CC BY
46
Оригинальная статья / Original article УДК 669.712
http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2017-11 -167-178
ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕЛЬЧАЕМОСТИ НЕФЕЛИНОВОЙ РУДЫ И ШЛАКА ФЕРРОТИТАНОВОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ ПО СПЕКАТЕЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
© И.И. Шепелев1, Н.К. Алгебраистова2, А.Ю. Сахачев3, А.М. Жижаев4, И.В. Прокопьев5
Научно-исследовательская организация ООО «ЭКО-Инжиниринг», Российская Федерация, 662150, г. Ачинск, Южная Промзона, квартал XII, стр. 1. 2,5Сибирский федеральный университет,
Российская Федерация, 660025, г. Красноярск, пр. Красноярский рабочий, 95. Акционерное общество «РУСАЛ Ачинск»,
Российская Федерация, 662150, г. Ачинск, Южная Промзона, квартал XII, стр. 1.
4Институт химии и химической технологии СО РАН,
Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50, стр. 24.
РЕЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. Изучение процесса измельчаемости нефелиновой руды и шлака ферротитанового производства для их дальнейшей совместной переработки по способу спекания нефелиново-известняково-содовой шихты. МЕТОДЫ. Использованы технологические, математические, минералогические методы исследования. РЕЗУЛЬТАТЫ. Проведены технологические исследования по измельчаемости ферротитанового шлака Ключевского завода ферросплавов и нефелиновой руды Кия-Шалтырского месторождения с целью оптимизации процесса шихтоподготовки. Выполнены исследования по измельчению, вскрытию шлака и нефелиновой руды, определению оптимальной ситовой характеристики и режима измельчения. Определена оптимальная тонина помола шлака ферротитанового производства. Установлено, что при измельчении шлака с 80 до 95% класса -0,074 мм количество зёрен свободного глинозема увеличивается незначительно, размеры включений в нем других минералов титана, железа и кальция значительно меньше и составляют от 0,5 до 20 мкм. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Результаты исследования кинетики измельчения показали, что шлак ферротитанового производства требует большего времени измельчения, чем нефелиновые руды, для получения зёрен того же класса крупности. Определено, что помол шлака ферротитанового производства с 80 до 95% класса -0,074 мм обеспечивает раскрытие зёрен глинозема только на 68%, более 32% зёрен находится в виде сростков с включениями в тонковкрапленном виде, размер которых составляет менее 20 мкм, что требует более тонкого их измельчения в процессе шихтоподготовки. Ключевые слова: шлак ферротитанового производства, нефелиновая руда, кинетика измельчения, нефели-ново-известняковая шихта.
Формат цитирования: Шепелев И.И., Алгебраистова Н.К., Сахачев А.Ю., Жижаев А.М., Прокопьев И.В. Исследование измельчаемости нефелиновой руды и шлака ферротитанового производства для переработки их по спекательной технологии // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 11. С. 167-178 DOI: 10.21285/1814-3520-2017-11-167-178
0
1
Шепелев Игорь Иннокентьевич, доктор технических наук, директор, e-mail: Ekoing@mail.ru Igor I. Shepelev, Doctor of technical sciences, CEO, e-mail: Ekoing@mail.ru
2Алгебраистова Наталья Константиновна, кандидат технических наук, доцент кафедры обогащения полезных ископаемых, e-mail: algebraistova@mail.ru
Natalia K. Algebraistova, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Minerals Benefication, e-mail: algebraistova@mail.ru
3Сахачев Алексей Юрьевич, директор по обеспечению производства, e-mail: Sakhachev_Aleks@mail.ru Aleksei Yu. Sakhachev, Director on production support, e-mail: Sakhachev_Aleks@mail.ru
4Жижаев Анатолий Михайлович, кандидат технических наук, заведующий лабораторией рентгеновских и спектральных методов анализа, e-mail: zhyzhaev@icct.ru
Anatoly M. Zhyzhaev, Candidate of technical sciences, Head of the Laboratory of X-ray and Spectral Methods of Analysis, e-mail: zhyzhaev@icct.ru
5Прокопьев Иван Владимирович, аспирант, e-mail: prokopiev.iv@yandex.ru Ivan V. Prokopiev, Postgraduate, e-mail: prokopiev.iv@yandex.ru
GRINDABILITY STUDY OF NEPHELINE ORE AND FERROTITANIUM PRODUCTION SLAG
FOR THEIR PROCESSING BY SINTERING TECHNOLOGY
I.I. Shepelev, N.K. Algebraistova, A.Yu. Sakhachev, A.M. Zhyzhaev, I.V. Prokopiev
Research Institution ECO-Engineering LLC,
1 bld, XII Kvartal, Yuzhnaya Promzona, Achinsk 662150, Russian Federation. Siberian Federal University,
95 pr. Krasnoyarskiy Rabochiy, Krasnoyarsk 660025, Russian Federation. RUSAL Achinsk OJSC,
1 bld, XII Kvartal, Yuzhnaya Promzona, Achinsk 662150, Russian Federation.
Institute of Chemistry and Chemical technology SB RAS,
24bld, Akademgorodok 50, Krasnoyarsk 660036, Russian Federation.
ABSTRACT. The PURPOSE of the paper is to study the grindability of nepheline ore and ferrotitanium production slag for their further combined processing by the method of nepheline-limestone-soda mixture sintering. METHODS. Technological, mathematical and mineralogical research methods are used in the study. RESULTS. The technological researches of grindability of ferrotitanium slag of the Klyuchevsky ferroalloy plant and nepheline ore from the Kiya-Shaltyrskoe field have been conducted in order to optimize the charge preparation process. The study was also given to the grinding and opening-up of slag and nepheline ore, determination of optimal particle size characteristics and grinding modes. The optimal grinding fineness of ferrotitanium production slag has been determined. It has been shown that under grinding of slag from 80 to 95% of -0.074 mm class the number of free alumina grains increases slightly, the sizes of other titanium, iron and calcium minerals inclusions are significantly lower and range from 0.5 to 20 pm. CONCLUSION. The results of kinetics study have shown that the ferrotitanium production slag requires more time for grinding than nepheline ores to achieve the grains of the same size class. It has been determined that grinding of ferrotitanium production slag from 80 to 95% of -0.074 mm class releases 68% of alumina grains, whereas more than 32% of grains remains in the form of aggregates with finely disseminated inclusions, the size of which is less than 20pm. Therefore their finer grinding is required in the process of charge preparation.
Keywords: ferrotitanium production slag, nepheline ore, grindability kinetics, nepheline-limestone charge
For citation: Shepelev I.I., Algebraistova N.K., Sakhachev A.Y., Zhyzhaev A.M., Prokopiev I.V. Grindability study of nepheline ore and ferrotitanium production slag for their processing by sintering technology. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2017, vol. 21, no. 11, pp. 167-178. (In Russian) DOI: 10.21285/1814-3520-2017-11-167-178
Введение
Разработка ресурсосберегающих технологий, направленных на экономию сырьевых компонентов при переработке некондиционных нефелиновых руд с одновременным решением экологических проблем путем вовлечения в данный процесс отходов производства и промышленных продуктов, является сегодня весьма актуальной [1-4]. В качестве ресурсосберегающей добавки при приготовлении глиноземной шихты можно использовать отходы, образующиеся при металлургической переработке, например, отвальные глиноземистые шлаки ферротитанового производства ОАО «Ключевский завод ферроспла-
вов», запасы которых к настоящему времени оцениваются в 3 млн т [5-6]. Учитывая, что по содержанию оксида алюминия отвальные глиноземистые шлаки превосходят бокситовые руды, их вполне можно рассматривать в качестве добавочного сырьевого источника для ряда глиноземных предприятий.
Целью настоящей работы являлось изучение процесса измельчаемости нефелиновой руды и шлака ферротитанового производства для их дальнейшей совместной переработки по способу спекания нефелиново-известняково-содовой шихты в АО «РУСАЛ Ачинск».
Материал и методы исследования
Глиноземистый шлак ферротитанового производства характеризуется широким спектром химико-минералогического состава, микроструктуры и физико-
химических свойств. Анализ изменения химического состава за последние два десятилетия показал, что глиноземистый шлак имеет непостоянный состав, что обуслов-
лено прежде всего использованием нового вида сырья, а также переходом с ильменита Кусинского месторождения на лейкоксе-новый концентрат Иршанского ГОКа [7]. Исследования химического состава предоставленной пробы глиноземистого шлака ферротитанового производства ОАО «Ключевской завод ферросплавов», выполненные в центральной испытательной лаборатории АО «РУСАЛ Ачинск» показали, что среднее содержание оксида алюминия в шлаке колеблется от 56 до 70% и в разных фракциях составляет от 61,6 до 62,8% масс. (табл. 1).
Определение массовых долей натрия, магния, алюминия, кремния, кальция, титана, железа производилось в пересчете на оксиды рентгеноспектральным методом. Минеральный состав глиноземистых шлаков ферротитанового производства в основном может быть описан диаграммой состояния Al2O3-TO2-CaO, в которой имеются бинарные соединения,
представленные алюминатами и титаната-ми кальция.
По литературным данным [7], главными минералами в глиноземистых шлаках ферротитанового производства являются корунд ((Al, Т^2О3) и свободные оксиды титана (Т^О3, TiO, ТЮ2) c явным преобладанием первого соединения. Отмечено также [8], что при содержании СаО более 9% масс. в данных шлаках совместно с ти-тансодержащим бонитом имеются более основные алюминаты кальция: CaO х 2Д2О3 и CaO * Д!2О3. Учитывая, что шлаки являются отходом высокотемпературного процесса, это обусловливает присутствие в них глинозема, главным образом в виде a-Al2O3, т.е. в наиболее упорной корундовой полиморфной модификации. Поэтому их глубокое вскрытие целесообразно проводить с применением на начальной стадии пирометаллургических методов спекания со щелочными реагентами.
Наименование материала/ Material name Содержание компонентов в шлаке ферротитанового производства, % масс. / Content of components in ferrotitanium production slag, % wt.
AhOs CaO SiO2 МдО Fe2Оз C^3 ТЮ2 №2О К2О SОз
Шлак фракции +20 мм / Slag of +20 mm fraction 62,8 13,65 1,72 6,1 2,39 1,38 11,35 0,39 0,17 0,09
Шлак фракции 20+0 мм / Slag of 20+0 mm fracttion 61,6 13,15 2,13 6,7 2,91 1,42 11,31 0,53 0,19 0,07
Шлак измельченный до 80% класса -0,08 мм / Slag grinded up to 80% of class -0.08 mm 62,5 13,54 1,89 6,3 2,41 1,36 11,24 0,52 0,18 0,05
Таблица 1
Результаты химического анализа испытаний ферротитанового шлака ОАО «Ключевского завода ферросплавов» (по данным ЦИЛ АО «РУСАЛ Ачинск»)
Table 1
Chemical analysis results of tests of ferrotitanium slag of Klyuchevsky ferroalloy plant JSC (according to the data of central test laboratory of RuSAL Achinsk OJSC)
При выполнении исследований применялись технологические, математические, минералогические и другие специальные методы. Обводненные продукты сушились на электрической плите ЭП-6П фирмы «Abat» до воздушно-сухого состояния при температуре не выше 100°С. Из высушенных продуктов отбирались пробы на количественные анализы. Пробы отбирались в соответствии с действующими ме-
о у
тодическими рекомендациями6'' [9]. Перед исследованиями исходное сырье сокращалось с соблюдением всех правил опробования и расчета минимальной массы пробы. Исследование кинетики измельчения проводилось в лабораторных шаровых мельницах марки 40МЛ с поворотной осью. Полезный объем мельницы составлял 7 дм3.
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты ситового анализа пробы нефелиновой руды Кия-Шалтырского месторождения и шлака ферротитанового производства ОАО «Ключевской завод ферросплавов» представлены соответственно в табл. 2 и 3.
Анализ гранулометрического состава пробы нефелиновой руды показал, что в ней содержится относительно малое количество мелких классов и преобладают крупные классы: так, например, доля класса -30+10 мм составила ~87%. Следует отметить, что, согласно технологическому регламенту, содержание класса +20 мм в нефелиновой руде должно быть не более
5%.
Характеристика суммарного выхода шлака ферротитанового производства свидетельствует о том, что в пробе шлака также преобладают крупные классы: так, класса -30+10 мм в пробе содержалось ~99,9%, а класса +20 мм - ~74%.
Для оценки распределения оксидов металлов по классам крупности от каждого класса были отобраны пробы, доведенные до крупности -0,1 мм, и выполнен химический анализ. Результаты представлены в табл. 4.
Гранулометрический состав нефелиновой руды
Таблица 2 Table 2
Particle size oi F nepheline ore
Класс крупности, мм / Class size, mm Выход/ Yield, % Суммарный выход / The total yield, %
по плюсу / positive по минусу/ negative
+20 12,15 12,15 87,85
-20+10 75,37 87,52 12,48
-10+5 11,20 98,72 1,28
-5+2,5 0,39 99,11 0,89
-2,5+1,25 0,04 99,15 0,85
-1,25+0 0,85 100,00 0
Итого/Total 100 -
6Алгебраистова Н.К. Исследование руд на обогатимость: учебное пособие для вузов. Красноярск: Изд-во СФУ, 2007. 122 с. / Algebraistova N.K. Study of ore benefication ability: Learning aids for higher schools. Krasnoyarsk: Publishing house of SFU, 2007. 122 p.
7Козин В. З., Тихонов О. Н. Опробование, контроль и автоматизация обогатительных процессов: учебник для вузов. М: Недра, 1990. 343 с. / Kozin V.Z., Tikhonov O.N. Testing, control and automation of benefication processes: textbook for higher schools. M: Nedra, 1990. 343 p.
Таблица 3
Гранулометрический состав шлаков
Тable 3
Particle size of slags_
Класс крупности, мм / Class size, mm Выход / Yield, % Суммарный выход / Total yield, %
по плюсу / positive по минусу/ negative
+20 74,35 74,35 100,00
-20+10 25,34 99,69 25,65
-10+5 0,04 99,73 0,31
-5+2,5 0,01 99,74 0,27
-2,5+1,25 0,01 99,75 0,26
-1,25+0 0,25 100,00 0,25
Итого 100 -
0
Таблица 4
Распределение компонентов по классам крупности
Table 4
Component distribution by particle size_
Класс крупности, мм / Class size, mm Выход/ Yield, % Массовая доля / Mass fraction, % Извлечение / Extraction, %
M2O3 SiO2 Fe2Os TiO2 M2O3 SiO2 Fe2Os TiO2
Нефелиновая руда / Nepheline оге
+20 мм/mm 12,15 25,5 40,9 5,13 0,45 12,08 12,10 12,43 12,61
-20+10 мм/mm 75,37 25,7 41,1 5 0,43 75,51 75,43 75,17 74,73
-10+0 мм/mm 12,48 25,5 41 4,98 0,44 12,41 12,46 12,40 12,67
Исходная руда / Original ore 100,00 25,57 41,06 5,01 0,43 100,00 100,00 100,00 100,00
Шлак ферротитанового производства / Ferrotitanium production slag
+20 мм/mm 74,35 62,8 1,72 2,39 11,35 74,72 70,07 74,42 73,80
-20+0 мм/mm 25,65 61,6 2,13 2,91 11,31 25,28 29,93 25,58 26,20
Исходная проба / Original sample 100,00 62,49 1,83 2,52 11,34 100,00 100,00 100,00 100,00
Как видно из полученных результатов (см. табл. 4), наблюдается равномерное распределение компонентов по классам крупности. Не отмечено классов с низким (отвальным) содержанием, все классы крупности представляют интерес для переработки.
Для изучения кинетики измельчения проб нефелиновой руды и шлака ферроти-танового производства время измельчения
принимали с различным шагом: 5, 15, 30, 45 и 60 мин. Соотношение жидкого, твердого шаров составляло (Ж : Т : Ш) = 0,5 : 1 : 11. Масса исходной навески - 1000 г. Слив мельницы направлялся на мокрое грохочение по классу -0,074 мм.
Результаты исследований кинетики измельчения нефелиновой руды и шлака представлены на рис. 1.
Рис. 1. Кинетика измельчения проб нефелиновой руды и шлака ферротитанового производства Fig. 1. Grinding kinetics of the samples of nepheline ore and ferrotitanium production slag
На основании кинетики измельчения были найдены уравнения регрессионной модели, соответствующие полиному 2-й, 3-й и 4-й степени. За у(х) в уравнениях обозначено значение выходов класса -0,074 мм, а за независимую переменную x - время измельчения в минутах. По данным регрессионного анализа, для описания влияния времени измельчения на тонину помола, был выбран полином 2-й степени (величина достоверности аппроксимации R2 в обоих случаях равна ~0,99):
- нефелиновая руда:
у(х) = -0,0243х2 + 2,9328х +10,028;
- шлак ферротитанового производства:
у(х) = -0,0197х2 + 2,4716х +10.
По данным уравнениям было определено необходимое время измельчения для получения соответствующей тонины помола (табл. 5).
Из данных, представленных в табл. 5, очевидно, что для получения зёрен того же класса крупности шлаки требуют большего времени измельчения, чем нефелиновые руды.
Для характеристики измельчаемости используют удельную производительность, полученную на исследуемой (шлак) и аналоговой (нефелиновой) руде и представляющую собой массу вновь образованного класса крупности в единице объема из-мельчительного оборудования за единицу времени8,9 [10].
8Андреев Е.Е., Тихонов О.Н. Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению: учебник для высшей школы. СПб: Изд-во Санкт-Петербургского государственного горного института им. В.Г. Плеханова, 2007. 439 с. / Andreev E.E., Tikhonov O.N. Crushing, grinding and preparation of raw materials for concentration: textbook for higher schools. St. Petersburg: Publishing house of Plekhanov St. Petersburg State Mining Institute named, 2007. 439 p. 9Федотов К. В., Никольская Н.И. Проектирование обогатительных фабрик: учебник для вузов. М: Горная книга, 2012. 536 с. / Fedotov K.V., Nikolskaya N.I. Designing concentrating factories: textbook for highwe schools. М: mining Book, 2012. 536 p.
Таблица 5
Определение необходимого времени измельчения для получения определенного
содержания расчетного класса -0,074 мм
Table 5
Determination of required grinding time to obtain specific content of calculated
class of -0.074 mm
0
Содержание класса -0,074 мм, % / Content of class of -0,074 mm, % Время измельчения, мин / The time of grinding, min
Нефелиновая руда / Nepheline ore Шлак ферротитанового производства/ Ferrotitanium production slag
15 1,72 1,90
20 3,50 4,02
25 5,34 6,23
30 7,24 8,52
35 9,22 10,91
40 11,27 13,42
45 13,42 16,07
50 15,66 18,87
55 18,03 21,87
60 20,53 25,10
65 23,21 28,64
70 26,09 32,59
75 29,24 37,15
80 32,74 42,71
85 36,76 50,61
90 41,62 57,44
95 48,31 65,23
Результаты расчетов показали, что удельная производительность мельницы по шлаку значительно меньше, чем по нефе-
линовой руде. Зависимость удельной производительности мельницы от тонины помола показана на рис. 2.
Рис. 2. Влияние тонины помола нефелиновой руды и шлака ферротитанового производства
на удельную производительность мельницы Fig. 2. Influence of grinding fineness of nepheline ore and ferrotitanium production slag
of mill specific performance
Для оценки вскрытия минеральных агрегатов, входящих в состав шлаков фер-ротитанового производства, были дополнительно проведены их минералогические исследования.
Для минералографического изучения шлаков ферротитанового производства были взяты две фракции крупностью 80 и 95% класса -0,074 мкм (фракции 1 и 2 соответственно). Установлено, что форма обломков в обеих фракциях однотипная и представлена чаще изометричными зернами, реже - вытянутыми пластинками с остроугольными неровными краями, характерными для битого стекла.
Было отмечено, что фазовый состав шлаков сложный: шлак состоит как из мономинеральных обломков, так и сросшихся агрегатов зерен. Агрегативные срастания состоят из различных фаз глинозема, оксидов и гидроксидов железа, кальция и титана (рис. 3-5). Мономинеральные обломки представлены в основном различными фазами глинозема, которые составляют 59 и 68% по фракциям 1, 2 соответственно. Значительно реже встречаются мономинеральные обломки оксидов и гидроксидов железа, титана, магния и кальция, которые были отмечены во фракции 2 шлака (рис. 6).
4
3
*
2
10 рт
I-1
Рис. 3. Сложные срастания разных фаз глинозема (1 и 4), оксидов титана (3) и гидроксидов железа (2). Фракция 1. Свет отраженный. Увеличение 500х Fig. 3. Complex intergrowths of different phases of alumina (1 and 4), titanium oxides (3) and iron hydroxides (2). Fraction 1. Reflected light. 500-fold magnification
2
1
10 (im
Рис. 4. Многофазный агрегат глинозема (1) и рутила (2). Фракция 1. Свет отраженный. Увеличение 500х Fig. 4. Multiphase aggregate of alumina (1) and rutile (2). Fraction 1. Reflected light. 500-fold magnification
№
10 |jm
I-1
Рис. 5. Игольчатые закономерные прорастания рутила (2) в глиноземе (1). Фракция 1. Свет отраженный. Увеличение 500х Fig. 5. Needle-shaped regular growth of rutile (2) in alumina (1). Fraction 1. Reflected light. 500-fold magnification
Рис. 6. Мономинеральные агрегаты рутила (1), оксидов железа (2), гидроксидов железа (3), ильменита (4). Фракция 2.Свет отраженный. Увеличение 500х Fig. 6. Monomineral aggregates of rutile (1), iron oxides (2), iron hydroxides (3), ilmenite (4). Fraction 2. Reflected light. 500-fold magnification
Для фракции 1 размеры мономинеральных обломков глинозема варьируют от 0,001 до 0,07 мм (ср. 0,004-0,04 мм), размеры оксидов, гидроксидов и минералов кальция, магния, железа и титана изменяются от 0,002 до 0,06 мм (ср. 0,003-0,04). Сростки имеют размеры от 0,004 до 0,07 мм (ср. 0,006-0,04 мм). Размер включений колеблется от 0,0005 до 0,02 мм.
Для фракции 2 размеры мономине-
ральных обломков глинозема составляют от 0,001 до 0,05 мм (ср. 0,004-0,03 мм), размеры оксидов, гидроксидов и минералов кальция, магния, титана и железа изменяются от 0,002 до 0,05 мм (ср. 0,002-0,03 мм).
Из вышесказанного следует, что при измельчении шлаков с 80 до 95% класса -0,074 мм количество зерен свободного глинозема увеличивается незначительно,
размеры включений в нем других минералов титана, железа и кальция значительно меньше и составляют от 0,5 до 20 мкм. Мономинеральные агрегаты представлены в основном различными фазами глинозема, которые составляют 59 и 68% по фракциям 1 и 2 соответственно.
На основании проведенных исследований, учитывая, что в настоящее время ввод шлака ферротитанового производства в нефелиново-известняково-содовую шихту в сырьевом цехе АО «РУСАЛ Ачинск» осуществляется совместным помолом с нефелиновой рудой в четыре стадии измельче-
ния, считается целесообразным рекомендовать изменить схему измельчения шлака и проводить его измельчение в отдельной мельнице. Кроме того, в дальнейших термохимических исследованиях необходимо рассмотреть химические превращения в нефелиново-известняково-содовой шихте с добавками шлака ферротитанового производства при спекании при температуре 1200-1300оС, что важно для технологического процесса, обеспечивающего перевод оксида алюминия в алюминаты натрия и калия и связывания оксида кремния в двух-кальциевый силикат [1, 11, 12].
Заключение
1. Результаты исследования кинетики измельчения свидетельствуют о том, что шлак ферротитанового производства требует большего времени измельчения, чем нефелиновые руды, для получения зерен того же класса крупности.
2. Исследованиями определено, что помол шлака ферротитанового производства с 80 до 95% класса -0,074 мм обеспечивает раскрытие зерен глинозёма только на 68%, более 32% зёрен находится в виде сростков с включениями, в тонковкраплен-ном виде, размер которых составляет менее 20 мкм, что требует предварительного более тонкого измельчения шлака.
3. Известно, что на удельную производительность мельницы влияет множество факторов, в том числе и крупность исходного питания. Практика переработки руд показывает, что оптимальной крупностью питания для шаровых мельниц является 10-15 мм. Ситовой анализ исходной руды свидетельствует о преобладании классов -30+10 мм. Поэтому для увеличения удель-
ной производительности мельниц необходимо увеличить степень дробления в дробилках и усилить контроль над разгрузочной щелью дробилки.
4. Целесообразно рассмотреть возможность измельчения ферротитанового шлака в отдельной мельнице. При измельчении до 60% класса -0,074 мм для существующих потоков твердого (3% шлака от исходного) необходима мельница обьемом ~40 м3 (например, мельница МШЦ 36-55). В перспективе для получения тонкого и сверхтонкого помола (до класса -20 мкм), необходимо предусмотреть мельницы с перемешивающей дробящей средой типа УБРТ1М11_1_.
В минералогических исследованиях шлака ферротитанового производства принимал участие доцент кафедры геологии нефти и газа Института нефти и газа Сибирского федерального университета Л.И. Свиридов.
Библиографический список
1. Арлюк Б.И., Лайнер Ю.А., Пивнев А.И. Комплексная переработка щелочного алюминийсодержащего сырья. М.: Металлургия,1994. 384 с.
2. Головных Н.В., Бычинский В.А., Шепелев И.И.,
Тупицын А.А. Физико-химическое обоснование экологически безопасных технологий производства глинозема при переработке алюминиевого сырья по способу спекания // Цветная металлургия, 2005.
№ 8. С. 15-24.
3. Шепелев И.И., Сахачев А.Ю., Кожевников В.А. [и др.]. Утилизация шлаков ферротитанового производства с целью доизвлечения из них ценных компонентов // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: сб. докл. XIX Междунар. науч.-техн. конф. (Екатеринбург, 23-24 апреля 2014 г.). Екатеринбург: Изд-во ООО «Таилс КО», 2014. С. 159-162.
4. O'Connor D.J. Alumina extraction from nonbauxitic materials. Dusseldorf: Aluminium-Verlag. 1988. 234 p.
5. Шепелев И.И., Сахачев А.Ю., Александров А.В. [и др.]. Альтернативные направления переработки некондиционного нефелинового сырья // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: сб. материалов XXII Междунар. науч.-техн. конф. (Екатеринбург, 19-20 апреля 2017 г.). Екатеринбург: Изд-во ООО «Таилс КО», 2017. С. 244-249.
6. Перепелицын В.А., Рытвин В.М., Коротеев В.А., Макаров А.Б., Григорьев В.Г., Гильварг С.И., Абызов В.А., Абызов А.Н., Табулович Ф.А. Техногенное минеральное сырье Урала. Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2013. 332 с.
7. Смирнов Л.А., Сорокин Ю.В. Переработка техно-
генных отходов (по материалам программ по переработке техногенных образований Свердловской области). Екатеринбург: ООО «Уральский издатель-ско-полиграфический центр», 2012. 607 с.
8. Перепелицын В.А., Рытвин В.М., Гильварг С.И. [и др.]. Ферросплавные алюмотермические шлаки. Екатеринбург: Уральский рабочий, 2014. 368 с.
9. Клебанов О.Б., Шубов Л.Я., Щеглова Н.К. Справочник технолога по обогащению руд цветных металлов. М.: Недра, 1971. 472 с.
10. Остапенко П.Е. Технологическая оценка минерального сырья. Методы исследования: справочник. М: Недра, 1990. 264 с.
11. Wang Xing Li. Alumina production theory and technology. Changsha: Central South University, 2010. 411 p.
12. Cherkasova M.V., Brichkin V.N., Kremcheeva D.A. Recovery of valuable components during co-processing of nepheline concentrates and urtite rocks from Khibini region of Russia // Scientific reports on resource issues 2015, Innovations in Mineral Resource Value Chains. Freiberg (Germany): Medienzentrum der TU Bergakademie Freiberg, 2015. P. 178-182.
References
1. Arlyuk B.I., Lainer Yu.A., Pivnev A.I. Kompleksnaya pererabotka shchelochnogo alyuminiisoderzhashchego syr'ya [Complex processing of alkaline aluminum-containing raw materials]. Moscow: Metallurgiya Publ., 1994, 384 p. (In Russian)
2. Golovnykh N.V., Bychinskii V.A., Shepelev I.I., Tu-pitsyn A.A. Physicochemical substantiation of environmentally-friendly alumina production technologies under aluminum raw materials processing by the sintering method. Tsvetnaya metallurgiya [Non-Ferrous Metallurgy]. 2005, no. 8, pp. 15-24. (In Russian)
3. Shepelev I.I., Sakhachev A.Yu., Kozhevnikov V.A. [et al.]. Utilizatsiya shlakov ferrotitanovogo proizvodstva s tsel'yu doizvlecheniya iz nikh tsennykh komponentov [Ferro-titanium production slag recycling for complete extraction of their valuable components]. Sbornik dokladov XIX Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii "Nauchnye osnovy i praktika pererabotki rud i tekhnogennogo syr'ya" [Proceedings of XIX International scientific and technical conference "Scientific bases and processing practice of technogenic raw material ores"]. Ekaterinburg: Tails KO Publ., 2014, pp. 159-162. (In Russian)
4. O'Connor D.J. Alumina extraction from nonbauxitic materials. Dusseldorf: Aluminium-Verlag. 1988, 234 p.
5. Shepelev I.I., Sakhachev A.Yu., Aleksandrov A.V. [et al.]. Al'ternativnye napravleniya pererabotki nekon-ditsionnogo nefelinovogo syr'ya [Alternative directions of substandard nepheline raw materials processing]. Sbornik materialov XXII Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii "Nauchnye osnovy i praktika
pererabotki rud i tekhnogennogo syr'ya" [Proceedings of XXII International scientific and technical conference "Scientific bases and processing practice of technogenic raw material ores"]. Ekaterinburg: Tails KO Publ., 2017, pp. 244-249. (In Russian)
6. Perepelitsyn V.A., Rytvin V.M., Koroteev V.A., Makarov A.B., Grigor'ev V.G., Gil'varg S.I., Abyzov V.A., Abyzov A.N., Tabulovich F.A. Tekhnogennoe mineral'noe syr'e Urala [Urals technogenic mineral raw materials]. Ekaterinburg: RIO UrO RAN Publ., 2013, 332 p. (In Russian)
7. Smirnov L.A., Sorokin Yu.V. Pererabotka tekhnogen-nykh otkhodov (po materialam programm po pererabot-ke tekhnogennykh obrazovanii Sverdlovskoi oblasti) [Processing of anthropogenic wastes (based on the materials of programs for the Sverdlovsk region tech-nogenic formations processing)]. Ekaterinburg: Ural'skii izdatel'sko-poligraficheskii tsentr Publ., 2012, 607 p. (In Russian)
8. Perepelitsyn V.A., Rytvin V.M., Gil'varg S.I. [et al.]. Ferrosplavnye alyumotermicheskie shlaki [Ferroalloy aluminothermic slags]. Ekaterinburg: Ural'skii rabochii Publ., 2014, 368 p. (In Russian)
9. Klebanov O.B., Shubov L.Ya., Shcheglova N.K. Spravochnik tekhnologa po obogashcheniyu rud tsvet-nykh metallov [Technologists's handbook on non-ferrous metal ore concentration]. Moscow: Nedra Publ., 1971, 472 p. (In Russian)
10. Ostapenko P.E. Tekhnologicheskaya otsenka min-eral'nogo syr'ya. Metody issledovaniya [Technological evaluation of mineral raw materials. Research meth-
ods], Moscow: Nedra Publ., 1990, 264 p. (In Russian)
11. Wang Xing Li. Alumina production theory and technology. Changsha: Central South University, 2010, 411 p.
12. Cherkasova M.V., Brichkin V.N., Kremcheeva D.A.
Recovery of valuable components during co-processing of nepheline concentrates and urtite rocks from Khibini region of Russia. Scientific reports on resource issues 2015, Innovations in Mineral Resource Value Chains. Freiberg (Germany): Medienzentrum der TU Bergakademie Freiberg, 2015, pp. 178-182.
Критерии авторства
Шепелев И.И., Алгебраистова Н.К., Сахачев А.Ю., Жижаев А.М., Прокопьев И.В. заявляют о равном участии в получении и оформлении научных результатов и в равной мере несут ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Статья поступила 06.10.2017 г.
Authorship criteria
Shepelev I.I., Algebraistova N.K., Sakhachev A.Y., Zhyzhaev A.M., Prokopiev I.V. declare equal participation in obtaining and formalization of scientific results and are equally responsible for plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.
The article was received 06 Oktober 2017
