Научный архив: статьи

Выполненными исследованиями в рамках региональных комплексных научных программ Республики Саха (Якутия) (КНИ-2) с учетом мирового и отечественного рынка редкометалльного сырья установлено, что к наиболее востребованным, помимо редких металлов и редкоземельных элементов (РМ и РЗЭ), заключенных в Томторском месторождении, относятся литий из гидроминеральных рассолов Западной Якутии и вольфрам Агылыкинского месторождения. Для повышения эффективности проектов и организации в Якутии производства продукции с высокой добавленной стоимостью предлагается модель создания в РС(Я) единого редкометалльного кластера, включающего три проекта, предусматривающих: 1) извлечение лития из гидроминерального сырья (рассолы трубки «Удачная»); 2) получение РЗМ – ниобия, скандия (и, возможно, марганца) из руд Томторского месторождения; 3) получение вольфрамового концентрата из руд Агылкинского месторождения. Первые два проекта, включающих выпуск химических реагентов (каустическая сода, хлор или соляная кислота) из местных ресурсов, предполагается создать на территории Мирнинского и Оленекского районов РС(Я). Для извлечения лития предложено применение селективных сорбентов отечественного (аксионит) или китайского производства, конечной товарной продукцией является карбонат лития, который может поставляться для использования в РФ (например, ХМЗ в Красноярске) или на экспорт (в Китай). Первичная химическая обработка томторских руд с получением товарных промпродуктов: пирохлорового концентрата и обогащенного по РЗМ и скандию раствора, возможна при щелочном вскрытии с использованием производимых на месте реагентов и последующим использованием селективных сорбентов для выделения соединений редких земель. Важным объектом для комплексного развития редкометалльного производства Якутии может стать планируемый металлургический кластер на юге республики, где реализация пирометаллургических мощностей позволит наладить выпуск ферросплавной продукции (ферровольфрам, феррониобий, ферромарганец), которая может использоваться для выпуска высококачественной стали, в том числе на территории РС(Я).

Целью исследования является моделирование процессов разделения минеральных смесей на осадительной поверхности крутонаклонного концентратора для оценки влияния режимных параметров и особенностей конструкции. Моделирование процесса разделения частиц как мультифакторного процесса и приводится в виде решения системы уравнений. Показана сложность процессов, протекающих в рабочей зоне крутонаклонно установленных пакетов пластин с нисходящими под определенным углом рифлями, где в результате возникающего гидродинамического режима происходит гравитационная дифференциация и вееровидное движение частиц по поверхности рифельных пластин, где легкие частицы увлекаются потоками воды, а тяжелые под действием гравитации спускаются вниз между рифлями в межрифельном пространстве. В работе авторами приведен алгоритм расчета с использованием подпрограммы rkfixed, которая решает систему дифференциальных уравнений методом Рунге - Кутты для многих частиц. Приводятся сравнительные результаты экспериментальных исследований для частиц магнетита с разной крупностью с теоретическими результатами физико-математического моделирования процесса разделения с учетом первоначального распределения частиц по разделительной поверхности и влияния образующихся вихревых движений частиц в межрифельном пространстве. Моделирование показывает приемлемые результаты и подтверждается экспериментальными данными, полученными при исследовании по разделению частиц разной крупности.