3. Состояние и перспективы образования отходов горно- металлургического производства

3.8. ТОО "Мусковит"

Производство слюдяной продукции на мусковитовых рудниках

Мусковит выделялся ранее на двух рудниках, которые относились к ГОКу “Ковдорслюда”: Ена и Риколатва. В работе основное внимание уделяется руднику Риколатва, на базе которого образовано ТОО “Мусковит”, занимающееся производством керамической продукции и небольшими поставками листового мусковита из ранее добытой жильной массы. Рудник Ена полностью прекратил работу. В табл. 13 приводятся данные по производству слюдяной продукции на руднике Риколатва в период его эксплуатации.

Таблица 13

Выход промсырца и различных групп мусковита по руднику Риколатва в период его работы

Продукты

Выход

 

1971г.

1974г.

1977г.

1978г.

1980г.

1982г.

1983г.

Содержание листовой слюды, кг/мз

13.2

14.5

14.8

14.1

17.9

14.3

20.5

Выход промсырца, %

48.4

39.4

40.4

40.8

40.2

37.6

37.9

Размер 100

I с

IIс

 

0.9

3.8

 

0.6

3.8

 

0.7

2.4

 

0.7

5.0

 

0.6

2.5

 

1.0

3.3

 

1.3

4.2

Размер 50

I с

IIс

 

1.3

3.0

 

0.9

3.4

 

1.6

2.9

 

1.1

4.1

 

1.2

3.1

 

1.5

4.3

 

1.7

4.8

Размер 25

I с

IIс

 

4.4

8.9

 

2.7

8.9

 

4.1

5.5

 

2.7

6.4

 

3.2

5.5

 

3.8

8.9

 

3.6

10.2

Размер 4

I с

IIс

 

13.1

13.0

 

6.8

12.7

 

13.1

10.1

 

9.0

11.8

 

11.9

12.2

 

14.8

-

 

12.2

-

Жильная масса рудника Риколатва отличается содержанием мусковита (от 13 до 20.5 кг/мз) и повышенным содержанием биотита. Качество слюды здесь высокое.

Жильная масса классифицируется на грохотах, где отсеивается материал крупнее 200 мм, который выводится в отвал (рис. 16). Жильная масса крупностью менее 200 мм подвергается грохочению и дроблению с отсевом материала мельче 20 мм, направляемого также в отвал. Подготовленная руда направляется на ручную выборку с получением забойного сырца, который направляется на сортировку, где выделяются отдельные группы промсырца и скрап.

В настоящее время рудник остановлен и возобновить его работу не представляется возможным из-за больших капитальных затрат. Поэтому единственный путь получения мусковитовой продукции, как сырья для производства молотых слюд, является разработка отвалов, образованных в период эксплуатации рудника.

Характеристика отвалов рудника Риколатва

В последние годы по ряду объективных причин спрос на листовой мусковит упал. Ввиду отсутствия средств на поддержание рудника в рабочем состоянии, с мая 1992 г. рудник прекратил добычу листового мусковита, незначительные потребности в котором покрываются при отработке керамических жил и поставок мусковита из ранее добытой жильной массы.

Рис.16. Блок-схема получения мусковитовой продукции и связанных с ней отходов (ТОО "Мусковит")

Поэтому при таком положении, учитывая состояние рудника возобновить его работу крайне затруднительно. В то же время существует значительный спрос на молотую слюду, удовлетворить который можно, перерабатывая отвалы без значительных затрат на горные работы.

Отвалы находятся в пределах горного отвода ТОО “Мусковит” (рис. 17). Рядом расположен поселок Риколатва, связанный проселочной дорогой (15 км) с железнодорожной станцией Ена. Население поселка - 1100 человек. Районный центр и крупный промышленный узел - г.Ковдор расположен в 60 км от месторождения. Электроэнергией поселок обеспечивается от Ковдорской ЛЭП системы Колэнерго. Гидросеть района образована многочисленными ручьями и небольшими реками. Озера имеют широкое распространение и занимают 10% площади района. На территории рудника имеются свободные площади для размещения установки для переработки отвалов.

Изучение данных ежегодной отчетности рудника “Риколатва” позволяет установить количество горной и жильной масс в отвалах (табл.14). Съемка действующих отвалов во время работы рудника проводилась регулярно 1 раз в год. Специальных работ по изучению отвалов не проводилось за исключением работ, выполненных в 1996-97 г.г. /24, 25/, где была сделана оценка гранулометрического, минералогического состава отвалов как на основании сведений о месторождении в целом, анализа данных отработки по годам и отдельным жилам, изучения технологии отработки и обогащения.

Изучение около 30 отвалов, расположенных в границах Риколатвинского месторождения (табл. 14), показало, что большая их часть состоит из несортированной горной массы разной крупности на 50% состоящей из вмещающих пород. Количество кусков размером более 300 мм, по визуальной оценке, составляет от 10 до 30%. Содержание мелкоразмерного мусковита в таких отвалах не превышает 20.0 кг/мз и их разработка явно не целесообразна.

Таблица 14

Объем горной и жильной масс в отвалах Риколатвинского месторождения

 

Объем горной

в том числе

Номер отвала

массы, тыс.

куб м

вмещающие породы

пегматит

1

2

3

4

Отвал жильных пород № 1

460.0

94.3

365.7

Отвал пустых пород № 1

350.0

332.5

17.5

Отвал пустых пород № 2

125.0

118.8

6.2

Отвал жильных пород № 3

310.0

63.6

246.4

Отвал пустых пород № 3

1590.0

142.5

7.5

Отвал № 4

6.0

3.0

3.0

Отвал № 5

2.0

1.0

1.0

Отвал № 6

3.0

1.5

1.5

Отвал № 7

2.5

1.2

1.3

Отвал № 8

2.5

1.3

1.2

Отвал № 9

2.0

1.0

1.0

Отвал № 10

7.5

3.7

3.8

Отвал № 12

5.6

2.7

2.8

Отвал № 13

2.0

1.0

1.0

Отвал № 14

6.0

3.0

3.0

Отвал № 15

3.0

1.5

1.5

Отвал № 16

2.0

1.0

1.0

Отвал № 17

3.0

1.5

1.5

Отвал № 18

3.5

1.7

1.8

Отвал № 19

8.0

4.0

4.0

Отвал № 22

1.5

0.8

0.7

Отвал № 24

0.5

0.3

0.2

Отвал № 26

8.0

4.0

4.0

Отвал № 27

75.5

22.5

52.5

Отвал № 29

5.5

2.8

2.7

Отвал № 30

8.0

4.0

4.0

Отвал № 31

8.0

4.0

4.0

Отвал № 33

8.0

4.0

4.0

Отвал № 35

10.0

5.0

5.0

Итого:

1578.0

828.2

749.8

Интерес могут представлять три отвала, где в разные годы работали слюдовыборочные установки. Это отвалы жильных пород № 1 (шт.25), отвал № 27 (шт.27) и отвал жильных пород № 3 (шт.3) (табл. 14, рис. 17).

Минералогическая характеристика этих отвалов представлена в табл.15, а гранулометрическая в табл 16 /26/.

После отсева материала крупнее 20 мм жильную массу крупностью меньше 20 мм можно использовать для получения мелкоразмерного мусковитового концентрата.

Таблица 15

Минералогическая характеристика мелкоразмерной жильной массы в отвалах рудника Риколатва

Наименование

Содержание минералов, %

минералов

Шт.25

Шт.3

Шт.27

мусковит

8.7

89.0

9.0

биотит

7.2

6.3

5.8

натриевые полевые шпаты

27.3

20.7

21.1

калиевые полевые шпаты

15.7

26.2

28.2

кварц

34.3

26.9

27.1

граниты

6.8

10.7

8.8

гранат, эгирин и пр.

ед.з.

0.2

ед.з.

Итого

100.0

100.0

100.0

По ориентировочным данным всего в этих трех отвалах сосредоточено более 1 млн. т руды крупностью менее 20 мм, где находится около 80 тыс.т слюды, что хватит для работы фабрики более чем на 25 лет.

Предполагаемые способы добычи, транспортировки и переработки отвалов

Отработку отвалов предполагается вести открытым способом по следующей технологической схеме /27/:

- забор горной массы экскаватором типа ЭО-5124А;
- погрузка горной массы в автосамосвал Краз-256Б;
- перевозка горной массы к обогатительной установке;
- утилизация производственных отходов (хвостов) производится либо в заброшенных выработках рудника, либо формируется отвал в непосредственной близости от обогатительной установки;
- перемещение породы при формировании новых отвалов производится бульдозером.

Переработка горной массы крупностью менее 20 мм должна производиться на обогатительной установке, работающей по следующей технологической схеме.

Руда крупнее 10 мм поступает на обогащение с использованием щелевого сепаратора, где выделяется концентрат после поверочного грохочения на грохоте с размером ячейки 10 мм и отвальные хвосты. Руда мельче 10 мм классифицируется по классу 0.5 мм на барабанных грохотах, материал крупнее 0.5 мм направляется на дезинтеграцию в стержневой мельнице, в которой вес стержней и их диаметр специально подбирается так, чтобы не было большого переизмельчения слюды. Дезинтегрированный продукт, расклассифицированный на классы +2, -2+0.63 и -0.63 мм, поступает на переработку. Материал крупнее 2 мм, практически не содержащий слюду направляется в отвал. В полупромышленных и промышленных условиях дезинтеграцию можно проводить в более щадящем режиме. В этом случае появится слюда в материале крупнее 2 мм, и, соответственно после обогащения этого материала можно получить концентрат крупнее 2 мм, уменьшится переизмельчение слюды, что повысит технологические показатели в целом по схеме.

Таблица 16

Гранулометрическая характеристика жильной массы крупностью менее 20мм в отвалах ТОО “Мусковит”, %

 

Шт. № 25

Шт. № 3

Шт. № 27

Классы,

мм

Выход

Содержание мусковита

Распределение мусковита

Выход

Содержание мусковита

Распределение мусковита

Выход

Содержание мусковита

Распреде-ление мусковита

+20

3.3

7.7

2.9

2.3

4.0

1.1

2.3

4.4

1.2

-20+10

11.8

6.4

8.6

18.8

5.7

13.1

15.6

4.8

8.8

-10+5

18.9

8.4

18.1

22.1

7.4

20.0

20.4

4.6

11.1

-5+3.15

9.2

7.0

7.3

8.5

8.7

9.1

20.4

7.2

17.4

-3.15+2

8.9

8.1

8.2

8.2

9.1

9.4

7.3

9.8

8.4

-2+1

12.3

7.4

10.4

11.8

9.1

13.1

9.2

12.4

12.5

-1+0.63

7.4

10.6

8.9

7.0

10.4

8.9

8.5

12.4

12.5

-0.63+0.5

4.9

6.9

3.8

4.7

11.4

6.6

     

-0.5+0.2

12.4

12.6

17.8

10.4

9.1

11.6

8.4

10.6

10.8

-0.2+0.02

9.8

12.5

14.0

5.7

10.2

7.1

6.9

12.2

9.9

-0.02

1.1

-

-

0.5

-

-

1.0

-

-

Итого

100.0

8.8

100.0

100.0

8.2

100.0

100.0

8.5

100.0

Класс мельче 2, но крупнее 0.63 мм обогащается на гидравлическом сепараторе, а материал крупностью -0.63+0.2 мм направляется на концентрационный стол. Технологическими испытаниями показана возможность флотационного обогащения руды мельче 0.2 мм, что даст значительный прирост извлечения. Основным конкурирующим минералом при выделении мусковитовых концентратов будет биотит, как слюда близкая по форме к мусковиту. Следует ожидать получение мусковитовых концентратов, содержащих мусковит и какое-то количество биотита (часть его перейдет в хвосты при гравитационном обогащении в соответствии с удельными весами). Проблемы отделения мусковита от биотита нет. Так, на ГОК'е “Карелслюда” работает фабрика, где биотит легко отделяется от полевых шпатов магнитной сепарацией. Для реализации предложений по вовлечению в переработку отвалов можно рекомендовать технологию, основанную на гравитационных методах обогащения по форме, без подключения флотации для упрощения решения экологических вопросов. Применение полученных концентратов из отвалов Полученный концентрат из жильной массы отвалов крупностью менее 20 мм (крупнее 20 мм жильная масса в отвалах не содержит слюды) может восполнить образовавшийся вакуум в производстве молотых слюд на основе мусковита. Следовательно, эксплуатация отвалов с извлечением мусковита крупностью менее 20 мм даст стране новый вид сырья для производства молотых слюд.

Количество жильной массы в трех отвалах, указанных ранее, по предварительной оценке ~700 тыс.куб.м. При предполагаемом содержании во фракции <20 мм не менее 6-8% в этих отвалах содержится более 80 тыс. т мелкоразмерного мусковита. При производительности цеха по извлечению мелкоразмерного мусковита 2000 т в год отвалов хватит более чем на 25 лет.

Исследования, проведенные по рудникам Карелии, где была проведена качественная оценка мелкоразмерного мусковита, показали, что он может быть использован для получения молотых слюд, пригодных для производства /28/:

1. Электродов для дуговой сварки по ГОСТ 14327-82 с изменением № 1.

2. Электронной промышленности по ТУ 21-25-202-77 с изменениями № 1 и № 2 для влагозащитных и электроизоляционных покровных и заливочных компаундов.

3. Резиновых изделий по ГОСТ 855-74.

4. Различных наполнителей и перламутровых пигментов.

5. В производстве пластмасс, фильтров.

6. В строительстве для шпаклевок, облицовки зданий, рубероида и т.д.