобычи одного их крупнейших в мире месторождений карналлитовых руд Куилу (Kouilou), расположенного в одноименном административном районе, в 15 км от г.Пуэнт-Нуар (Обзор основных событий мирового минерально-сырьевого комплекса. М., 2008, в.1, с. 55-57).