АО «Механобр инжиниринг» (Санкт-Петербург, Россия)

А. Е. Гапеева, научный сотрудник, gapeeva.ae@mekhanobr.com
В. А. Таранов, канд. техн. наук, начальник отдела технологических исследований, taranov@mekhanobr.com
Т. И. Тасина, зам. начальника отдела технологических исследований, старший научный сотрудник, science@mekhanobr.com
Г. Я. Аксёнова, канд. геол.-минерал. наук, ведущий научный сотрудник, aksenova.gy@mekhanobr.com

В статье представлены результаты исследований по разработке технологии обогащения железной руды с высоким содержанием серы. Работа выполнялась на представительной пробе железной руды с содержанием железа общего 39,6 % и серы общей 2,63 %. Актуальность исследования заключалась в необходимости получения концентрата высокого качества с низким содержанием серы. Полученный концентрат III стадии мокрой магнитной сепарации содержал 68 % железа общего и 3,2 % серы общей. Высокое содержание серы связано с присутствием сульфидных минералов железа – пирита и в значительном количестве моноклинного пирротина. Моноклинный пирротин обладает высокой магнитной восприимчивостью, вследствие чего происходит образование магнитных флокул из более тонких частиц магнетита вокруг зерен пирротина. Для снижения содержания серы в магнитном продукте III стадии мокрой магнитной сепарации проведены флотационные исследования. Представлены результаты опытов по выбору реагентного режима при флотации пирротина, проведены сравнения полученных результатов без и с применением операции оттирки. Установлено, что сочетание операции оттирки совместно с жидким стеклом позволяет снизить содержание серы в камерном продукте до 0,28 % при извлечении серы в пенный продукт 91,73 %. Содержание железа в концентрате соответствует высоким стандартам металлургического производства (69,0 %), обеспечивает высокое качество исходного материала для выплавки, с минимальным количеством примесей, поскольку повышенное содержание серы приводит к снижению механических свойств окатышей. Такой качественный магнетитовый концентрат используется преимущественно в черной металлургии для изготовления высококачественных марок сталей и чугунов.

1. Пелевин А. Е. Технологии обогащения железных руд России и пути повышения их эффективности // Записки Горного института. 2022. Т. 256. С. 579–592.
2. Берсенев И. С., Евстюгин С. Н., Подковыркин Е. А., Жуков Ю. С., Щеглов В. Н. Особенности десульфурации железорудных окатышей из высокосернистых концентратов в пересыпающемся слое // Творческое наследие В. Е. Грум-Гржимайло: прошлое, современное состояние, будущее: сборник докладов международной научно-практической конференции (27–29 марта 2014 г., г. Екатеринбург). – Екатеринбург: УрФУ, 2014. – Ч. 1. – С. 78–81.
3. Tang X., Chen Y. A review of flotation and selective separation of pyrrhotite: a perspective from crystal structures // International Journal of Mining Science and Technology. 2022. Vol. 32, Iss. 4. pp. 847–863.
4. Rezvani A., Raji F., Liu Q., Peng Y. Identification and quantification of pyrrhotite superstructures in base metal sulfide ore samples: a critical review // Minerals Engineering. 2024. Vol. 218, Iss. 2. 108975.
5. Haghmohamadipasan R., Vazifeh Mehrabani J., Pourghahramani P. An Investigation on Removing Sulfur from Hamadan Magnetite Concentrate // Journal of Mineral Resources Engineering. 2020. Vol. 5, Iss. 18. pp. 95–110.
6. Arvidson B., Klemetti M., Knuutinen T., Kuusisto M., Man Y. T., Hughes-Narborough C. Flotation of pyrrhotite to produce magnetite concentrates with a sulphur level below 0.05% w/w // Journal of Minerals Engineering. Vol. 50–51. 2013. pp. 4–12.
7. Armando Correa de Araujo, Matthias R. Flotation of pyrrhotite from magnetite ores – a Kazakh case study // 42nd ABM Ironmaking Seminar, 6th International Congress on the Science and Technology of Ironmaking – ICSTI, 42nd International Meeting on Ironmaking and 13th International Symposium on Iron Ore (October 14th to 18th, 2012, Rio de Janeiro, RJ, Brazil). 2012. pp. 1928–1945.
8. Чантурия Е. Л., Миненко В. Г. Перспективные методы повышения извлечения минералов железа и качества железорудного концентрата // Инновационные процессы комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья: материалы Международной конференции (Плаксинские чтения – 2020). – Апатиты: ФИЦ КНЦ РАН, 2020. – С. 56–60.
9. Zhang X., Gu X., Han Y., Parra-Álvarez N., Claremboux V., Kawatra S. K. Flotation of iron ores: a review // Journal of Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2021. Vol. 42, Iss. 18. pp. 184–212.
10. Xiaohui Zeng, Xin Hu, Zishuai Liu, Gan Wan. Flotation separation of pyrrhotite from magnetite using sodium fluosilicate (Na2SiF6) as a selective activator // Journal Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2025. Vol. 61, Iss. 4. 207418.
11. Nakhaei F., Irannajad M., Mohammadnejad S., Hajizadeh Omran A. Sulfur content reduction of iron concentrate by reverse flotation // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects. 2023. Vol. 45, Iss. 3. pp. 9552–9568.
12. Каменева А. А., Рухленко Е. Д. Пути повышения качества магнетитового концентрата ОАО «Ковдорский ГОК» // Обогащение руд. 2002. № 1. С. 27–31.