Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия

И. А. Гришин, зав. кафедрой геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: igorgri@mail.ru
Е. Ю. Дегодя, доцент кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: magur@mail.ru
И. А. Пыталев, директор института горного дела и транспорта, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: vehicle@list.ru

Институт горного дела УрО РАН, Екатеринбург, Россия
О. В. Зотеев, зав. лабораторией геодинамики и горного давления, докт. техн. наук, профессор

Институт проблем комплексного освоения недр РАН, Москва, Россия
И. В. Шадрунова, зав. отделом горной экологии, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: shadrunova_@mail.ru

На примере материала из отвалов добычи никелевых руд показана возможность переработки бедного железосодержащего сырья с высокой долей тонкодисперсной фракции. Основная проблема при обогащении сырья с тонкодисперсной фракцией в водной, а особенно в воздушной средах возникает из-за трудности разделения частиц крупностью менее 10 мкм. Эти частицы представлены преимущественно алюмосиликатными минералами, что позволяет рассматривать природу их межмолекулярного взаимодействия как глин и глинистых грунтов. На основе определения числа пластичности материала предложена классификация минерального сырья по группам заглиненности, предопределяющая построение принципиальных схем его переработки. Проверка адекватности предложенной классификации проведена опытным путем с помощью магнитной сепарации материала. Проба сырья с числом пластичности 15,4 поступала на мокрую магнитную сепарацию в слабом поле с предварительной ультразвуковой обработкой и без нее. Результаты опытов показали более высокие показатели для обработанной пульпы, что свидетельствует о правильности предложенной методики.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (проект № FRZU-2023–0008).

1. Булатов К. В. Понятие техногенного сырья // Современные технологии переработки техногенного сырья. Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых «ОАО УРАЛМЕХАНОБР». — Екатеринбург : АО «ИПП «Уральский Рабочий», 2019. — С. 10–11.
2. Смирнов А. Н., Гришин И. А., Масалимов А. В. Характеристика отсевов тяжелосредного обогащения магнезита как перспективного техногенного сырья // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 2. С. 88–93.
3. Салихов Д. Н., Ковалев С. Г., Ларионов Н. Н., Беликова Г. И. Полезные ископаемые Республики Башкортостан (железные руды). — Уфа : Издательство «Гилем», 2008. — 148 с.

4. Орехова Н. Н., Шадрунова И. В., Зелинская Е. В., Волкова Н. А. Ресурсы техногенного минерального сырья Урала и Сибири: основные результаты исследований, перспективы их освоения // Инновационныепроцессы комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья (Плаксинские чтения — 2020) : Материалы международной конференции, Апатиты, 21–26 сентября 2020 года. — Апатиты : Кольский научный центр Российской академии наук, 2020. — С. 24–28.

5. Солодкий Н. Ф., Солодкая М. Н., Шамриков А. С. Сырьевая база керамической и огнеупорной промышленности Урала : сб. «Современное состояние и перспективы использования сырьевой базы Челябинской области». — Челябинск, 2000. С. 106–107.
6. Афонина Г. А., Леонтьев В. Г. Исследование химико-минералогического состава и спекаемости глины Шулеповского месторождения // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. 2014. № 1–2. С. 89–98.
7. Харченко А. С. Закономерности поступления компонентов шихты по крупности из бункера бзу в колошниковое пространство печи в зависимости от условий // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2018. Т. 16, № 3. С. 46–56.
8. Осипов В. И., Соколов В. Н. Глины и их свойства. Состав, строение и формирование свойств. — М. : ГЕОС, 2013. — 576 с.
9. Карпенко Ф. С. Физико-химическая природа прочности глинистых грунтов / Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2019. № 5. С. 48–60.
10. Осипов В. И., Карпенко Ф. С., Кальбергенов Р. Г., Кутергин В. Н., Румянцева Н. А. Реологические свойства глинистых грунтов // Геоэкология. 2017. № 6. С. 49–57.
11. Murray H. H. Applied clay mineralogy. Occurrences, processing and application of kaolins, bentonites, palygorskite-sepiolite, and common clays. — Elsevier, 2007. — 188 р.
12. Calderón G. D. T., Rodríguez J. I., Ortiz-Méndez U., Torres-Martínez L. M. Iron leaching of a Mexican clay of industrial interest by oxalic acid // Advances in Technology of Materials and Materials Processing, 2005. Vol. 7, Iss. 2. P. 161–166.
13. Maurya Ch. B., Dixit Sh. G. High gradient magnetic separation of China clays // Mineral Processing Bulletin of Materials Science. Special Issue. 1988. Vol. 10, Iss. 5. P. 471–475.
14. Терещенко С. В., Шибаева Д. Н., Компанченко А. А., Алексеева С. А. Исследование влияния вещественного состава и крупности железистых кварцитов Оленегорского месторождения на результаты сухой магнитной сепарации // Обогащение руд. 2020. № 6. С. 15-20.
15. Пелевин А. Е. Технологии обогащения железных руд России и пути повышения их эффективности // Записки Горного института. 2022. Т. 256. С. 579-592.
16. Львов В. В., Кусков В. Б. Исследование возможности обогащения железных руд Бакчарского месторождения высокоинтенсивной магнитной сепарацией // Обогащение руд. 2015. № 1. С. 26-30.
17. Якубайлик Э. К., Ганженко И. М., Бутов П. Ю., Килин В. И. Снижение потерь железа при мокрой сепарации в высоких полях // Журнал СФУ. Техника и технологии. 2016. № 8. С. 1302-1310.