ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова», Магнитогорск, Россия:
В. Б. Чижевский, доктор техн. наук, профессор

И. А. Гришин, канд. техн. наук, доцент кафедры
О. П. Шавакулева, канд. техн. наук, доцент, кафедра геологии и маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых, magtu_opi@mail.ru

Металлургические предприятия Южного Урала испытывают острый дефицит железорудного сырья. Особенно в тяжелом положении находится ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ОАО «ММК»), так как основное месторождение отработано, а действующие карьеры имеют невысокую производительность. Переработка шлаков в количестве 10 млн. т/год позволяет получить около 1 млн. т железосодержащих продуктов для металлургии. Полнота извлечения железа в магнитные продукты при этом не превышает 35–37 % вследствие низкой эффективности технологий. Отсутствие операций глубокой переработки немагнитных продуктов и процессов дробления и измельчения для освобождения корольков железа не позволяет повысить качество магнитных продуктов и получить маложелезистые немагнитные продукты для широкого применения. Низка эффективность переработки шлаков крупностью 10–0 мм, количество которых в исходном шлаке достигает 50–55 %. Исследования выполнили на укрупненных лабораторных установках для дробления, сухой магнитной сепарации, измельчения и сепарации во взвешенном состоянии. Использовали трубчатый магнитный анализатор 170Т-СЭ, механический встряхиватель для рассева проб и микроскоп Siams Photolab. Разработана технология переработки всех немагнитных продуктов, позволяющая получать более качественные магнитные продукты и маложелезистые немагнитные. Для переработки мелких шлаков использован новый способ сепарации — во взвешенном состоянии и разработана технология их обогащения в замкнутом цикле, обеспечивающая повышение качества магнитного продукта. Изучена возможность замены песка маложелезистым немагнитным продуктом в смеси для закладки выработанного пространства при подземной разработке полезных ископаемых и показана перспективность применения его при одновременном снижении расхода цемента на 30–35 %. Разработанная технология глубокой переработки позволяет повысить полноту извлечения железа на 30,3 % и выпуск магнитных продуктов на 18,1 % с более высокой массовой долей в них железа. Маложелезистые немагнитные продукты перспективны для приготовления смесей при закладке выработанного пространства при подземной разработке полезных ископаемых.

1 Юшина Т. И., Петров И. М., Авдеев Г. И., Валавин В. С. Анализ современного состояния добычи и переработки железных руд и железорудного сырья в Российской Федерации // Горный журнал. 2015. № 1. С. 41–47.
2. Гладских В. И., Гром С. В., Емелин К. А., Чижевский В. Б., Шавакулева О. П. Состояние и перспективы развития сырьевой базы ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» // Горный журнал. Черные металлы. Специальный выпуск. 2012. С. 12–14.
3. Reuter M., Xiao Y., Boin U. Recycling and environmental issues of metallurgical slags and salt fluxes // VII International Conference on Molten Slags Fluxes and Salts. The South African Institute of Mining and Metallurgy. 2004. P. 349–356.
4. Шамари У. Экономический аспект: защита окружающей среды и ресурсов благодаря шлакам черной металлургии // Черные металлы. 2015. № 7. С. 54–56.
5. Irem Zeynep Yildirim, M. Prezzi. Use of steel slag in subgrade applications // Final Report Joint Transportation Research Program. FHWA/IN/JTRP. 2009/32.
6. Kumar S., Kumar R., Bandopadhyay A., Alex T. C., Kumar R. B., Das S. K., Mehrotra S. P. Mechanical activation of granulated blast furnace slag and its eff ect on the properties and structure of Portland slag cement // Cement and Concrete Composites. 2008. Vol. 30. No. 8. P. 679–685.
7. Merkel T. Erzeugung und nutzung von produkten aus eisenhüttenschlacke // FEhs-Institut Für Baustoff -Forschung, Duisburg. 2012. No. 1. S. 19.
8. Ким Т. Ф., Сукинова Н. В., Курган Т. А., Игнатьева Н. С. Переработка металлургических шлаков ММК // Сталь. 2004. № 12. С. 114–116.
9. Чижевский В. Б., Шавакулева О. П., Дегодя Е. Ю., Сединкина Н. А. Глубокая переработка сталеплавильных шлаков // Сталь. 2014. № 4. С. 124–126.
10. Чижевский В. Б., Тахаутдинов Р. С., Захаров И. П. Свидетельство на полезную модель 26450 РФ. МПК⁷ В 03 С 1/18. Устройство для извлечения магнитных частиц из сыпучего материала // БИПМ. 2002. № 34. С. 390.
11. Захаров И. П. Повышение эффективности обогащения сталеплавильных шлаков за счет применения сухой магнитной сепарации во взвешенном состоянии // Дис. ... канд. техн. наук. — Магнитогорск, 2004. — 165 с.
12. Rigby G. T., Wibberley L. I., Cao H. T. Blast furnace slag utilization in mine backfill: implications for sustainable development and greenhouse gas reduction. Greenhouse gases in the metallurgical industries // Policies, Abatement and Treatment, 40^th Annual Conference of Metallurgists of CIM, Toronto, Canada, 26–29 August 2001. P. 227–238.