Մելքոնյան, Մհեր Գագիկի

Технология

Աշխատությունը նվիրված է պղինձ-մոլիբդենային օքսիդացած հանքային հումքի վերամշակման և դրանից պղնձի սուլֆիդային միացությունների ստացման արդյունավետ տեխնոլոգիական մոտեցումների մշակմանը՝ Հայաստանի խոշոր պղինձ-մոլիբդենային հանքավայրերից մեկի հանքանյութերի առանձնահատկությունների հաշվառմամբ։ Հիմնական ուշադրությունը կենտրոնացված է օքսիդացման ենթարկված հանքանյութերի նյութական և միներալոգիական կազմի ուսումնասիրության, պղնձի պարունակող միացությունների ձևերի բացահայտման և դրանց նպատակային սուլֆիդացման միջոցով հետագա հարստացման համար առավել բարենպաստ հատկություններով նյութ ստանալու հնարավորությունների վրա։ Օքսիդացած պղինձ պարունակող հանքանյութերի վերամշակումը դիտարկվում է որպես տեխնոլոգիական կարևոր խնդիր, քանի որ դրանցում արժեքավոր բաղադրիչները կարող են գտնվել այնպիսի միներալային ձևերով, որոնց արդյունավետ առանձնացումը սովորական սուլֆիդային հանքանյութերի համար կիրառվող հարստացման եղանակներով սահմանափակ է։ Այդ պատճառով կարևորվում է հանքային հումքի նախնական ուսումնասիրությունը և դրա հատկություններին համապատասխան տեխնոլոգիական սխեմայի ընտրությունը։ Հետազոտության շրջանակում քննության են առնվում հանքանյութի քիմիական, միներալոգիական և ֆիզիկական բնութագրերը, պղնձի ու մոլիբդենի պարունակությունը, արժեքավոր բաղադրիչների բաշխումը տարբեր միներալային փուլերում և դատարկ ապարի հիմնական բաղադրիչները։ Առանձին ուշադրություն է հատկացվում պղնձի օքսիդային և մնացորդային սուլֆիդային ձևերի հարաբերակցությանը, քանի որ այդ ցուցանիշը կարող է էապես ազդել ընտրվող վերամշակման տեխնոլոգիայի արդյունավետության վրա։ Հանքանյութի կառուցվածքի և միներալների փոխաճման առանձնահատկությունների ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տալիս գնահատել նաև մանրացման անհրաժեշտ աստիճանը և արժեքավոր միներալների բացման պայմանները։ Կարևոր ուղղություն է հումքի նախապատրաստումը տեխնոլոգիական վերամշակման համար։ Քննության են առնվում մանրացման, դասակարգման և անհրաժեշտության դեպքում այլ նախապատրաստական գործողությունների ազդեցությունը հետագա գործընթացների վրա։ Հատիկների չափը կարող է որոշիչ նշանակություն ունենալ, քանի որ չափազանց խոշոր մասնիկների դեպքում ակտիվ բաղադրիչների հասանելիությունը կարող է սահմանափակվել, իսկ չափազանց մանր նյութի առաջացումը կարող է դժվարացնել որոշ հետագա բաժանման գործընթացներ։ Այդ պատճառով տեխնոլոգիական ռեժիմի ընտրությունը պահանջում է հումքի հատիկաչափական կազմի և միներալների բացման աստիճանի համատեղ գնահատում։ Աշխատության առանցքային ուղղություններից է պղնձի օքսիդային միացությունների սուլֆիդացման գործընթացի ուսումնասիրությունը։ Սուլֆիդացման նպատակը պղինձ պարունակող մակերևույթների կամ միացությունների հատկությունների այնպիսի փոփոխությունն է, որի արդյունքում դրանք ձեռք են բերում սուլֆիդային հանքանյութերին բնորոշ որոշ տեխնոլոգիական հատկանիշներ և կարող են ավելի արդյունավետ ներգրավվել հետագա հարստացման գործընթացներում։ Ուսումնասիրվում են գործընթացի վրա ազդող հիմնական գործոնները՝ հանքանյութի միներալային կազմը, միջավայրի պայմանները, մշակման տևողությունը և կիրառվող տեխնոլոգիական ռեժիմները։ Կարևորվում է սուլֆիդացման աստիճանի և պղնձի հետագա կորզման ցուցանիշների միջև կապի բացահայտումը։ Առանձին ուշադրություն է հատկացվում սուլֆիդացված նյութի ֆլոտացիոն հատկությունների ուսումնասիրությանը։ Օքսիդային մակերևույթի նպատակային փոփոխությունից հետո հնարավոր է բարձրացնել պղինձ պարունակող մասնիկների ընտրողական առանձնացման հնարավորությունը։ Քննության են առնվում հարստացման գործընթացի արդյունավետության վրա ազդող պայմանները, խտանյութում պղնձի պարունակությունը, օգտակար բաղադրիչի կորզման աստիճանը և պոչանքներում մնացող մետաղի քանակը։ Այս ցուցանիշների համադրումը հնարավորություն է տալիս գնահատել մշակված տեխնոլոգիական սխեմայի արդյունավետությունը և որոշել դրա առավել նպատակահարմար ռեժիմները։ Հատուկ նշանակություն է տրվում պղնձի և մոլիբդենի համատեղ ներկայությանը։ Պղինձ-մոլիբդենային հանքանյութերի վերամշակման ժամանակ անհրաժեշտ է հաշվի առնել երկու արժեքավոր բաղադրիչների տեխնոլոգիական վարքը և հնարավոր փոխազդեցությունները, որպեսզի պղնձի կորզման բարձրացումը չհանգեցնի մոլիբդենի վերականգնման պայմանների վատթարացման։ Այդ պատճառով ուսումնասիրվում են այնպիսի տեխնոլոգիական լուծումներ, որոնք կարող են ապահովել հումքի համալիր օգտագործում և արժեքավոր բաղադրիչների հնարավորինս ամբողջական կորզում։ Քննության է առնվում նաև հանքանյութի օքսիդացման աստիճանի ազդեցությունը գործընթացի արդյունավետության վրա։ Հանքավայրի տարբեր հատվածներից ստացվող հումքը կարող է տարբերվել միներալային կազմով և երկրորդային փոփոխությունների աստիճանով, ինչի հետևանքով նույն տեխնոլոգիական ռեժիմը տարբեր նմուշների դեպքում կարող է ապահովել տարբեր արդյունքներ։ Հետևաբար կարևորվում է հումքի տեխնոլոգիական տիպերի առանձնացումը և դրանց համար համապատասխան վերամշակման պայմանների ընտրությունը։ Հետազոտության մեթոդաբանական հիմքում կարող են ընդգրկվել քիմիական, միներալոգիական, ֆիզիկաքիմիական և տեխնոլոգիական ուսումնասիրություններ։ Հանքային նմուշների բնութագրումը հնարավորություն է տալիս բացահայտել արժեքավոր բաղադրիչների գտնվելու ձևերը, իսկ փորձարարական տեխնոլոգիական հետազոտությունները՝ գնահատել դրանց փոխակերպման և առանձնացման արդյունավետությունը։ Ստացված արդյունքների համեմատական վերլուծության միջոցով հնարավոր է որոշել այն պայմանները, որոնք ապահովում են պղնձի առավել բարձր կորզում և բավարար որակի խտանյութի ստացում։ Առանձին տեղ է հատկացվում սուլֆիդացման գործընթացի ֆիզիկաքիմիական հիմքերի ուսումնասիրությանը։ Կարևորվում է հասկանալ, թե ինչպիսի փոփոխություններ են տեղի ունենում պղինձ պարունակող միներալների մակերևույթում և ինչպես են այդ փոփոխություններն անդրադառնում մասնիկների հետագա տեխնոլոգիական վարքի վրա։ Մակերևութային փոխակերպումների ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տալիս ավելի հիմնավորված կառավարել գործընթացը և ընտրել այնպիսի պայմաններ, որոնց դեպքում ձևավորվում են հարստացման համար բարենպաստ հատկություններ։ Ուսումնասիրվում է նաև տարբեր տեխնոլոգիական փուլերի փոխկապակցվածությունը։ Հումքի մանրացման աստիճանը, նախնական մշակումը, սուլֆիդացման արդյունավետությունը և հետագա հարստացումը դիտարկվում են որպես մեկ միասնական տեխնոլոգիական համակարգի բաղադրիչներ։ Յուրաքանչյուր փուլի պայմանների փոփոխությունը կարող է անդրադառնալ հաջորդ փուլերի արդյունքների վրա, ուստի ընդհանուր արդյունավետության բարձրացումը պահանջում է ամբողջ գործընթացի համալիր օպտիմալացում։ Կարևոր ուղղություն է տեխնոլոգիական ցուցանիշների հաշվարկը և նյութական հաշվեկշռի կազմումը։ Պղնձի բաշխման գնահատումը սկզբնական հումքի, ստացված խտանյութերի և մնացորդային արտադրանքների միջև հնարավորություն է տալիս բացահայտել մետաղի հիմնական կորուստների աղբյուրները և առաջարկել դրանց նվազեցման ուղիներ։ Նման վերլուծությունը կարևոր է նաև արդյունաբերական պայմաններում տեխնոլոգիայի հնարավոր կիրառելիության գնահատման համար։ Առանձին ուշադրություն է հատկացվում գործընթացի տնտեսական արդյունավետությանը։ Նոր տեխնոլոգիական լուծման նպատակահարմարությունը պայմանավորված է ոչ միայն մետաղի կորզման բարձր ցուցանիշներով, այլև հումքի և օժանդակ նյութերի օգտագործման արդյունավետությամբ, էներգածախսերով, տեխնոլոգիական գործողությունների քանակով և ստացվող արտադրանքի արժեքով։ Այդ գործոնների համադրումը հնարավորություն է տալիս գնահատել մշակված մոտեցման արտադրական հեռանկարները։ Կարևորվում է նաև բնապահպանական տեսանկյունը։ Հանքային հումքի առավել ամբողջական օգտագործումը և արժեքավոր բաղադրիչների կորուստների նվազեցումը կարող են նպաստել հանքարդյունաբերական արտադրության ռեսուրսային արդյունավետության բարձրացմանը։ Միաժամանակ տեխնոլոգիական սխեմայի մշակման ընթացքում անհրաժեշտ է հաշվի առնել օգտագործվող նյութերի և առաջացող արտադրական հոսքերի անվտանգ կառավարումը, ջրային ռեսուրսների արդյունավետ օգտագործումը և շրջակա միջավայրի վրա հնարավոր ազդեցությունների նվազեցումը։ Թեղուտի հանքային հումքի օրինակով կատարվող ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տալիս տեխնոլոգիական լուծումները համապատասխանեցնել կոնկրետ հանքավայրի միներալոգիական և ֆիզիկաքիմիական առանձնահատկություններին։ Դա կարևոր է, քանի որ տարբեր հանքավայրերի նույնատիպ անվանում ունեցող հանքանյութերը կարող են զգալիորեն տարբերվել միներալային կազմով, օքսիդացման աստիճանով և հարստացման հատկություններով։ Աշխատության գիտական նշանակությունը պայմանավորված է օքսիդացած պղինձ-մոլիբդենային հանքանյութերում պղնձի միացությունների նպատակային փոխակերպման և դրանց հետագա հարստացման օրինաչափությունների համալիր ուսումնասիրությամբ, իսկ կիրառական նշանակությունը՝ դժվար հարստացվող հանքային հումքի վերամշակման արդյունավետության բարձրացման և պղնձի կորզման տեխնոլոգիական հնարավորությունների ընդլայնման հետ։ Ստացված արդյունքները կարող են հիմք հանդիսանալ համապատասխան հանքային հումքի վերամշակման տեխնոլոգիական սխեմաների կատարելագործման, արժեքավոր բաղադրիչների կորուստների նվազեցման և հանքավայրի հումքային ռեսուրսների առավել համալիր օգտագործման համար։ Նյութը կարող է օգտակար լինել հանքանյութերի հարստացման, հիդրոմետալուրգիայի, գունավոր մետալուրգիայի, հանքային հումքի վերամշակման և հանքարդյունաբերական տեխնոլոգիաների ոլորտների հետազոտողների, ինժեներների, տեխնոլոգների, դասախոսների և ուսանողների համար։