Горный институт КНЦ РАН, Апатиты, РФ

Фомин А. В., старший научный сотрудник, канд. техн. наук, fomin5-49@mail.ru

Представлены результаты технологических лабораторных исследований, направленных на оценку целесообразности применения гравитационных методов обогащения для выделения нефелинового концентрата из хвостов флотации апатита, получаемых при переработке руд хибинских месторождений. Предложены различные варианты гравитационных технологий получения чернового нефелинового концентрата из хвостов апатитовой флотации на базе винтовой сепарации, которые обеспечили выделение концентрата, содержащего 25,2–25,8 % мас. Al₂O₃ при его сквозном извлечении на уровне 75,8–77,9%, доводка которого до кондиционного качества может быть осуществлена флотационными методами. Внедрение предлагаемых технологических решений с применением ресурсосберегающих гравитационных методов обеспечит повышение качества питания нефелиновой флотации при одновременном сокращении ее фронта, что будет способствовать стабильному получению качественного нефелинового концентрата из бедного труднообогатимого минерального сырья переменного вещественного состава.

1. Савалей В. В. Транспортно-логистический комплекс России на начальном этапе санкционных ограничений // Территория новых возможностей. Вестник Владивостокского государственного университета экономики и сервиса. 2022. Т. 14, № 4. С. 7–22.
2. Сизяков В. М., Назаров В. Н., Бричкин Е. В., Сизякова Е. В. Обогащение лежалых хвостов флотации апатит-нефелиновых руд // Обогащение руд. 2016. № 2. С. 33–39.
3. Сентемова В. А. Технология получения нефелиновых концентратов // Горный журнал. 2011. № 2. С. 39–42.
4. Alzahrani A. S. Syntheses and characterization of twofold nepheline-combeite glass-ceramics for dental application // Journal of Non-Crystalline Solids. 2022. Vol. 596. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2022.121877.
5. Lee H., Lee J., Chung W. J., Im W. B. Modifying the composition of oxyfluoride glass-ceramics containing Eu²⁺- doped nepheline and LaF₃ crystals for white LED // Optical Materials. 2023. Vol. 137. DOI: 10.1016/j.optmat.2023.113550
6. Elmaghraby M. S., Ismail A. I., Ghabrial D. S., El-Shakour Z. A. Effect of nepheline syenite additives on the technological behavior of ceramics and porcelain stoneware tiles // Silicon. 2019. Vol. 12, Iss. 5. P. 1125–1136.
7. Мухина Т. Н. Повышение эффективности обратной флотации нефелина при использовании высокомолекулярных алкилбензолсульфонатов: автореферат дис. … канд. техн. наук. СПб., СПГГИ им. Г. В. Плеханова. 2004. 24 с.
8. Лыгач В. Н., Ладыгина Г. В., Брыляков Ю. Е., Кострова М. А. Повышение эффективности нефелинового производства на АНОФ-II ОАО «Апатит» путем совершенствования реагентного режима обратной флотации нефелина // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2007. № 10. С. 365–369.
9. Митрофанова Г. В., Марчевская В. В., Перункова Т. Н. Совершенствование режимов нефелиновой флотации из складированных отходов обогащения апатит-нефелиновых руд хибинских месторождений // Цветные металлы. 2022. № 8. С. 8–14.
10. Artemev A. V., Veselova E. G., Nikitina I. V., Mitrofanova G. V. Recovery of nepheline from apatite flotation tailings of apatite-nepheline complex mineral composed ores // Geolinks Conference Proceedings. 2021. Vol. 3, Bk. 2. P. 159–166.
11. Никитина И. В., Таран А. Е., Перункова Т. Н., Митрофанова Г. В. Повышение эффективности флотации труднообогатимых апатит-нефелиновых руд с использованием селективных реагентов собирателей // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021. № 11. С. 95–108.

12. Гурьев А. А. Устойчивое развитие рудно-сырьевой базы и обогатительных мощностей АО «Апатит» на основе лучших инженерных решений // Записки Горного института. 2017. Т. 228. С. 662–673.
13. Элбендари А. М., Александрова Т. Н., Николава Н. В. Оптимизация реагентного режима при обогащении апатит-нефелиновых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020. № 10. С. 123–132.
14. Черноусенко Е. В., Перункова Т. Н., Артемьев А. В., Митрофанова Г. В. Совершенствование технологий флотационного обогащения руд Кольского полуострова // Горный журнал. 2020. № 9. С. 66–72.
15. Львов В. В., Ушаков Е. К. Исследование возможности магнитного обогащения некондиционного нефелинового концентрата // Современные образовательные технологии в подготовке специалистов для минерально-сырьевого комплекса. Сборник научных трудов II Всероссийской научной конференции. СПб: СПГУ, 2018. С. 940–945.
16. Мезенин А. О., Тасина Т. И., Иерусалимцев В. А. Обзор и сравнительная оценка перспективных технологий обогащения нефелинового сырья для производства глинозема // Обогащение руд. 2016. № 3. С. 14–21.
17. Пелевин А. Е. Магнитные и электрические методы обогащения. Магнитные методы обогащения. Екатеринбург: УГГУ, 2018. 296 с.
18. Shadrunova I. V., Gorlova O. E., Zhilina V. A. The new paradigm of an environmentally-driven resource-saving technologies for processing of mining // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 687, Iss. 6. DOI: 10.1088/1757-899X/687/6/066048
19. Марчевская В. В., Мухина Т. Н. Разработка ресурсосберегающей технологии получения нефелинового концентрата из высококремнистого сырья // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022. № 4. С. 108–117.
20. Торцева Ю. С., Мироненко А. А., Федоров И. С., Васильев С. В. Использование базы данных ICDD PDF-2 при рентгенофазовом анализе // Ядерная физика и инжиниринг. 2017. Т. 8, № 1. С. 48–51.
21. Прокопьев С. А., Прокопьев Е. С., Емельянова К. К., Напольских С. А. Получение высококачественного магнетит-гематитового железорудного концентрата методом винтовой сепарации // Горный журнал. 2021. № 6. С. 86–90.
22. Akbari H., Noaparast M., Shafaei S. Z., Hajati A., Aghazadeh S., Akbari H. A beneficiation study on a low grade iron ore by gravity and magnetic separation // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2018. Vol. 59, Iss. 4. P. 353–363.
23. Rodrigues A. F., Delboni Junior H., Rodrigues O. M., Zhou J., Galvin K. P. Gravity separation of fine itabirite iron ore using the Reflux Classifier – Part I – Investigation of continuous steady state separations across a wide range of parameters // Minerals Engineering. 2023. Vol. 201. DOI: 10.1016/j.mineng.2023.108187
24. Rodliyah I., Wijayanti R., Hidayat K. N., Dianawati E. A., Sudrajat A., Firmansyah D. Beneficiation of cassiterite from primary tin ores using gravity and magnetic separation // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 882. DOI: 10.1088/1755-1315/882/1/012008
25. Yang J., Song B., Wang L. Cassiterite recovery from tungsten residues through centrifugal gravity concentration // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 300. DOI: 10.1088/1755-1315/300/2/022133
26. Han Z., Golev A., Edraki M. A review of tungsten resources and potential extraction from mine waste // Minerals. 2021. Vol. 11. DOI: 10.3390/min11070701
27. Федотов П. К., Петухов В. И., Федотов К. В., Бурдонов А. Е. Анализ направлений переработки лежалых хвостов Джидинского ВМК // Обогащение руд. 2016. № 1. С. 40–46.
28. Lu D., Wang Y., Jiang T., Sun W., Hu Y. Study on preconcentration efficiency of wolframite from tungsten ore using gravity and magnetic separations // Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2016. Vol. 52. P. 718–728.
29. Гурман М. А., Щербак Л. И. Комбинированные методы обогащения гематит-браунитовой руды // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2018. № 1. С. 144–159.
30. Федотов П. К., Сенченко А. Е., Федотов К. В., Бурдонов А. Е. Результаты исследования руды золоторудного месторождения на обогатимость гравитационными методами // Цветные металлы. 2021. № 2. С. 8–16.
31. El-Sayed S., Abdel-Khalek N. A., El-Shatoury E. H., Abdel-Motelib A., Hassan M. S., Abdel-Khalek M. A. Mineralogical study and enhanced gravity separation of gold-bearing mineral, South Eastern Desert, Egypt // Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2020. Vol. 56, Iss. 5. P. 839–848.
32. Chen Q., Yang H., Tong L., Niu H., Zhang F., Chen G. Research and application of a Knelson concentrator: A review // Minerals Engineering. 2020. Vol. 152. DOI: 10.1016/j.mineng.2020.106339
33. Хохуля М. С., Алексеева С. А., Черезов А. А., Фомин А. В. Изучение процессов измельчения и гравитационно-магнитного разделения редкометалльных руд для оптимизации комбинированной технологии их обогащения // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2021. № 3. С. 168–181.
34. Wang Z., Zheng Y., Huang X., Wang X., Peng J., Dai Z. Gravity separation tests of a complex rutile ore // Minerals. 2024. Vol. 14, Iss. 1. DOI: 10.3390/min14010068
35. Hassan E. S. R. E., Mutelet F., Abdel Khalek N. A., Youssef M. A., Abdallah M. M., El Menshawy A. H. Beneficiation and separation of Egyptian tantalite ore // Key Engineering Materials. 2020. Vol. 835. P. 208–213.
36. Кускова Я. В. Разработка новых конструкций концентрационных столов для повышения эффективности обогащения полезных ископаемых // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2012. № 9. С. 393–396.