После распада СССР большая часть запасов барита оказалась за пределами России: в Казахстане, Азербайджане, в Грузии. В результате кризиса экономики и частичной замены баритового утяжелителя гематитовым дефицит бария остается и перекрывается импортными поставками, составляющими 19-20 тыс.т в год на сумму 1,6-5,5 млн. дол. Ниже приведена таблица динамики импорта барита в Россию.
Таблица 1
Динамика товарных потоков барита в России за 1996- 2002 гг.
| 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | |
| Производство, тыс.т | 160,0 | 100,0 | 74,0 | 103,7 | 146,5 | 206,0 | 238 |
| Импорт, тыс.т | 19,4 | 24,4 | 27,0 | 34,8 | 21,1 | 27,0 | 29,5 |
| Экспорт, тыс.т | 3,6 | 1,7 | 0,2 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 4,7 |
| Нетто-потребление, тыс.т | 175,8 | 122,7 | 100,8 | 138,3 | 167,6 | 233,0 | 262,8 |
| Доля импорта,% | 11,0 | 19,9 | 26,8 | 25,2 | 12,6 | 11,6 | 11,2 |
Динамика импорта барита в Россию нестабильна. Только из Казастана осуществляются непрерывно растущие поставки (45% российского импорта). Поставки остальных стран резко варьируют во времени, как объемом, так и по стоимости. К 2000 году полностью прекратились поставки из Азербайджана, Киргизии и Грузии. Существуют и разовые крупные поставки, например, из Сингапура и Словакии. Проблему нестабильных импортных потоков барита необходимо решать- либо путем замещения из российских источников, либо организацией новых стабильных потоков от постоянных партнеров.
Основной расход барита в России приходится на производство утяжелителей буровых растворов (с расходом до 19 кг на 1 т раствора).
Ликвидировать зависимость от импорта можно, ускорив поиск и освоение новых баритовых месторождений с качественными рудами , а также внедряя на существующих добывающих предприятиях новые технологии обогащения [1].
Одним из таких предприятий было Квайсинское свинцово-цинковое рудоуправление , где проводились разведка и обнаружение залежей окварцованного барита в достаточно удовлетворительных объемах для их добычи. Например, выход баритового концентрата и извлечение окиси барита , если на обогатительной фабрике перерабатывается 100 т руды в сутки , содержащей 1,26 % ВаО, и получается баритовый концентрат с содержанием 65% ВаО и хвосты с содержанием 0,06% ВаО.
Q= 100 т/сутки.; ɑ = 1,20% ВаО ; β = 65 % ВаО и ϑ = 0,20 % ВаО.
По формуле выход концентрата ϒк = = т/сутки ,
где ɑ-содержание металла в руде, % ; β-содержание металла в концентрате, % ;ϑ- содержание металла в хвостах, % .
Высокий удельный вес барита помогает отличить его от большинства сульфатов. Ниже приведена таблица 2 вмещающих пород сульфата барита, встречающийся в окрестностях Квайсинского свинцово-цинкового предприятия
Таблица 2
Вмещающих пород сульфата барита
| №
п/п |
Наименование |
Удельный вес, г/см3 |
| 1. | Кварц | 2,26 |
| 2. | Неизмененный порфирит | 2,78 |
| 3. | Гидротермально измененный порфирит | 2,78 |
| 4. | Сильноизмененный порфирит | 2,64 |
| 5 | Окварцованный порфирит | 2,60 |
| 6. | Брекчированный порфирит с хлоритокальцитовым цементом | 2,65 |
В связи с разными удельными весями вмещающих пород барит можно добывать с использованием вибрационных концентрационных столов , что позволит получить качественный концентрат барита. Ниже приведено теоретическое обоснование движения твердого тела с жидкостью, которая используется в концентрационных столах.
Для определения силового взаимодействия твердого тела с жидкостью большое значение имеет теория вихревого движения и циркуляция скорости. Например, на бесконечно малом отрезке контура ds в данный момент времени скорость некоторой частицы равна v. Тогда интеграл от скалярного произведения векторов v и ds на участке контура аbи будет представлять собой циркуляцию скорости:
Теорема Стокса гласит, что циркуляция скорости жидкости по замкнутому контуру равна сумме интенсивностей вихрей, пронизывающих поверхность, опирающуюся на данный контур.
Рис 1 . Циркуляция скорости по элементарному прямоугольнику
Рис. 2. Схема перемещения частиц минерала на столе: 1 — загрузочный желоб, 2 — распределительный ящик, 3 — приводной механизм.
Разделение двух каких-либо минералов на качающихся столах может быть произведено тогда, когда их удельный вес заметно отличается друг от друга, разница в 3 или 4 единицы достаточна для того, чтобы произвести быструю обработку и получить полное извлечение. Процесс разделения зависит не столько от величины равнодействующей скорости, сколько от угла наклона β (рис.2).В нижнем конце стола концентрируются мелкие зерна d2 1
минерала барита, над ним будут более крупные зерна того же веса , а зерна пустых пород будут собираться в верхних слоях аналогично зернам минералов барита , т.е. мелкие зерна d1 будут под крупными d11 . Эти зерна будут сносится водой в сторону наклона плоскости деки стола со скоростями v1 и v2 . На деке стола без рифов поток воды движется узкой полосой и имеет большую поверхностную скорость , чем на деке с рифами. Рифы способствуют лучшему растеканию воды по деке и тем самым приводят к уменьшению поверхностных скоростей.
Наряду с этим фактором форма частиц также имеет большое значение. Если форма зерен минералов, составляющих руду, абсолютно различна, как например, в случае угля и сланца, когда самые тяжелые зерна сланца являются пластинчатыми, а более легкие угля неправильной округлой, формы, то в этом случае разделение их идет легче. Разделение может быть успешно произведено даже тогда, когда разность их удельного веса близка к единице. При этом частицы угля неправильной округлой формы сходят со стола первыми, а плоские частицы сланца выносятся на деке стола дальше.
На основании анализа экспериментального материала были сделаны следующие выводы:
- Сокварцованным баритом, предварительно подготовленном, производительность стола будет выше, чем на необработанной сырой руде.
- Наилучшим способом предварительной подготовки руды для столов является грохочение.
- При крупной руде наиболее эффективно концентрация протекает при комбинированном способе предварительной подготовки — сухая классификация и гидравлическая классификация.
Литература:
- Хетугуров В.Н., Гегелашвили М.В., Каменецкий Е.С. и др. Производство минеральных порошков с применением центробежной мельницы вертикального типа., Горный журнал, М., ФГУП,»Руда и металлы», 2002.
- Хетагуров В.Н., Каменецкий Е.С., и др. Экспериментальное исследование характера движения измельчаемого материала в корпусе центробежной мельницывертикального типа, М., ГИАБ, №3, 2004 .
- КочинН.Е., Векторное исчисление и начало тензорного исчисления,.И.Наука,М.,1965.
- www.mining-enc.ru/k/koncentracionnyj-stol/
- www.mineral.ru › Аналитика › Мир — проблемы и тенденции-измельчительного оборудования.[schema type=»book» name=»ПЕРЕРАБОТКА ОКВАРЦОВАННОГО БАРИТА» description=»В статье приведены сведения оместорождении барита, который используется в основном как утяжелитель буровых растворов и инертного, слабоактивного наполнителя лакокрасочной резиновой, бумажной и т.д. промышленности, а также отработанных и доводочных участков и сопутствующих минералов для промышленного производства стекла, цемента, пластмасс и др.» author=»Наниева Зарина Вадимовна, Кибизов Спартак Геннадьевич, Наниева Бэла Муратовна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-29″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.04.2015_04(13)» ebook=»yes» ]