Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет),
Владикавказ, Россия:

С. И. Евдокимов, доцент кафедры «Обогащение полезных ископаемых», эл. почта: eva-ser@mail.ru
Т. Е. Герасименко, доцент кафедры «Технологические машины и оборудование»

Разработана технология обогащения вкрапленных руд месторождения Норильск-1 и шлаков Медного завода. Предложена новая конфигурация схемы обогащения: из 1/2 части сырья (первой струи флотации) сначала выделяют черновой концентрат, который смешивают со второй 1/2 частью сырья (второй струей флотации) и получают готовый черновой концентрат. Повышение крутизны сепарационной характеристики и качества фракционного состава сырья за счет смешивания исходного сырья и чернового концентрата является причиной роста извлечения ценных компонентов. Во второй струе флотации в качестве газовой фазы используют смесь воздуха и горячего водяного пара — паровоздушную смесь. При флотации паровоздушной смесью граничные слои пузырьков нагреваются за счет теплоты конденсации. При смачивании поверхности минералов внутри полостей их рельефа, согласно модели состояния Касси – Бакстера, сохраняется слой воздуха в виде нано- и микропузырьков. Физическим следствием сопряженного тепломассообмена при конденсации и испарении пара в пузырьках является их коалесценция с поверхностными нанопузырьками, т. е. образование флотокомплекса по наиболее эффективному механизму — коалесцентному. Силовым фактором, обеспечивающим изменение устойчивости смачивающих пленок при повышении температуры граничного слоя пузырьков и результата флотации, являются поверхностные силы структурного происхождения с участием поверхностного слоя воздуха. Применение разработанной технологии позволяет повысить извлечение меди и никеля в одноименные концентраты более чем на 5 %. Показана возможность совместного обогащения руд и шлаков.

1. Chanturia V. A., Lavrinenko A. A., Sarkisova L. M., Ivanova T. A., Glukhova N. I., Shrader E. A., Kunilova I. V. Sulfhydryl phosphorus-containing collectors in flotation of copper-nickel platinum-group metals // Journal of Mining Science. 2015. Vol. 51, Iss. 5. Р. 1009–1015.
2. Евдокимов С. И., Евдокимов В. С. Эффективная технология флотации природного и техногенного медно-никелевого сырья // Горный журнал. 2016. № 2. С. 74–78.
3. Udoeva L. Yu., Selivanov E. N., Klyayn S. E., Selmenskikh N. I. Granulation of cooper-nickel converter mattes: dispersity, microstructure and reactive capacity // Non-ferrous Мetals. 2014. № 1. P. 18–22.
4. Дьяченко В. Т., Брюквин В. А., Цыбин О. И., Винецкая Т. Н., Манцевич М. И., Лапшина Г. А. Разработка комбинированной флотационно-гидрометаллургической технологии обогащения вкрапленных месторождений Норильского промышленного района // Цветная металлургия. 2013. № 5. С. 49–52.
5. Evdokimov S. I., Evdokimov V. S. Processing ores and anthropogenic Cu – Ni feedstock with application of technology of jet air-stream flotation // Russuan Journal of Non-Ferrous Metals. 2015. Vol. 56, Iss. 3. P. 229–234.
6. Masloboev V. A., Seleznev S. G., Makarov D. V., Svetlov A. V. Assessment of eco-hazard of copper-nickel ore mining and processing waste // Journal of Mining Science. 2014. Vol. 50, Iss. 3. P. 559–572.
7. Rybnikova L. S., Rybnikov P. A., Tarasova I. V. Geoecological Challenges of Mined-Put Open Pit Area Use in the Ural // Journal of Mining Science. 2017. Vol. 53, Iss. 1. P. 181–190.
8. Huang Hongjun, Zhu Haifeng, Hu Yuehua. Hydrophobic surface of copper from converter slag in the flotation system // International Journal Mining Science and Technology. 2013. Vol. 23, No. 4. P. 613–617.
9. Roy S., Datta F., Rehani S. Flotation of copper sulfide from copper smelter slag using multiple collectors and their mixtures // International Journal of Mineral Processing. 2015. Vol. 143. P. 43–49.
10. Kondrat’ev S. A., Rostovtsev V. I., Bochkarev G. R., Pushkareva G. I., Kovalenko K. A. Justification and development of innovative technologies for integrated processing of complex ore and mine waste // Journal of Mining Science. 2014. Vol. 50, Iss. 5. P. 959–973.
11. Evdokimov S. I., Evdokimov V. S. Metal recovery from old tailings // Journal of Mining Science. 2015. Vol. 50, Iss. 4. P. 800–808.
12. Panshin A. M., Evdokimov S. I., Artemov S. V. Investigations in the field of flotation with a steam-air mixture // Russuan Journal of Non-Ferrous Metals. 2012. Vol. 53, Iss. 1. P. 1–7.
13. Xu Tao, Sun Chun-bao. Aerosol flotation of low-grade refractory molybdenum ores // International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2012. Vol. 19, No. 12. P. 1077–1082.
14. Heydari G., Moghaddam M. S., Tuominen M., Fielden M., Haapanen J., Makela J. M., Claesson Her. M. Wetting hysteresis induced by temperature changes: Supercooled water on hydrophobic surfaces // Journal of Colloid and Interface Science. 2016. Vol. 468. P. 21–23.
15. Rabbani H. S., Joekar-Niasar V., Shokri N. Effects of intermediate wettability on entry capillary pressure in angular pores // Journal of Colloid and Interface Science. 2016. Vol. 473. P. 34–43.
16. Wn Y., Cai M., Li Zh., Wang H., Pei X., Zhon F. Slip flow of diverse liquids on robust superomniphobic surfaces // Journal of Colloid and Interface Science. 2014. Vol. 414. P. 9–13.
17. Tie L., Guo Z., Li W. Optimal design of superhydrophobic surfaces using a paraboloidmicrotexture // Journal of Colloid and Interface Science. 2014. Vol. 436. P. 19–28.
18. Simonsen A. C., Hansen Per L., Klosgen B. Nanobubbles give evidence of incomplete wetting at a hydrophobic interface // Journal of Colloid and Interface Science. 2004. Vol. 273. P. 291–299.
19. Hampton M. A., Nguyen A. V. Nanobubbles and the nanobubblebridgind capillary force // Advances in Colloid and Interface Science. 2010. Vol. 154, Iss. 1–2. P. 30–55.

20. Wang J., Yoon R.-H., Morris J. AFM surface force measurements conducted between gold surfaces treated in xanthate solu tions // International Journal of Mineral Processing. 2013. Vol. 122. P. 13–21.
21. Nilsson A., Pettersson M. Perspective on the structure of liquid water // Chemical Physics. 2011. Vol. 389, Iss. 1–3. P. 1–34.
22. Pan L., Jung S., Yoon R.-H. Effect of hydrophobicity on the stability of the wetting films of water formed on gold surfaces // Journal of Colloid and Interface Science. 2011. Vol. 361. P. 321–330.
23. Эйгелес М. А. Основы флотации несульфидных минералов. — М. : Недра, 1964. — 408 с.