Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, Россия:

А. Е. Пелевин, доцент кафедры обогащения полезных ископаемых, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: a-pelevin@yandex.ru

Исследована возможность применения двухстадиальной схемы измельчения с применением тонкого грохочения в замкнутом цикле второй стадии вместо трехстадиальной схемы с использованием гидроциклонов. В лабораторных условиях выполнена оценка влияния размера отверстий сит грохотов, применяемых во второй стадии измельчения, на показатели производства титаномагнетитового концентрата для агломерации. Рассмотрены размеры отверстий сит: 0,63; 0,315; 0,16 и 0,1 мм. Снижение размера отверстия сит с 0,63 до 0,1 мм приводит к увеличению содержания железа в концентрате с 56,32 до 62,71 %, при этом выход концентрата уменьшается с 19,75 до 16,65 %, а извлечение железа в концентрат — с 71,07 до 66,72 %. Показано, что концентрат для агломерации с содержанием железа 61 % можно получить при помощи двух стадий измельчения. Размер отверстий сит грохотов второй стадии не должен превышать 0,2 мм. Результаты, полученные в лабораторных и промышленных условиях, при использовании сит с размером отверстий 0,15 и 0,1 мм принципиально не отличаются. Перед промышленными испытаниями новой схемы обогащения необходимо выполнять экспериментальное моделирование схем в лабораторных условиях. Двухстадиальную схему измельчения с применением тонкого грохочения во второй стадии можно использовать при обогащении титаномагнетитовой руды. Это позволит снизить затраты на измельчение руды. Сокращение стадий измельчения приводит к увеличению крупности концентрата, поэтому схема применима для производства концентрата для агломерации.

1. Немыкин С. А., Копанев С. Н., Мезенцева Е. В., Окунев С. М. Производство железорудного концентрата с повышенной долей полезного компонента // Горный журнал. 2017. № 5. С. 27–31. DOI: 10.17580/gzh.2017.05.05.
2. Исмагилов Р. И., Козуб А. В., Гридасов И. Н., Шелепов Э. В. Современные направления повышения эффективности переработки железистых кварцитов на примере АО «Михайловский ГОК им. А. В. Варичева» // Горная промышленность. 2020. № 4. С. 98–103. DOI: 10.30686/1609-9192-2020-4-98-103.
3. Löf A., Ericsson M., Löf O. Iron ore market review // CIS Iron and Steel Review. 2019. Vol. 17. P. 4–9. DOI: 10.17580/cisisr.2019.01.01.
4. Elves Matiolo, Hudson Jean Bianquini Couto, Neymayer Lima, Klaydison Silva, Amanda Soaresde Freitas. Improving recovery of iron using column flotation of iron ore slimes // Minerals Engineering. 2020. Vol. 158. 106608. DOI: 10.1016/j.mineng.2020.106608.
5. Pattanaik A., Rayasam V. Analysis of reverse cationic iron ore fines flotation using RSM-D-optimal design – An approach towards sustainability // Advanced Powder Technology. 2018. Vol. 29, Iss. 12. P. 3404–3414. DOI: 10.1016/j.apt.2018.09.021.
6. Пелевин А. Е., Сытых Н. А. Применение сепараторов с повышенной индукцией магнитного поля при обогащении титаномагнетитовой руды // Обогащение руд. 2020. № 2. С. 15–20. DOI: 10.17580/or.2020.02.03.
7. Хохуля М. С., Опалев А. С., Рухленко Е. Д., Фомин А. В. Получение магнетит-гематитового концентрата из железистых кварцитов и складированных отходов их обогащения на основе минералого-технологических исследований // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 4. С. 259–271.
8. Исмагилов Р. И., Баскаев П. М., Игнатова Т. В., Шелепов Э. В. Перспективы расширения минерально-сырьевой базы железных руд за счет вовлечения в переработку окисленных железистых кварцитов Михайловского месторождения // Обогащение руд. 2020. № 3. С. 19–24. DOI: 10.17580/or.2020.03.04.
9. Kuskov V. B., Lvov V. V., Yushina T. I. Increasing the recovery ratio of iron ores in the course of preparation and processing // CIS Iron and Steel Review. 2021. Vol. 21. P. 4–8. DOI: 10.17580/cisisr.2021.01.01.
10. Якубайлик Э. К., Ганженко И. М., Бутов П. Ю., Килин В. И. Снижение потерь железа при мокрой сепарации в высоких полях // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2016. Т. 9. № 8. С. 1302–1310.
11. Прокопьев С. А., Пелевин А. Е., Напольских С. А., Гельбинг Р. А. Стадиальное выделение магнетитового концентрата с использованием винтовой сепарации // Обогащение руд. 2018. № 4. С. 28–33.
DOI: 10.17580/or.2018.04.06.
12. Кармазин В. В., Андреев В. Г., Палин И. В., Жилин С. Н., Пожарский Ю. М. Создание техники для технологии полностадиального обогащения магнетитовых кварцитов // Горный журнал. 2010. № 12. С. 85–89.
13. Опалев А. С., Бирюков В. В., Щербаков А. В. Стадиальное выделение магнетитового концентрата при разработке энергоресурсосберегающей технологии обогащения железистых кварцитов на ОАО «Олкон» // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015. № 11. С. 60–62.
14. Кармазин В. В., Синельникова Н. Г., Логинова Л. А., Епутаев Г. А., Данилова М. Г. Исследование стадиального процесса сепарации в сепараторах с магнитной системой, имеющей магниты разной высоты // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2007. № 9. С. 310–315.
15. Пелевин А. Е. Влияние магнитной флокуляции на результаты обогащения железосодержащих руд // Обогащение руд. 2021. № 4. С. 15–20. DOI: 10.17580/or.2021.04.03.
16. Ломовцев Л. А., Нестерова Н. А., Дробченко Л. А. Магнитное обогащение сильномагнитных руд. — М. : Недра, 1979. — 235 с.
17. Ганженко И. М., Зарщикова Г. Г., Камалова Т. Б., Алексеева Л. А., Шестак Е. М., Якубайлик Э. К. Влияние размагничивания на процессы гидравлической классификации сильномагнитных руд // Обогащение руд. 2013. № 2. С. 13–16.
18. Botha S., le Roux J. D., Craig I. K. Hybrid non-linear model predictive control of a run-of-mine ore grinding mill circuit // Minerals Engineering. 2018. Vol. 123. P. 49–62. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.04.016.
19. Duanxu Hou, Qiang Zhao, Baoyu Cui, Dezhou Wei, Zhenguo Song, Yuqing Feng. Geometrical configuration of hydrocyclone for improving the separation performance // Advanced Powder Technology. 2022. Vol. 33, Iss. 2. 103419. DOI: 10.1016/j.apt.2021.103419.
20. Осипова Н. В. Выбор параметров алгоритма управления загрузкой мельницы мокрого самоизмельчения железной руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021. № 10. С. 146–156. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_10_0_146.
21. Львов В. В., Александрова Т. Н. Система автоматического управления процессом классификации в гидроциклоне // Горный журнал. 2016. № 5. С. 94–96. DOI: 10.17580/gzh.2016.05.14.
22. Samayamutthirian Palaniandy, Rinto Halomoan, Hidemasa Ishikawa. TowerMill circuit performance in the magnetite grinding circuit – The multi-component approach // Minerals Engineering. 2019. Vol. 133. P. 10–18. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.12.019.
23. Вайсберг Л. А., Коровников А. Н., Трофимов В. А. Модернизация технологических циклов грохочения на основе инновационного оборудования (к 100-летию института «Механобр») // Горный журнал. 2017. № 1. С. 11–17.
24. Moraes M. N., Galery R., Mazzinghy D. B. A review of process models for wet fine classification with high frequency screens // Powder Technology. 2021. Vol. 394. P. 525–532. DOI: 10.1016/j.powtec.2021.08.078.
25. Коровников А. Н., Бузунова Т. А. Исследование процесса классификации рудных пульп на вибрационном грохоте // Обогащение руд. 2018. № 5. С. 17–21.
26. Фоминых В. Г., Краева Ю. П., Ларина Н. В. Петрология и рудогенезис Качканарского массива. — Свердловск : Изд-во РИСО УНЦ АН СССР, 1987. — 180 с.
27. Дорошенко М. В., Башлыкова Т. В. Технологические свойства минералов : справочник для технологов. — М. : Теплоэнергетик, 2007. — 296 с.
28. Кантемиров В. Д., Титов Р. С., Яковлев А. М. Оценка влияния минерального состава титаномагнетитовой руды на результаты магнитного обогащения // Обогащение руд. 2017. № 4. С. 36–41. DOI: 10.17580/or.2017.04.07.
29. Пелевин А. Е., Сытых Н. А., Черепанов Д. В. Влияние крупности частиц на эффективность сухой магнитной сепарации // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021. № 11-1. С. 293–305. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_293.
30. Campos T. M., Bueno G., Barrios G. K. P., Tavares L. M. Pressing iron ore concentrate in a pilot-scale HPGR. Part 1: Experimental results // Minerals Engineering. 2019. Vol. 140. 105875. DOI: 10.1016/j.mineng.2019.105875.
31. Campos T. M., Bueno G., Barrios G. K. P., Tavares L. M. Pressing iron ore concentrate in a pilot-scale HPGR. Part 2: Modeling and simulation // Minerals Engineering. 2019. Vol. 140. 105876. DOI: 10.1016/j.mineng.2019.105876.
32. Campos T. M., Bueno G., Rodriguez V. A., Böttcher A.-Ch., Kwade A., Mayerhofer F., Tavares L. M. Relationships between particle breakage characteristics and comminution response of fine iron ore concentrates // Minerals Engineering. 2021. Vol. 164. 106818. DOI: 10.1016/j.mineng.2021.106818.
33. Пелевин А. Е., Сытых Н. А. Сравнение использования гидроциклонов и грохотов в замкнутом цикле измельчения титаномагнетитовой руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. № 5. С. 154–166. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_5_0_154.
34. Пелевин А. Е., Сытых Н. А. Испытания двухстадиальной схемы измельчения титаномагнетитовой руды // Обогащение руд. 2018. № 2. С. 13–18. DOI: 10.17580/or.2018.02.03.
35. Пелевин А. Е., Сытых Н. А. Применение тонкого гидравлического грохочения для стадиального выделения концентрата // Обогащение руд. 2021. № 1. С. 8–14. DOI: 10.17580/or.2021.01.02.