Хабаровский Федеральный исследовательский центр ДВО РАН (Хабаровск, Россия)

Л. А. Киенко, канд. техн. наук ведущий научный сотрудник, kienkola@rambler.ru
О. В. Воронова, старший научный сотрудник, olya-vo@mail.ru

Представлены результаты исследований состава и обогатимости техногенного сырья Ярославской горнорудной компании. Массив хвостохранилища предприятия был сформирован из отходов обогащения тонковкрапленных карбонатно-флюоритовых руд. На стадии первичной переработки руды Вознесенского рудного района подвергались тонкому измельчению, обеспечивающему содержание частиц размером менее 45 мкм 80–90 %. Особенности технологии флотационного извлечения флюорита из вторичного сырья связаны с наличием на минеральных зёрнах реагентных плёнок, образовавшихся на стадии первичной переработки руд. Трансформация поверхностей частиц в результате длительных контактов с водно-воздушной средой хвостохранилищ вносит дополнительные сложности для адсорбционных процессов при вторичном обогащении. Определены основные принципы построения схемы флотации техногенного сырья, имеющего в своём составе минералы с близкими флотационными свойствами. Показана зависимость результатов обогащения от состава пробы и соотношения основных компонентов. Приведены сравнительные данные результатов флотации в обычном режиме и в режиме использования ультразвуковой подготовки собирателя. Установлено, что воздействие ультразвуком на растворы собирателей сопровождается повышением качественных показателей технологии. Показана возможность эффективного обогащения техногенных хвостов содержащих 18,26 % CaF₂, 11,62 % СаСО₃. По схеме с доработкой промпродуктов в замкнутом цикле получен концентрат с массовой долей CaF₂ 93,69 % при извлечении флюорита 73,35 %. Содержание двуокиси кремния при этом составило 1,56 %, что существенно ниже, чем в концентратах, выпускаемых предприятием в период переработки первичных руд.

1. Чантурия В. А. Инновационные процессы комплексной и глубокой переработки минерального сырья природного и техногенного происхождения // Горный журнал. 2015. № 7. С. 29–37.
2. Кондратьев С. А., Ростовцев В. И., Коваленко К. А. Развитие экологически безопасных технологий комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья // Горный журнал. 2020. № 5. С. 39–46.
3. Пашкевич М. А., Куликова Ю. А. Мониторинг и оценка негативного воздействия техногенных массивов минерально-сырьевого комплекса // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023. № 9-1. С. 231–247.
4. Киенко Л. А., Саматова Л. А., Воронова О. В. К проблеме повышения селективности флотации при обогащении карбонатно-флюоритовых руд месторождений Приморского края // Горный журнал. 2013. № 12. С. 63–67.
5. Классен В. И., Недогоров Д. И., Дебердеев И. Х. Шламы во флотационном процессе. – М. : Недра, 1969. – 160 с.
6. Кондратьев С. А., Цицилина Д. М. Избирательность флотационного извлечения кальцийсодержащего минерала осадками оксигидрильного собирателя // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2023. № 2. С. 112–122.
7. Александрова Т. Н., Ромашев А. О., Кузнецов В. В. Развитие методического подхода к определению флотационной способности тонковкрапленных сульфидов // Обогащение руд. 2020. № 2. С. 9–14.
8. Киенко Л. А., Саматова Л. А., Воронова О. В., Плюснина Л. Н. Применение смесей собирателей при флотации тонковкрапленных карбонатно-флюоритовых руд // Обогащение руд. 2009. № 3. С. 25–28.
9. Киенко Л. А., Саматова Л. А., Воронова О. В., Плюснина Л. Н. Разработка и совершенствование переработки тонковкрапленных карбонатно-флюоритовых руд месторождений Приморья // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2007. № S9. C. 302–307.

10. Mai Q., Zhou H., Ou L. Flotation separation of chalcopyrite and talc using calcium ions and calcium lignosulfonate as a combined depressant // Metals. 2021. Vol. 11, Iss. 4. 651.
11. Кондратьев С. А. Подходы к выбору флотационных реагентов-собирателей // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022. № 5. С. 109–124.
12. An M., Liao Y., Cao Y., Hao X., Ma L. Improving low rank coal flotation using a mixture of oleic acid and dodecane as collector: a new perspective on synergetic eff ect // Processes. 2021. Vol. 9. 404.
13. Ashrafizadeh S. N., Ganjizade A. Liquid foams: Properties, structures, prevailing phenomena and their applications in chemical/biochemical processes // Advances in Colloid and Interface Science. 2024. Vol. 325. 103109.
14. Агранат Б. А., Дубровин М. Н., Хавский Н. Н. Основы физики и техники ультразвука. – М. : Высшая школа, 1987. – 352 с.
15. Еремин Ю. П., Денисов Г. А., Штерн М. Д., и др. О перспективах использования вибрационных и акустических колебаний на процессы флотации // Обогащение руд. 1981. №3. С. 24–28.
16. Глембоцкий В. А. Соколов М. А. Якубович И. А. и др. Ультразвук в обогащении полезных ископаемых. – Алма-Ата : Наука, 1972. – 229 с.
17. Буров В. Е., Пойлов В. З., Потапов И. С., Кузьминых К. Г. Влияние ультразвуковой обработки собирателей сильвиновой флотации на его структурные свойства и коллоидное состояние // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2024. № 1. С. 165–175.
18. Burov V. E., Poilov V. Z., Sazhina M. M., Huang Zh. Effect of ultrasound on reagent compositions foaming properties used in mineral fl otation // ChemChem Tech. 2022. Vol. 65, Iss. 9. pp. 81–89.
19. Киенко Л. А., Воронова О. В., Кондратьев С. А. Пути повышения качественного состава флюоритовых концентратов при вторичном обогащении техногенного сырья // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022. № 6. С. 150–160.