Selection of recycled water electrochemical conditioning parameters for preparation of diamond-bearing kimberlite for froth separation
The main reason of decreasing diamond recovery through froth separation is their surface hydrophilization by hypergene minerals and technogenic films, crystallized from the supersaturated aqueous phase, fixed on the surface structurally or by adhesion. Various types of physical actions, including th...
Published in: | Gornye nauki i tekhnologii = Mining Science and Technology (Russia) |
---|---|
Main Authors: | , , , , , , , |
Format: | Article in Journal/Newspaper |
Language: | Russian English |
Published: |
The National University of Science and Technology MISiS (NUST MISiS)
2021
|
Subjects: | |
Online Access: | https://mst.misis.ru/jour/article/view/288 https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-3-170-180 |
id |
ftjmst:oai:oai.gscience.elpub.ru:article/288 |
---|---|
record_format |
openpolar |
institution |
Open Polar |
collection |
Mining Science and Technology |
op_collection_id |
ftjmst |
language |
Russian English |
topic |
Якутия extraction mining kimberlite hydrophilizing compounds purification froth separation recycled water electrochemical conditioning heat treatment Mirny GOK Yakutiya извлечение кимберлиты гидрофилизирующие образования очистка пенная сепарация оборотная вода электрохимическое кондиционирование тепловая обработка обогатительная фабрика Мирнинский ГОК |
spellingShingle |
Якутия extraction mining kimberlite hydrophilizing compounds purification froth separation recycled water electrochemical conditioning heat treatment Mirny GOK Yakutiya извлечение кимберлиты гидрофилизирующие образования очистка пенная сепарация оборотная вода электрохимическое кондиционирование тепловая обработка обогатительная фабрика Мирнинский ГОК G. P. Dvoichenkova V. V. Morozov E. L. Chanturia E. G. Kovalenko Г. П. Двойченкова В. В. Морозов Е. Л. Чантурия Е. Г. Коваленко Selection of recycled water electrochemical conditioning parameters for preparation of diamond-bearing kimberlite for froth separation |
topic_facet |
Якутия extraction mining kimberlite hydrophilizing compounds purification froth separation recycled water electrochemical conditioning heat treatment Mirny GOK Yakutiya извлечение кимберлиты гидрофилизирующие образования очистка пенная сепарация оборотная вода электрохимическое кондиционирование тепловая обработка обогатительная фабрика Мирнинский ГОК |
description |
The main reason of decreasing diamond recovery through froth separation is their surface hydrophilization by hypergene minerals and technogenic films, crystallized from the supersaturated aqueous phase, fixed on the surface structurally or by adhesion. Various types of physical actions, including thermal and ultrasonic treatment of the initial feed of froth separation, are recommended to increase the diamond-bearing kimberlite beneficiation process performance, providing cleaning of the surface of diamonds due to destruction of their accretions with rock minerals and removal of film hydrophilizing coatings from the surface of diamond crystals. A sample of kimberlite material with a given content of diamonds of 1.5–2 mm in size was used as a subject of research in the process of froth separation. The results of thermodynamic calculations and experimental research have substantiated the necessity of using electrochemical conditioning of recycled water for increasing the efficiency of diamond surface cleaning in froth separation operation when using the process of thermal treatment of initial ore feed. The use of diaphragmless electrochemical conditioning of recycled water increases the efficiency of thermochemical dissolution of hydrophilizing compounds on the surface of diamonds through reducing the concentration of calcium and carbonate ions as well as through shifting the medium pH to 6.1–6.5. The measurements of the limiting wetting angle showed that the maximum effect of increasing the diamond surface hydrophobicity was achieved when heat and electrochemical treatment were used together. Laboratory studies showed the possibility of increasing flotation diamond extraction from 65.7 to 91.4 % through application of electrochemical conditioning of recycled water. The optimum parameters of diaphragmless electrochemical treatment of recycled water of the froth separation cycle in conditions of application of pulp heat treatment: current density of 175–200 A/m2 and power consumption of 1.2–1.5 kWh/m3. Tests carried ... |
format |
Article in Journal/Newspaper |
author |
G. P. Dvoichenkova V. V. Morozov E. L. Chanturia E. G. Kovalenko Г. П. Двойченкова В. В. Морозов Е. Л. Чантурия Е. Г. Коваленко |
author_facet |
G. P. Dvoichenkova V. V. Morozov E. L. Chanturia E. G. Kovalenko Г. П. Двойченкова В. В. Морозов Е. Л. Чантурия Е. Г. Коваленко |
author_sort |
G. P. Dvoichenkova |
title |
Selection of recycled water electrochemical conditioning parameters for preparation of diamond-bearing kimberlite for froth separation |
title_short |
Selection of recycled water electrochemical conditioning parameters for preparation of diamond-bearing kimberlite for froth separation |
title_full |
Selection of recycled water electrochemical conditioning parameters for preparation of diamond-bearing kimberlite for froth separation |
title_fullStr |
Selection of recycled water electrochemical conditioning parameters for preparation of diamond-bearing kimberlite for froth separation |
title_full_unstemmed |
Selection of recycled water electrochemical conditioning parameters for preparation of diamond-bearing kimberlite for froth separation |
title_sort |
selection of recycled water electrochemical conditioning parameters for preparation of diamond-bearing kimberlite for froth separation |
publisher |
The National University of Science and Technology MISiS (NUST MISiS) |
publishDate |
2021 |
url |
https://mst.misis.ru/jour/article/view/288 https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-3-170-180 |
long_lat |
ENVELOPE(130.000,130.000,65.000,65.000) |
geographic |
Yakutiya |
geographic_facet |
Yakutiya |
genre |
Yakutiya Якути* Якутия |
genre_facet |
Yakutiya Якути* Якутия |
op_source |
Gornye nauki i tekhnologii = Mining Science and Technology (Russia); Vol 6, No 3 (2021); 170-180 Горные науки и технологии; Vol 6, No 3 (2021); 170-180 2500-0632 |
op_relation |
https://mst.misis.ru/jour/article/view/288/248 https://mst.misis.ru/jour/article/view/288/249 Куренков И. И. О свойствах поверхности алмаза в связи с извлечением из руд. В: Труды Института горного дела им. А. А. Скочинского. М.: Изд. АН СССР. 1957;4:241–251. Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Тимофеев А. С., Подкаменный Ю. А. Исследование минеральных образований на поверхности алмазных кристаллов и условий их деструкции в процессах переработки текущих и отвальных хвостов алмазоизвлекающих фабрик. Горный журнал. 2019;(2):61–65. https://doi.org/10.17580/gzh.2019.02.12 Zhang J., Kouznetsov D., Yub M. et al. Improving the separation of diamond from gangue minerals. Minerals Engineering. 2012;36–38:168–171. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2012.03.015 Dvoichenkova G., Chanturiya V., Morozov V., Podkamenny Y., Kovalchuk O. Analysis of distribution of secondary minerals and their associations on the surface of diamonds and in derrivative products of metasomatically altered kimberlites. Inzynieria Mineralna. 2019;(1(43)):43–46. https://doi.org/10.29227/IM-2019-01-07 Макарский И. В., Адодин Е. И., Тарасова Л. Г. Совершенствование термохимических методов глубокой очистки алмазов. Горный журнал. 2011;(1):89–91. Коваленко Е. Г. Обоснование и выбор условий удаления минеральных пленок с поверхности алмаза при тепловой обработке. В: Материалы международной конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья». Екатеринбург; 2014. С.170–173. Dvoichenkova G. P., Morozov V. V., Podkamennyi Yu. A., Chernysheva E. N. The formation of crystalline mineral covers on the surface of diamonds and their destruction with the use of electrochemically treated water products. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020;459:052098. https://doi.org/10.1088/1755-1315/459/5/052098 Pestriak I., Morozov V., Otchir E. Modelling and development of recycled water conditioning of coppermolybdenum ores processing. International Journal of Mining Science and Technology. 2019;29(2):313–317. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2018.11.028 Чантурия В. А., Рязанцева М. В., Двойченкова Г. П., Миненко В. Г., Копорулина Е. В. Модификация поверхности породообразующих минералов алмазосодержащих кимберлитов в условиях взаимодействия с техногенными и электрохимически обработанными водами. Физико-технические проблемы раз- работки полезных ископаемых. 2017;(1):127–134. Зеер Г. М., Фоменко О. Ю., Ледяева О. Н. Применение сканирующей электронной микроскопии в решении актуальных проблем материаловедения. Журнал Сибирского Федерального Университета. Серия: Химия. 2009;2(4):287–293. URL: http://elib.sfu-kras.ru/bitstream/handle/2311/1656/01_zeer.pdf;jsessionid=9EEDB70EDC99B0F248737B1BAAE0B0C9?sequence=1 Chukanov N., Chervonnyi A. Infrared Spectroscopy of Minerals and Related Compounds. Springer International Publishing Switzerland; 2016. 1109 р. Коровкин М. В., Ананьева Л. Г. Инфракрасная спектроскопия карбонатных минералов. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2016. 96 с. Тимакова Е. Физическая химия. Химическая термодинамика. Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет; 2016. 119 с. Киселев М. Г., Савич В. В., Павич Т. П. Определение краевого угла смачивания на плоских поверхностях. Вестник Белорусского национального технического университета. 2006;(1):38–41. URL: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/7007/%d0%a1.%2038-41.pdf?sequence=1&isAllowed=y Намиот А. Ю. Растворимость газов в воде. Справочное пособие. М.: Недра; 1991. 177 с. Myerson A., Erdemir D., Lee A. (eds.) Handbook of industrial crystallization. Cambridge: Cambridge University Press; 2019. Рр. 76–114. Риббе П. Х., Ридер Р. Дж., Голдсмит Дж. Р. и др. Карбонаты. Минералогия и химия. (Пер. с англ.) Ридер Р. Дж. (ред.). М.: Мир, 1987. 494 с. Пестряк И. В. Моделирование и исследование физико-химических процессов при кондиционировании оборотных вод. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015;(4):143–150. Ryznar J. W. A new index for determining the amount of calcium carbonate formed by water. Journal of the American Water Works Association. 1944;(36):472–486. https://mst.misis.ru/jour/article/view/288 doi:10.17073/2500-0632-2021-3-170-180 |
op_rights |
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). |
op_doi |
https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-3-170-18010.17580/gzh.2019.02.1210.1016/j.mineng.2012.03.01510.29227/IM-2019-01-0710.1088/1755-1315/459/5/05209810.1016/j.ijmst.2018.11.028 |
container_title |
Gornye nauki i tekhnologii = Mining Science and Technology (Russia) |
container_volume |
6 |
container_issue |
3 |
container_start_page |
170 |
op_container_end_page |
180 |
_version_ |
1802651064667734016 |
spelling |
ftjmst:oai:oai.gscience.elpub.ru:article/288 2024-06-23T07:57:26+00:00 Selection of recycled water electrochemical conditioning parameters for preparation of diamond-bearing kimberlite for froth separation Выбор параметров электрохимического кондиционирования оборотной воды при подготовке алмазосодержащих кимберлитов к пенной сепарации G. P. Dvoichenkova V. V. Morozov E. L. Chanturia E. G. Kovalenko Г. П. Двойченкова В. В. Морозов Е. Л. Чантурия Е. Г. Коваленко 2021-10-13 application/pdf https://mst.misis.ru/jour/article/view/288 https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-3-170-180 rus eng rus eng The National University of Science and Technology MISiS (NUST MISiS) https://mst.misis.ru/jour/article/view/288/248 https://mst.misis.ru/jour/article/view/288/249 Куренков И. И. О свойствах поверхности алмаза в связи с извлечением из руд. В: Труды Института горного дела им. А. А. Скочинского. М.: Изд. АН СССР. 1957;4:241–251. Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Тимофеев А. С., Подкаменный Ю. А. Исследование минеральных образований на поверхности алмазных кристаллов и условий их деструкции в процессах переработки текущих и отвальных хвостов алмазоизвлекающих фабрик. Горный журнал. 2019;(2):61–65. https://doi.org/10.17580/gzh.2019.02.12 Zhang J., Kouznetsov D., Yub M. et al. Improving the separation of diamond from gangue minerals. Minerals Engineering. 2012;36–38:168–171. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2012.03.015 Dvoichenkova G., Chanturiya V., Morozov V., Podkamenny Y., Kovalchuk O. Analysis of distribution of secondary minerals and their associations on the surface of diamonds and in derrivative products of metasomatically altered kimberlites. Inzynieria Mineralna. 2019;(1(43)):43–46. https://doi.org/10.29227/IM-2019-01-07 Макарский И. В., Адодин Е. И., Тарасова Л. Г. Совершенствование термохимических методов глубокой очистки алмазов. Горный журнал. 2011;(1):89–91. Коваленко Е. Г. Обоснование и выбор условий удаления минеральных пленок с поверхности алмаза при тепловой обработке. В: Материалы международной конференции «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья». Екатеринбург; 2014. С.170–173. Dvoichenkova G. P., Morozov V. V., Podkamennyi Yu. A., Chernysheva E. N. The formation of crystalline mineral covers on the surface of diamonds and their destruction with the use of electrochemically treated water products. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020;459:052098. https://doi.org/10.1088/1755-1315/459/5/052098 Pestriak I., Morozov V., Otchir E. Modelling and development of recycled water conditioning of coppermolybdenum ores processing. International Journal of Mining Science and Technology. 2019;29(2):313–317. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2018.11.028 Чантурия В. А., Рязанцева М. В., Двойченкова Г. П., Миненко В. Г., Копорулина Е. В. Модификация поверхности породообразующих минералов алмазосодержащих кимберлитов в условиях взаимодействия с техногенными и электрохимически обработанными водами. Физико-технические проблемы раз- работки полезных ископаемых. 2017;(1):127–134. Зеер Г. М., Фоменко О. Ю., Ледяева О. Н. Применение сканирующей электронной микроскопии в решении актуальных проблем материаловедения. Журнал Сибирского Федерального Университета. Серия: Химия. 2009;2(4):287–293. URL: http://elib.sfu-kras.ru/bitstream/handle/2311/1656/01_zeer.pdf;jsessionid=9EEDB70EDC99B0F248737B1BAAE0B0C9?sequence=1 Chukanov N., Chervonnyi A. Infrared Spectroscopy of Minerals and Related Compounds. Springer International Publishing Switzerland; 2016. 1109 р. Коровкин М. В., Ананьева Л. Г. Инфракрасная спектроскопия карбонатных минералов. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2016. 96 с. Тимакова Е. Физическая химия. Химическая термодинамика. Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет; 2016. 119 с. Киселев М. Г., Савич В. В., Павич Т. П. Определение краевого угла смачивания на плоских поверхностях. Вестник Белорусского национального технического университета. 2006;(1):38–41. URL: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/7007/%d0%a1.%2038-41.pdf?sequence=1&isAllowed=y Намиот А. Ю. Растворимость газов в воде. Справочное пособие. М.: Недра; 1991. 177 с. Myerson A., Erdemir D., Lee A. (eds.) Handbook of industrial crystallization. Cambridge: Cambridge University Press; 2019. Рр. 76–114. Риббе П. Х., Ридер Р. Дж., Голдсмит Дж. Р. и др. Карбонаты. Минералогия и химия. (Пер. с англ.) Ридер Р. Дж. (ред.). М.: Мир, 1987. 494 с. Пестряк И. В. Моделирование и исследование физико-химических процессов при кондиционировании оборотных вод. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015;(4):143–150. Ryznar J. W. A new index for determining the amount of calcium carbonate formed by water. Journal of the American Water Works Association. 1944;(36):472–486. https://mst.misis.ru/jour/article/view/288 doi:10.17073/2500-0632-2021-3-170-180 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). Gornye nauki i tekhnologii = Mining Science and Technology (Russia); Vol 6, No 3 (2021); 170-180 Горные науки и технологии; Vol 6, No 3 (2021); 170-180 2500-0632 Якутия extraction mining kimberlite hydrophilizing compounds purification froth separation recycled water electrochemical conditioning heat treatment Mirny GOK Yakutiya извлечение кимберлиты гидрофилизирующие образования очистка пенная сепарация оборотная вода электрохимическое кондиционирование тепловая обработка обогатительная фабрика Мирнинский ГОК info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2021 ftjmst https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-3-170-18010.17580/gzh.2019.02.1210.1016/j.mineng.2012.03.01510.29227/IM-2019-01-0710.1088/1755-1315/459/5/05209810.1016/j.ijmst.2018.11.028 2024-06-07T03:54:31Z The main reason of decreasing diamond recovery through froth separation is their surface hydrophilization by hypergene minerals and technogenic films, crystallized from the supersaturated aqueous phase, fixed on the surface structurally or by adhesion. Various types of physical actions, including thermal and ultrasonic treatment of the initial feed of froth separation, are recommended to increase the diamond-bearing kimberlite beneficiation process performance, providing cleaning of the surface of diamonds due to destruction of their accretions with rock minerals and removal of film hydrophilizing coatings from the surface of diamond crystals. A sample of kimberlite material with a given content of diamonds of 1.5–2 mm in size was used as a subject of research in the process of froth separation. The results of thermodynamic calculations and experimental research have substantiated the necessity of using electrochemical conditioning of recycled water for increasing the efficiency of diamond surface cleaning in froth separation operation when using the process of thermal treatment of initial ore feed. The use of diaphragmless electrochemical conditioning of recycled water increases the efficiency of thermochemical dissolution of hydrophilizing compounds on the surface of diamonds through reducing the concentration of calcium and carbonate ions as well as through shifting the medium pH to 6.1–6.5. The measurements of the limiting wetting angle showed that the maximum effect of increasing the diamond surface hydrophobicity was achieved when heat and electrochemical treatment were used together. Laboratory studies showed the possibility of increasing flotation diamond extraction from 65.7 to 91.4 % through application of electrochemical conditioning of recycled water. The optimum parameters of diaphragmless electrochemical treatment of recycled water of the froth separation cycle in conditions of application of pulp heat treatment: current density of 175–200 A/m2 and power consumption of 1.2–1.5 kWh/m3. Tests carried ... Article in Journal/Newspaper Yakutiya Якути* Якутия Mining Science and Technology Yakutiya ENVELOPE(130.000,130.000,65.000,65.000) Gornye nauki i tekhnologii = Mining Science and Technology (Russia) 6 3 170 180 |