Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, Россия

А. Е. Пелевин, профессор кафедры обогащения полезных ископаемых, доцент, докт. техн. наук, эл. почта: a-pelevin@yandex.ru

Исследована схема с раздельным обогащением двух технологических сортов, полученных после первой стадии измельчения. Схема испытана в лабораторных условиях на примере титаномагнетитовой руды и железистых кварцитов. Для разделения промпродукта ММС–I на сорта 1 (богатый) и 2 (бедный) использован модифицированный барабанный магнитный сепаратор с увеличенной глубиной ванны. Особенностью сепаратора является пониженная индукция магнитного поля на дне ванны (0,005 Тл) при стандартной индукции магнитного поля на поверхности барабана. При переработке титаномагнетитовой руды по схеме с раздельным обогащением технологических сортов 1 и 2 произошло увеличение содержания железа в суммарном концентрате на 1,99 % (от 63,4 до 65,39 %) по сравнению со стандартной схемой. Содержание железа и диоксида кремния в концентрате, полученном из сорта 1, составило 66,6 % и 1,21 % соответственно. При переработке железистых кварцитов по разработанной схеме содержание железа в суммарном концентрате увеличилось на 1,57 % (от 65,9 до 67,47 %) по сравнению со стандартной схемой. Содержание железа в концентрате, полученном из сорта 1, составило 69,98 %. Использование схемы с раздельным обогащением технологических сортов привело к росту содержания железа в суммарных хвостах на 0,54 % (от 6,38 до 6,92 %) для титаномагнетитовой руды и на 0,56 % для железистых кварцитов (от 26,64 до 27,2 %).

1. Löf A., Ericsson M., Löf O. Iron ore market review // CIS Iron and Steel Review. 2019. Vol. 17. P. 4–9.
2. Юшина Т. И., Чантурия Е. Л., Думов А. М., Мясков А. В. Современные тенденции в развитии технологий переработки железных руд // Горный журнал. 2021. № 11. С. 75–83.
3. Kuskov V. B., Lvov V. V., Yushina T. I. Increasing the recovery ratio of iron ores in the course of preparation and processing // CIS Iron and Steel Review. 2021. Vol. 21. Р. 4–8.

4. Bojian Chen, Tao Jiang, Jing Wen, Lin Li, Peng Hu. Review of pellets and blast furnace slag research progress: the effects of MgO on metallurgical properties // Ironmaking & Steelmaking. 2023. Vol. 50, Iss. 8. P. 1022–1036. DOI: 10.1080/03019233.2023.2192113
5. Chernousov P. I., Karpalev A. E., Kramar A. V., Podusovskiy V. O. Comprehensive index of compound blast furnace smelting // CIS Iron and Steel Review. 2022. Vol. 23. P. 9–14.
6. Bobkov V. I., Dli M. I., Sokolov A. M., Rubin Y. B. Analysis of chemical-metallurgical agglomeration processes during charge sintering // CIS Iron and Steel Review. 2020. Vol. 20. P. 7–11.
7. Metolina P., de Andrade R. S., Ramos B., Guardani R. Hydrogen direct reduction ironmaking process for zero CO2 emission: A study on the effect of particle properties changes during the multiple non-catalytic gassolid reactions // Minerals Engineering. 2023. Vol. 201. 108188. DOI: 10.1016/j.mineng.2023.108188
8. Haque N. Chapter 20 - Life cycle assessment of iron ore mining and processing // Iron Ore (Second Edition). Mineralogy, Processing and Environmental Sustainability. 2022. P. 691–710. DOI: 10.1016/B978-0-12-820226-5.00007-0
9. Küster F., Scharm Ch., An F., Reinmöller M. et al. Direct reduction of iron ore pellets by N2/H2 mixture: In-situ investigation and modelling of the surface temperature during reduction progression // Minerals Engineering. 2024. Vol. 215. 108827. DOI: 10.1016/j.mineng.2023.108827
10. Chuan Dai, Pan Chen, Honghu Tang, Jiayan Liu, Wei Sun. Preparation of high-purity magnetite from iron ore concentrate // Minerals Engineering. 2024. Vol. 216. 108899. DOI: 10.1016/j.mineng.2024.108899
11. Badawi M., Belissont R., Turrer H., Foucaud Y. Assessment of flotation process efficiency in producing DR concentrate from a low-grade iron ore // Minerals Engineering. 2024. Vol. 216. 108838. DOI: 10.1016/j.mineng.2024.108838
12. Rodrigues W. J., Fernandes P. A., Peres A. E. C. The effect of etheramine type on the hydrophobicity of quartz particles from iron ore // Minerals Engineering. 2024. Vol. 214. 108769. DOI: 10.1016/j.mineng.2024.108769
13. Пелевин А. Е., Сытых Н. А. Сравнение использования гидроциклонов и грохотов в замкнутом цикле измельчения титаномагнетитовой руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. № 5. С. 154–166. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_5_0_154
14. Frausto J. J., Ballantyne G. R., Runge K., Powell M. S. et al. The effect of screen versus cyclone classification on the mineral liberation properties of a polymetallic ore // Minerals Engineering. 2021. Vol. 169. 106930. DOI: 10.1016/j.mineng.2021.106930
15. Косой Г. М. Разработка и испытания технологического тандема плоскодонный гидроциклон – многочастотный грохот // Обогащение руд. 2022. № 4. С. 3–8.
16. Терехин Е. П., Чуева Е. А., Хворостянова В. И. Совершенствование технологии дообогащения для повышения качества железорудного концентрата // Техника и технология горного дела. 2023. № 3. С. 82–93. DOI: 10.26730/2618-7434-2023-3-82-93
17. Сенченко А. Е., Куликов Ю. В., Захаров А. Г., Исмагилов Р. И. Разработка технологии дообогащения рядового железорудного концентрата для обогатительной фабрики // Горная промышленность. 2024. № 5S. С. 158–165. DOI: 10.30686/1609-9192-2024-5S-158-165
18. Osipova N. V. Investigation of the possibility of obtaining concentrate production targets based on a mathematical model of an ferrum ore processing site // CIS Iron and Steel Review. 2023. Vol. 25. P. 4–9.
19. Опалев А. С., Черезов А. А. Опыт освоения магнитно-гравитационной сепарации на предприятиях России и стран СНГ для повышения качества железорудного сырья // Горная промышленность. 2023. № 3. С. 122–128. DOI: 10.30686/1609-9192-2023-3-122-128
20. Jian-feng Zhou, Song Zhang, Feng Tian, Chun-lei Shao. Simulation of oscillation of magnetic particles in 3D microchannel flow subjected to alternating gradient magnetic field // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2019. Vol. 473. P. 32–41. DOI: 10.1016/j.jmmm.2018.10.028
21. Пелевин А. Е. Повышение эффективности обогащения железорудного сырья путем сепарации в переменном магнитном поле // Черные металлы. 2021. № 5. С. 4–9.
22. Korchevenkov S. A., Aleksandrova T. N. Preparation of standard iron concentrates from non-traditional forms of raw material using a pulsed magnetic field // Metallurgist. 2017. Vol. 61, Iss. 5–6. P. 375–381. DOI: 10.1007/s11015-017-0503-z
23. Dmitriev A. N., Vitkina G. Yu., Petukhov R. V., Kornilkov S. V. et al. The characteristic of ores and concentrates of the open society «EVRAZ KGOK» // Advanced Materials Research. 2013. Vol. 834–836. Р. 364-369. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.834-836
24. Пелевин А. Е. Корнилков С. В., Дмитриев А. Н., Багазеев В. К. Повышение качества магнетитовых концентратов при раздельном обогащении природных типов и разновидностей железных руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021. № 11–1. С. 306–317. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_306
25. Фоминых В. Г., Краева Ю. П., Ларина Н. В. Петрология и рудогенезис Качканарского массива. – Свердловск : Изд-во РИСО УНЦ АН СССР, 1987. – 180 с.
26. Пелевин А. Е., Сытых Н. А., Черепанов Д. В. Влияние крупности частиц на эффективность сухой магнитной сепарации // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021. № 11–1. С. 293–305. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_293
27. Ismagilov R. I., Yushina T. I., Dumov A. M. Contrast range examination of rich iron ore from Mikhailovskoe deposit and evaluation of possibility of its preliminary concentration via physical methods // CIS Iron and Steel Review. 2023. Vol. 26. P. 22–32.
28. Исмагилов Р. И., Козуб А. В., Гридасов И. Н., Шелепов Э. В. Современные направления повышения эффективности переработки железистых кварцитов на примере АО «Михайловский ГОК им. А.В. Варичева» // Горная промышленность. 2020. № 4 С. 98–103. DOI: 10.30686/1609-9192-2020-4-98-103
29. Пелевин А. Е., Сытых Н. А. Стадиальное извлечение железного концентрата с помощью барабанного сепаратора с модифицированной ванной // Обогащение руд. 2016. № 4. С. 10–15.
30. Пилов П. И. Оптимизация показателей обогащения полезных ископаемых на основе кинетики сепарационных процессов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2007. № 7. С. 396–401.
31. Пелевин А. Е. Влияние магнитной флокуляции на результаты обогащения железосодержащих руд // Обогащение руд. 2021. № 4. С. 15–20.
32. Рыбкин B. C., Леонтьев Л. И., Леушин В. Н., Евстюгин С. Н., Горбачев В. А. Разработка технологических схем металлизации качканарских окатышей // Сталь. 2008. № 7. С. 16–20.
33. Селиванов Д. А., Быстров И. Г. Результаты комплексной геолого-экономической оценки месторождений Качканарской группы // Разведка и охрана недр. 2015. № 3. С. 46–52.
34. Рахимов Х. К., Чантурия Е. Л., Шехирев Д. В. Использование электрохимических воздействий в процессе флотационного дообогащения рядового железорудного концентрата // Горные науки и технологии. 2024. Т. 9. № 1. С. 21–29. DOI: 10.17073/2500-0632-2023-12-196
35. Исмагилов Р. И., Баскаев П. М., Игнатова Т. В., Шелепов Э. В. Перспективы расширения минерально-сырьевой базы железных руд за счет вовлечения в переработку окисленных железистых кварцитов Михайловского месторождения // Обогащение руд. 2020. № 3. С. 19–24.