<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gscience</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Mining Science and Technology (Russia)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Горные науки и технологии</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2500-0632</issn><publisher><publisher-name>The National University of Science and Technology MISiIS (NUST MISIS)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17073/2500-0632-2020-3-188-200</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gscience-238</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>BENEFICIATION AND PROCESSING OF NATURAL AND TECHNOGENIC RAW MATERIALS</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ОБОГАЩЕНИЕ, ПЕРЕРАБОТКА МИНЕРАЛЬНОГО И ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Increasing Efficiency of Copper-Molybdenum Ore Flotation using Measurement of Pulp Absorption Capacity</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Повышение эффективности флотации медно-молибденовых руд с использованием измерения поглотительной способности пульпы</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-4105-944X</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Морозов</surname><given-names>В. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Morozov</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>г. Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Moscow</p></bio><email xlink:type="simple">dchmggu@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Эрдэнэзуул</surname><given-names>Жаргалсайхан</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Jargalsaikhan</surname><given-names>Erdenezul</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>г. Москва</p><p>Монголия</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Moscow</p><p>Mongolia</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Пестряк</surname><given-names>И. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Pestryak</surname><given-names>I. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>г. Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Moscow</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">National University of Science and Technology MISiS (NUST MISiS)<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru">Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»; ГОК «Эрдэнэт»<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">National University of Science and Technology MISiS (NUST MISiS); "ERDENET" GOK<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>19</day><month>10</month><year>2020</year></pub-date><volume>5</volume><issue>3</issue><fpage>188</fpage><lpage>200</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Morozov V.V., Jargalsaikhan E., Pestryak I.V., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Морозов В.В., Эрдэнэзуул Ж., Пестряк И.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Morozov V.V., Jargalsaikhan E., Pestryak I.V.</copyright-holder><license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mst.misis.ru/jour/article/view/238">https://mst.misis.ru/jour/article/view/238</self-uri><abstract><p>A promising line in development of reagent consumption automatic control systems is applying data on measuring collector concentration in the pulp aqueous phase. For effective using data on the concentration of the nonionic collector – allyl ester of amylxanthogenic acid – in the process of flotation, the studies were carried out and the method for analyzing its residual concentration in the flotation pulp liquid phase was developed. The developed spectral technique for measuring the concentration of amylxanthogenic acid allyl ester in the pulp aqueous phase showed stable results in the temperature range of 10 to 25 °С, pH range of 8.5 to 11.0. This allowed applying the technique to measuring residual concentration of AeroMX- 5140 collector in the operation of bulk sulphide flotation in copper-molybdenum ore beneficiation. The laboratory tests allowed determining connection between the indicators of residual concentration with the main indicators of copper-molybdenum flotation. The studies showed that increasing the residual concentration of the non-ionic collector occurs with increasing its consumption and pH of the pulp aqueous phase. It is shown that significant increase in metal recoveries is observed at similar residual collector concentrations: for copper, in the range of 0.25 to 0.5 mg/l, and for molybdenum and pyrite iron, at the concentrations from 0.25 to 1 mg/l. The possibility of using the nonionic collector residual concentration as the informational indicator of the flotation process has been substantiated. It is proposed to use the ore absorption capacity in relation to the collector applied as an indicator of the ore grade. It is shown that using this indicator reduces relative variance for the dependences of the yields of individual ore types and increases the accuracy of determining the composition of the processed ore as a mixture of typical ore grades. An algorithm for automated control of the consumption of flotation reagents based on the advanced control of the processed ore elemental and mineral composition was developed and tested at Erdenet GOK processing plant, with the calculation of the pulp absorption capacity in relation to the nonionic collector, including the beneficiation process indicators determination using an economically-oriented optimization criterion. The expected economic effect from the reduction of metal losses amounted to USD 145 thous.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Перспективным направлением разработки систем автоматического управления расходами реагентов является применение данных измерения концентрации собирателя в водной фазе пульпы. Для решения задачи применения данных о концентрации неионогенного собирателя – аллилового эфира амилксантогеновой кислоты – в процессе флотации были проведены исследования и разработана методика анализа его остаточной концентрации в жидкой фазе флотационной пульпы. Разработанная спектральная методика измерения концентрации аллилового эфира амилксантогеновой кислоты в водной фазе пульпы показала стабильные результаты в интервале температур 10-25°С, интервале рН от 8,5 до 11,0, что позволило применить ее для измерения остаточной концентрации собирателя AeroMX-5140 в операции коллективной сульфидной флотации при обогащении медно-молибденовых руд. В результате проведения лабораторных исследований была установлена связь показателей остаточной концентрации с основными показателями медно-молибденовой флотации. Проведенными исследованиями установлено, что повышение остаточной концентрации неионогенного собирателя происходит при увеличении его расхода и рН водной фазы пульпы. Показано, что существенный рост извлечений металлов наблюдается при близких остаточных концентрациях собирателя: для меди в интервале от 0,25 до 0,5 мг/л, а для молибдена и пиритного железа – при концентрации от 0,25 до 1 мг/л. Обоснована возможность использования остаточной концентрации неионогенного собирателя в качестве информационного параметра флотационного процесса. Предложено использовать поглоти тельную способность руды по отношению к используемому собирателю в качестве параметра сортности руды. Показано, что включение данного параметра снижает относительную дисперсию для зависимостей выходов отдельных типов руды и увеличивает точность определения состава перерабатываемой руды как смеси типовых сортов руд. Разработан и проверен в условиях обогатительной фабрики ГОКа «Эрдэнэт» (Монголия) алгоритм автоматизированного управления расходами флотационных реагентов на основе опережающего контроля элементного и минерального состава перерабатываемой руды с расчетом величины поглотительной способности пульпы по отношению к неионогенному собирателю, включающий определение параметров процессов обогащения с использованием экономико-ориентированного критерия оптимизации. Ожидаемый экономический эффект от снижения потерь составил 145 тыс. долларов США.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>медно-молибденовые руды</kwd><kwd>флотация</kwd><kwd>концентрация собирателя</kwd><kwd>УФ-спектрофотометрия</kwd><kwd>поглотительная способность</kwd><kwd>регулирование</kwd><kwd>оптимизация</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>copper-molybdenum ores</kwd><kwd>flotation</kwd><kwd>collector concentration</kwd><kwd>UV spectrophotometry</kwd><kwd>absorption capacity</kwd><kwd>regulation</kwd><kwd>optimization</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Авдохин B. M. Основы обогащения полезных ископаемых. Т. 1. Обогатительные процессы. М.: Горная книга; 2008. 417 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Avdokhin V. M. Fundamentals of mineral processing. Part. 1. Beneficiation processes. Moscow: Gornaya Kniga Publ.; 2008. 417 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Абрамов А. А. Теоретические основы создания инновационных технологий флотации. Ч. 2. Теоретические основы физико-химического моделирования процессов селективной флотации руд цветных металлов. Цв. металлы. 2013;(3):11–15.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Abramov A. A. Theoretical basics for creating innovative flotation techniques. Part 2. Theoretical basics of physical and chemical modeling of selective flotation of nonferrous metal ores. Tsvetnye Metally [Nonferrous Metals]. 2013;(3):11–15. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Анализатор жидкости фотометрический АЖФ-6. Режим доступа: http://ptk-kip.ru/publics/item/4205.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">AZhF-6 photometric liquid analyzer. Available from: http://ptk-kip.ru/publics/item/4205 (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hao F., Davey K. J., Bruckard W. J., Woodcock J. T. Online analysis for xanthate in laboratory flotation pulps with a UV monitor. International Journal of Mineral Processing. 2008;89(1-4):71–75.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hao F., Davey K. J., Bruckard W. J., Woodcock J. T. Online analysis for xanthate in laboratory flotation pulps with a UV monitor. International Journal of Mineral Processing. 2008;89(1-4):71–75.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lalla B., Knights B. D. H. &amp; Steenkamp C. J. H. Online Measurement of Xanthate in Flotation Circuits by Means of UV Spectrophotometry. In: Proceedings of 48th Annual Conference of Metallurgists COM. Sudbury, Canada; 2009. P. 46–48.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lalla B., Knights B. D. H. &amp; Steenkamp C. J. H. Online Measurement of Xanthate in Flotation Circuits by Means of UV Spectrophotometry. In: Proceedings of 48th Annual Conference of Metallurgists COM. Sudbury, Canada; 2009. P. 46–48.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bulatovic Srdjan M. Handbook of Flotation Reagents Chemistry, Theory and Practice: Flotation of Sulfide Ores. Elsevier Science &amp; Technology Books; 2007. 446 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bulatovic Srdjan M. Handbook of Flotation Reagents Chemistry, Theory and Practice: Flotation of Sulfide Ores. Elsevier Science &amp; Technology Books; 2007. 446 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Технологическая инструкция по обогащению медно-молибденовых руд на обогатительной фабрике совместного Монголо-Российского предприятия «Эрдэнэт». Эрдэнэт, Монголия; 2014. 194 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Technological instruction for beneficiation of copper-molybdenum ores at the processing plant of the “Erdenet” Mongolian-Russian joint venture. Erdenet, Mongolia; 2014. 194 с. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Morozov V., Davaasambuu D., Ganbaatar Z., etc. Modern systems of automatic control of processes of grinding and flotation of copper-molybdenum ore. In: 16th IFAC Symposium on Control, Optimization and Automation in Mining, Minerals and Metal Processing. 2013;15(1):166–171.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Morozov V., Davaasambuu D., Ganbaatar Z., etc. Modern systems of automatic control of processes of grinding and flotation of copper-molybdenum ore. In: 16th IFAC Symposium on Control, Optimization and Automation in Mining, Minerals and Metal Processing. 2013;15(1):166–171.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сивкова P. И., Воронина Л. В., Молодцова В. И. Пат. 726472 СССР. Способ количественного определения эфиров ксантогеновых кислот. Опубл. 05.04.1980. Бюл. № 7.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sivkova P. I., Voronin L. V., Molodtsova V. I. Method for quantitative determination of xanthogenic acid ester. Patent No.726472 USSR. Publ. 05.04.1980. Bul. No. 7. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fleming I, Williams D. H. Spectroscopic Methods in Organic Chemistry. 6th Ed.; 2007. 304 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fleming I, Williams D. H. Spectroscopic Methods in Organic Chemistry. 6th Ed.; 2007. 304 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Морозов В. В., Пестряк И. В., Эрдэнэзуул Ж. Влияние концентрации неионогенного собирателя – аллилового эфира амилксантогеновой кислоты на флотацию медно-молибденовых руд. Цв. металлы. 2018;(11):14–20.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Morozov, V.V., Pestryak, I.V., and Erdenezuul, J. Effect of the concentration of nonionic collector, allyl ester of amylxanthogenic acid, on flotation of copper-molybdenum ores. Tsvetnye Metally [Nonferrous Metals], 2018;(11):14–20. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sun Х., Forsling W. The degradation kinetics of ethyl-xanthate as a function of pH in aqueous solution. Minerals Engineering. 1997;10(4):400–412. DOI: 10.1016/S0892-6875(97)00016-2</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sun Х., Forsling W. The degradation kinetics of ethyl-xanthate as a function of pH in aqueous solution. Minerals Engineering. 1997;10(4):400–412. DOI: 10.1016/S0892-6875(97)00016-2</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Leja J. Surface chemistry of froth flotation. Plenum Press; 1982. 329 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Leja J. Surface chemistry of froth flotation. Plenum Press; 1982. 329 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сорокер Л. В., Швиденко А. А. Управление параметрами флотации. М: Недра; 1979. 232 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Soroker L. V., Shvidenko A. A. Control of flotation parameters. M., Nedra Publ.; 1979. 232 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жаргалсайхан Эрдэнэзул. Оптимизация технологии обогащения медно-молибденовых руд на основе комплексной системы технологических и экономических критериев: Дисс. … канд. техн. наук. М.; 2019. 133 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Erdenezul Jargalsaikhan. Optimization of the processing technology for copper-molybdenum ores based on a complex system of technological and economic criteria. Ph.D. thesis in Engineering Science. Мoscow; 2019. 133 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Erdenezul Jargalsaikhan, Khurelchuluun Ishgen. Process optimization of grinding and flotation of coppermolybdenum ores with the use of model-based criteria. In: Proceedings of 22-nd International Conference on Environment and Mineral Processing. Technical university of Оstrava; 2018. P. 152–154.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Erdenezul Jargalsaikhan, Khurelchuluun Ishgen. Process optimization of grinding and flotation of coppermolybdenum ores with the use of model-based criteria. In: Proceedings of 22-nd International Conference on Environment and Mineral Processing. Technical university of Оstrava; 2018. P. 152–154.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ганбаатар З., Морозов В.В., Дэлгэрбат Л., Дуда А. М. Управление процессами обогащения медномолибденовых руд с использованием опережающего контроля качества. Горные науки и технологии. 2017;(1):40–48. DOI: 10.17073/2500-0632-2017-1-40-48</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ganbaatar Z., Morozov V. V., Delgerbat L., Duda A. M. Control of copper-molybdenum ore beneficiation processes with applying advanced quality control. Gornye nauki i tekhnologii = Mining Science and Technology (Russia). 2017;(1):40–48. DOI: 10.17073/2500-0632-2017-1-40-48 (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Morozov V. V., Zorigt G., Lodoy D., Morozov Y. P. Modern method and systems of optical ore grade analysis by processing of copper-molybdenum ores. In: Conference Paper IMPC 2018. 29th International Mineral Processing Congress. Moscow; 2019. Р. 52–60.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Morozov V. V., Zorigt G., Lodoy D., Morozov Y. P. Modern method and systems of optical ore grade analysis by processing of copper-molybdenum ores. In: Conference Paper IMPC 2018. 29th International Mineral Processing Congress. Moscow; 2019. Р. 52–60.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Морозов В.В., Пестряк И.В., Эрдэнэзуул Жаргалсайхан. Анализ концентрации неионогенного собирателя при флотации медно-молибденовых руд. Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья. Матер. XXV Междунар. науч.-техн. конф. в рамках XVIII Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург; 2020. С. 6–10.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Morozov V. V., Pestryak I. V., Erdenezuul Zhargalsaykhan. Analysis of concentration of a nonionic collector during flotation of copper-molybdenum ores. Scientific fundamentals and practice of processing of ores and technogenic raw materials. In: Proceedings of XXV Int. scientific and technical conf. within the framework of the XVIII Ural Mining Decade. Yekaterinburg; 2020. P. 6–10. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
