Актюбинский региональный университет имени К. Жубанова, Актобе, Казахстан

А. А. Тургалиев, магистрант кафедры «Металлургия и горное дело» технического факультета
О. Р. Сариев, профессор кафедры «Металлургия и горное дело» технического факультета, эл. почта: rafhatsson@mail.ru

Актюбинский завод ферросплавов — филиал АО «ТНК «Казхром», Актобе, Казахстан
Е. Э. Абдулабеков, директор
Р. С. Казбеков, директор по производству
А. О. Куандыков, координатор по ведению технологического процесса цеха по переработке шлаков

Рассмотрено решение актуальной проблемы утилизации и вторичного использования обедненных хромовых
хвостов — крупнотоннажных отходов горно-обогатительных комбинатов на примере отвалов Донского ГОКа, где накоплено около 3 млн т сырья с содержанием 15–25 % Cr₂O₃, что демонстрирует не только экологическую, но и значительную сырьевую целесообразность их переработки в условиях истощения запасов высокосортных руд. В качестве основного метода обогащения выбрана отсадка на комплексах КПФШ-50 в цехе переработки шлаков Актюбинского завода ферросплавов (АктЗФ), для повышения эффективности которой проведена комплексная оптимизация основных технологических параметров, включая увеличение частоты пульсации до 2–2,5 подъемов в секунду для интенсификации рыхления постели, замену стандартных сит на щелевые шириной 3 мм для предотвращения забивания мелкодисперсной фракцией и обеспечения стабильного воздушного потока, а также увеличение подачи воды для снижения вязкости среды и облегчения сепарации частиц. Проведенные опытно-промышленные испытания на АктЗФ и Аксуском заводе ферросплавов (АксЗФ) подтвердили высокую технологическую эффективность предложенной схемы: для фракции хвостов 5–10 мм на АктЗФ достигнуто извлечение 73,1 % Cr₂O₃, для фракции 0–10 мм — 66,6 % Cr₂O₃, при этом полученный концентрат с содержанием 32–51 % Cr₂O₃ полностью соответствует требованиям к шихтовым материалам плавильных цехов, а воспроизводимость технологии доказана на АксЗФ, где извлечение составило 66,7 %. Экономический эффект от внедрения технологии, оцененный для АктЗФ в 15 млн долл. США и для АксЗФ в 6 млн долл. США, достигается за счет создания стабильного источника вторичного сырья, сокращения затрат на закупку первичного концентрата и снижения экологических платежей. Таким образом, продемонстрировано успешное внедрение принципов циркулярной экономики, позволяющее перевести техногенные отходы из категории экологической угрозы в категорию стратегического сырьевого резерва для ферросплавной промышленности.

1. Папин А. В., Маликов В. И. Экологические проблемы горно-металлургического комплекса и пути их решения // Цветные металлы. 2020. № 5. С. 44–49.
2. Соколов А. С., Калинин Ю. О. Утилизация и переработка отходов обогащения полезных ископаемых. — М. : Горная книга, 2018. — 215 с.
3. Lottermoser B. G. Mine wastes: characterization, treatment and environmental impacts. — 3rd ed. — Berlin : Springer, 2010. — 400 p.
4. Sariyev O., Kelamanov B., Dossekenov M. et al. Environmental characterization of ferrochromium production waste (refined slag) and its carbonization product // Heliyon. 2024. Vol. 10. e30789.
5. Гасников В. В., Щедровицкий П. С. Современное состояние и перспективы сырьевой базы ферросплавного производства // Сталь. 2021. № 8. С. 76–80.
6. Sariev O., Kim S., Zhumagaliev Ye. et al. Viscosity and crystallization temperature of ferroalloy slags from Kazakhstan ore // Metalurgija. 2020. Vol. 59, Iss. 4. P. 525–528.
7. Жуков Ю. А. Ресурсосберегающие технологии в металлургии. — СПб. : Наука, 2019. — 189 с.
8. Лопатин А. Г., Шохин В. Н. Гравитационные методы обогащения. — М. : Недра, 1993. — 350 с.
9. Верхотуров М. В. Гравитационные методы обогащения : учебник. — Москва : Издательство МАКС Пресс, 2006. — 352 с.
10. Комащенко В. И., Дубов Ю. В. Использование техногенных отходов горного производства // Горный журнал. 2019. № 7. С. 88–92.
11. Щедровицкий П. С. Сырьевая база ферросплавной промышленности: вызовы и возможности // Металлы Евразии. 2022. № 1. С. 34–39.
12. Sariev O., Kelamanov B., Zhumagaliyev Ye. et al. Remelting the high-carbon ferrochrome dust in a direct current arc furnace (DCF) // Metalurgija. 2020. Vol. 59, Iss. 4. P. 533–536.
13. Авдохин В. М. Основы обогащения полезных ископаемых. Том 1. Обогатительные процессы. — Москва : Горная книга, 2018. — 420 с.
14. Wills B. A., Finch J. A. Wills’ mineral processing technology: an introduction to the practical aspects of ore treatment and mineral recovery. — 8th ed. — Butterworth-Heinemann, 2015. — 512 p.
15. Федотов К. В., Никольска Н. И. Проектирование обогатительных фабрик : учебник для вузов. — М. : Горная книга, 2012. — 536 с.
16. Gunson A. J., Klein B., Veiga M., Dunbar S. Reducing mine water requirements // Journal of Cleaner Production. 2012. Vol. 21. P. 21–32.