Радиоволновые методы контроля руд

Методы радиоволнового просвечивания и отражения, основан­ные на различии в поглощении, отражении, преломлении, дифракции и интерференции радиоволн вмещающими породами и рудными тела­ми, применяются для изучения межскважинного и межвыработочного пространства, обнаружения и локализации в нем рудных тел на стадии эксплуатационной разведки медных, медно-никелевых, поли­металлических, вольфрамовых, медно-колчеданных, оловорудных, золотосульфидных, пегматитовых и других месторождений полезных ископаемых.

Принцип радиоволнового метода состоит в изменении парамет­ров (индуктивности и емкости) источника, колебательного контура, настроенного на собственную резонансную частоту, при взаимодей­ствии его электромагнитного поля с веществом горных пород и руд. Этот метод применяется для предварительного обогащения (сепа­рации) полезных ископаемых, разделяемые компоненты которых об­ладают резко отличающимися электрическими (проводимость, диэ­лектрическая проницаемость) или магнитными (магнитная воспри­имчивость) свойствами. Для железосодержащих руд, рудные мине­ралы которых резко отличаются по магнитным свойствам от вмещающих пород, радиоволновой метод может также использоваться для их крупнопорционной сортировки.

При исследованиях частотных зависимостей электропроводнос­ти и диэлектрической проницаемости руд и пород выявлена теорети­ческая возможность применения радиоволнового радиорезонансно­го метода для сепарации руд черных (магнетитовых, титаномагнетитовых и др.), цветных (серно-колчедановых, свинцовых, свинцово-цинковых, оловянных, медно-никелевых, вольфрамовых и др.), ред­ких металлов (сурьмяных, ртутных, молибденовых и др.). Практическая реализация радиоволнового ме­тода для железосодержащих руд очевидна, для руд других место­рождений она должна устанавливаться в каждом конкретном случае на основе специальных исследований технологических проб.

Так, при технологических исследованиях показана возможность индукционного радиоволнового разделения комплексных шеелитовых руд на два технологических типа: сульфидно-шеелитовый и силикатно-шеелитовый, которые наиболее эффективно далее обогащать раз­дельно. Установлено также, что осуществление комбинированной технологии радиометрического обогащения этих руд с включением рентгенолюминесцентной сепарации руд силикатного типа позволяет вывести из технологического цикла около 20% отвальных по вольф­раму хвостов и повысить его содержание в обогащенном продукте в 2,4 раза. Испытания предложенной технологии комбинированного способа ра- диометрического обогащения комплексных шеелитовых руд классов крупности -140+12 мм, которые доказали реальную возможность выделения крупновкрапленного шеелита в готовый продукт по про­стой схеме без переизмельчения с одновременным удалением части (18%) крупнокусковых отвальных хвостов кварц-карбонатного соста­ва.

Предварительное обогащение на основе радиоволнового метода можно применять к бедным вольфрамовым, вольфрамо-оловянным, оловянным, сульфидно-касситеритовым рудам, причем для последних возможность не только удаление из дальнейшего технологического цикла 14% хвостов с содержанием олова 0,05%, но и разделение на технологические типы, раздельная переработка которых повысит извлечение олова на 11,6 %.

Использование радиоволновой сепарации для повышения кремне­вого модуля перспективно для бокситов Урала. Основанием для применения радиоволнового метода для повышения качества бокситов Урала является их минералогический состав: значитель­ная доля SiO₂ присутствует в виде высокожелезистых хлоритов, об­ладающих повышенной, по сравнению с остальными минералами бокситов, магнитной проницаемостью и электропроводностью, а так­же достаточно высокая контрастность руд по SiO₂, S_общ и СО₂. Ис­следования на лабораторном сепараторе показали, что использова­ние радиометрического обогащения бокситов позволит получать высококачественный боксит, а также расширить сырьевую базу алю­миниевой промышленности за счет вовлечения в переработку низко-качественных бокситов.

Оценена возможность применения радиоволновой сепарации для предварительного обогащения медно-никелевых руд одного из Печенгских месторождений Кольского полуострова. Изучена возможность предварительного обогащения радиоволновым мето­дом комплексных руд Ковдорского месторождения, включающего апатит-магнетитовые и апатит- кальцитовые руды, являющиеся труднообогатимыми главным образом вследствие высокого содержания в них карбонатов.

Выводы исследований свойств руд и теоретических показателей их сепарации подтверждены результатами испытаний частных проб класса крупности -40+20 мм на сепараторах ВИМС. При сепарации на основе индукционного радиоволнового (ИРМ) и особенно магнитоиндукционного радиоволнового (МИРМ) метода достигнута вы­сокая эффективность обогащения непосредственно по содержанию железа. При использовании ИРМ метода выделен концентрат, обо­гащенный железом в 1,95 раза и фосфором в 1,26 раза, а при сепара­ции по МИРМ методу получен концентрат, обогащенный железом и фосфором в 2,36 и 1,41 раза, соответственно. В обоих случаях были получены хвосты, представленные кальцит-апатитовым продуктом, отвальные по железу.

Апатито-нефелиновые руды Хибинского массива не относятся к полезным ископаемым, у которых наблюдается заметное отличие электрических свойств рудообразующих минералов и минералов . вмещающих пород, следовательно, радиоволновые методы нельзя использовать для их радиометрического опробования и разделения. Согласно данным изучения физических свойств пород и руд апатито­вых месторождений Хибин, магнитная восприимчивость их однознач­но связана с титаномагнетитом, являющимся практически единствен­ным магнитным минералом. Метод магнитной восприимчивос­ти может быть использован для определения титаномагнетита и выделения титаномагнетитового концентрата из хвостов нефелино­вой флотации.