Mining Institute, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The problem of processing sands from polymineral placer deposits of the Far Eastern region is a complex technical and technological process. The predominance of high-clay placers with high content of valuable components of small and thin fractions is noted. At the same time the content of fine gold fractions smaller than 0.5 mm reach more than 90 % at some sites with the predominance of fractions smaller than 0.3 mm. The necessity to improve the technologies and technical facilities for processing placer high-clay sands with a high content of fine and nanoscale particles of valuable components is substantiated. Therefore, the purpose of the study is to substantiate approaches to the construction of a phenomenological model for processing of placer high-clay sands by gravitational methods to ensure safety of crystals and reduce the loss of valuable components with reduced energy intensity. On the basis of the proposed exponential dependence of variation of specific interfacial surface of mineral particles on system thermodynamic potential, it has been found out that interdependence of hydraulic fluid efflux and flow rates plays a decisive role in microdesintegration of mineral particles under conditions of turbulization initiated by the jet falling on the flat surface of the cavitation reactor. The calculations performed allowed to estimate the growth of the specific interfacial surface of particles in the intervals of 1.8–3.3 times depending on regulation of hydraulic fluid flow rate, its density and initiation time. Presented mathematical dependencies will allow to control the process when testing cavitation reactor, assess installation quality and operation nature, as well as adjust the design and introduce necessary changes. We propose a general processing scheme for placers with the use of a number of innovative installations of a new type including those based on the combination of turbulence and cavitation at low energy intensity. The impact of hydrodynamic effects initiated by turbulent effects and cavitation on hydraulic fluid of high-clay sands is able to ensure reliable microdesintegration-dispersion and provide a significant reduction in technological losses of valuable components. The study results obtained can be used for further development of theoretical approaches to the description of cavitation processes modeled in proposed installations.

About the authors

N. P. Khrunina

Mining Institute, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: npetx@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8117-0922

References

  1. Неронский Г. И., Бородавкин С. И. Метод оценки содержаний золота в россыпях с доминирующими мелкими и тонкими его выделениями // Золотодобыча: рекламно-информационный бюллетень. 2012. № 1. С. 21–24.
  2. Хрунина Н. П., Стратечук О. В. Новые аспекты научных и технологических основ гидродинамической микродезинтеграции при освоении высокоглинистых золотосодержащих месторождений Дальневосточного региона / под ред. А. М. Пуляевского. Хабаровск: Издво ТОГУ, 2018. 155 с.
  3. Маньков В. М., Сержанин П. В. Разработка и испытание способа и аппарата для эффективной дезинтеграции и классификации валунистых глинистых руд и песков // Золотодобыча: рекламно-информационный бюллетень. 2019. № 11. С. 18–20.
  4. Кисляков В. Е., Никитин А. В. Подготовка глинистых песков россыпных месторождений к дезинтеграции управляемым водонасыщением // Горный журнал. 2010. № 2. С. 28–30.
  5. Ёлшин В. В., Мельник С. А. Современное состояние и перспективы развития технологии десорбции золота из насыщенных активированных углей // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. 2014. Iss. 9-10. P. 114–118.
  6. Рукович А. В., Рочев В. Ф. Дезинтеграция мерзлых глинистых пород под воздействием химических полей и водной среды // Успехи современного естествознания. 2017. № 5. С. 123–127.
  7. De Michelis I., Olivieri A., Ubaldini S., Ferella F., Beolchini F., Vegliò F. Roasting and chlorine leaching of gold-bearing refractory concentrate: experimental and process analysis // International Journal of Mining Science and Technology. 2013. Vol. 23. Iss. 5. P. 709–715. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2013.08.015.
  8. Surimbayev B., Bolotova L., Mishra B., Baikonurova A. Intensive cyanidation of gold from gravity concentrates in a drum-type apparatus // Қазақстан Республикасы Ұлттық академиясының Хабарлары. Геология жəне техника ғылымы сериясы. 2018. № 5. С. 32–37. https://doi.org/10.32014/2018.2518-170X.7.
  9. Крупская Л. Т., Мамаев Ю. А., Хрунина Н. П., Литвинцев В. С., Пономарчук Г. П. Экологические основы рационального землепользования при освоении россыпных месторождений Дальнего Востока. Владивосток – Хабаровск: Дальнаука, 1997. 76 с.
  10. Патент № 2187373, Российская Федерация, МПК B03B5/74 B03B5/04. Многоуровневая установка для извлечения ценных минералов / Н. П. Хрунина, Ю. А. Мамаев, О. В. Стратечук, Т. О. Хрунин. Заявл. 30.01.2001; опубл. 20.08.2002.
  11. Златев М., Коломиетц А. Hydro-Clean: извлекать больше золота из упорных руд возможно // Глобус. 2021. № 1. С. 170–179.
  12. Кочнев В. Г., Грушинская О. В. Дезинтеграция труднопромывистых песков с высокопластичной глиной // Золотодобыча: рекламно-информационный бюллетень. 2021. № 2. С. 22–26.
  13. Чантурия В. А., Бунин И. Ж. Нетрадиционные высокоэнергетические методы дезинтеграции и вскрытия тонкодисперсных минеральных комплексов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2007. № 3. С. 107–128.
  14. Мамаев Ю. А., Хрунина Н. П. Определение оптимальных начальных параметров звукового воздействия на пульпу в зумпфовом накопителе при открытой разработке высокоглинистых россыпей // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № 7. С. 187–191.
  15. Coulter T., Subasinghe G. K. N. A mechanistic approach to modelling Knelson concentrators // Minerals Engineering. 2005. Vol. 18. Iss. 1. P. 9–17. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2004.06.035.
  16. Sakuhuni G., Altun N. E., Klein B., Tong L. A novel laboratory procedure for predicting continuous centrifugal gravity concentration applications: the gravity release analysis // International Journal of Mineral Processing. 2016. Vol. 154. P. 66–74. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2016.07.004.
  17. Ghaffari A., Farzanegan A. An investigation on laboratory Knelson Concentrator separation performance: part 1: retained mass modelling // Minerals Engineering. 2017. Vol. 112. P. 57–67. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2017.07.006.
  18. Noaparast M., Laplante A. R. Free gold particles selection and breakage functions estimation // Iranian Journal of Science and Technology. Transaction B: Engineering. 2004. Vol. 28. Iss. 6. P. 667–677.
  19. Fullam M., Watson B., Laplante A., Gray S. Advances in gravity gold technology // Gold ore processing: project development and operations / ed. M. D. Adams. Amsterdam: Elsevier, 2016. P. 301–314.
  20. Laplante A., Gray S. Advances in gravity gold technology // Developments in Mineral Processing. 2005. Vol. 15. P. 280–307. https://doi.org/10.1016/S0167-4528(05)15013-3.
  21. Koppalkar S., Bouajila A., Gagnon C., Noel G. Understanding the discrepancy between prediction and plant GRG recovery for improving the gold gravity performance // Minerals Engineering. 2011. Vol. 24. Iss. 6. P. 559–564. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2010.09.007.
  22. Laplante A. R. A standardized test to determine gravity recoverable gold.. URL: https://www.911metallurgist.com/blog/wp-content/uploads/2015/10/Test-Determine-How-Much-Gravity-RecoverableGold.pdf. (16.05.2021).
  23. Laplante A. R., Dunne R. C. The Gravity recoverable gold test and flash flotation // Proceeding 34th Annual Meeting of the Canadian Mineral Processors. Ottawa, 2002.. URL: http://seprosystems.com/language/wp-content/uploads/2016/09/laplante.pdf. (16.05.2021).
  24. Уракаев Ф. Х., Шумская Л. Г., Кириллова Е. А., Кондратьев С. А. Возможности стадийной дезинтеграции и механической активации в процессах обогащения техногенного оловосодержащего сырья // Физикотехнические проблемы разработки полезных ископаемых. 2021. № 3. С. 158–167. https://doi.org/10.15372/FTPRPI20210315.
  25. Лабутин В. Н., Маттис А. Р., Зайцев Г. Д., Ческидов В. И. Безвзрывная технология добычи полезных ископаемых: состояние и перспективы. Ч. II. Оценка эффективности применения различных способов разрушения в технологиях открытых горных работ // Физикотехнические проблемы разработки полезных ископаемых. 2004. № 2. С. 66–75.
  26. Клыков Ю. Г., Гуриев Т. С. Определение зависимости влияния параметров гранулометрического состава измельченного материала на энергетические параметры дезинтеграции // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2014. № 1. С. 34–38.
  27. Матвеев И. А., Матвеев А. И., Еремеева Н. Г., Филиппов В. Е. Модель движения частиц в восходящем потоке по искривленной поверхности // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2014. № 10. С. 179–182.
  28. Крутиков В. С., Лопатнев А. Г. Особенности гидродинамических характеристик импульсных процессов в сжимаемой среде при многократном (пульсирующем) законе ввода энергии // Письма в журнал технической физики. 1999. Т. 25. № 14. С. 34–41.
  29. Хайруллин М. Р., Золотоносов Я. Д. Сопряженная задача теплообмена при течении степенной жидкости во вращающемся канале «конфузор-диффузор» овального сечения // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2012. № 1. С. 94–102.
  30. Аникин В. С., Аникин В. В. Моделирование гидродинамических вихревых потоков с ультразвуковыми кавитационными процессами // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2008. № 2. С. 61–66.
  31. Патент № 2646270, Российская Федерация, МПК B03B 5/00. Способ инициирования кавитационногидродинамической микродезинтеграции минеральной составляющей гидросмеси / Н. П. Хрунина. Заявл. 12.04.2017; опубл. 02.03.2018.
  32. Патент № 2327039, Российская Федерация, МПК E21C 41/30, B03B 5/02. Способ разработки россыпей и технологический комплекс для его осуществления / В. С. Литвинцев, Н. П. Хрунина, Ю. А. Мамаев, В. С. Алексеев. Заявл. 25.12.2006; опубл. 20.06.2008.
  33. Патент № 1559503, Российская Федерация, МПК B03B 5/70. Установка для обогащения песков россыпей / Ю. А. Мамаев, Н. П. Хрунина. Заявл 10.10.1988; опубл. 10.11.1996.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).