CC BY
29
ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень / MIAB. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2021;(11-1):306—317 ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL PAPER
УДК 622.778 : 622.341 001: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_306
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА МАГНЕТИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ПРИ РАЗДЕЛЬНОМ ОБОГАЩЕНИИ ПРИРОДНЫХ ТИПОВ И РАЗНОВИДНОСТЕЙ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД
А. Е. Пелевин1, С. В. Корнилков2, А. Н. Дмитриев3, В. К. Багазеев1
1 Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, Россия;
2 Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук,
Екатеринбург, Россия;
3 Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук,
Екатеринбург, Россия
Аннотация: Исследования выполнялись с целью оценить возможность повышения качества концентратов с помощью технологии с раздельным обогащением природных типов и разновидностей железных руд. При раздельном обогащении малотитанистой и нормальнотитанистой разновидностей титаномагнетитовой руды Гусевогорского месторождения получен высококачественный концентрат (65,86% Ре) и концентрат среднего качества (62,52% Ре). Это позволяет предполагать, что раздельная переработка этих разновидностей приведёт к повышению качества железного концентрата и суммарных технологических показателей обогащения, по сравнению с обогащением руды валовой добычи. Раздельное обогащение типов и разновидностей железистых кварцитов Сутарского месторождения позволило получить концентраты более высокого качества (66,6-68,36% Ре; 2,9-4,35% 8102), по сравнению с концентратом (65,43% Ре; 5,93% 8102), полученным из усреднённой рудной шихты. При раздельном обогащении типов и разновидностей магнетитовой руды Гаринского месторождения получены суперконцентраты, пригодные для внедоменного получения железа (69,1-70,7% Ре; 0,42-0,89% 8102). Содержание железа в концентрате, полученном из рудной шихты, составило 68,65%. Применение технологии с раздельным обогащением типов и разновидностей руды позволяет повысить качество железного концентрата при использовании стандартной схемы обогащения без использования дообогащения рядового концентрата. Недостатком рассмотренной технологии для условий промышленного предприятия является сложность организации раздельной добычи и обогащения на фабрике природных типов и разновидностей руды.
Ключевые слова: содержание железа, диоксид кремния, железный концентрат, типы и разновидности руды, раздельное обогащение, выход концентрата, извлечение железа. Для цитирования: Пелевин А. Е., Корнилков С. В., Дмитриев А. Н, Багазеев В. К. Повышение качества магнетитовых концентратов при раздельном обогащении природных типов и разновидностей железных руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2021. - № 11-1. - С. 306-317. Б01: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_306.
© А. Е. Пелевин, С. В. Корнилков, А. Н. Дмитриев, В. К. Багазеев. 2021
Quality improvement of magnetite concentrate in separate processing of different iron ore types and varieties
A. E. Pelevin1, S. V. Kornilkov2, A. N. Dmitriev3, V. K. Bagazeev1
1 Ural State Mining University, Yekaterinburg, Russia; 2 Institute of Mining, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg, Russia; 3 Institute of Metallurgy, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg, Russia
Abstract: The studies aimed to assess improvability of quality of concentration in separate processing of different types and varieties of iron ore. Separate processing of low-grade and standard-grade titaniferous ore from the Gusevogorskoe deposit produced high-quality concentrate (65.86% Fe) and mean-quality concentrate (62.52% Fe). It is assumable therefrom that separate processing can improve quality of iron concentrate and enhance total performance of concentration as against concentration of ROM ore. Separate processing of different types of Sutarskoe ferruginous quartzite produced higher quality concentrates (66.6-68.36% Fe; 2.94.35% SiO2) as compared with the concentrate obtained from blended ROM ore (65.43% Fe; 5.93% SiO2). Separate processing of different types of Garinskoe magnetite ore produces super concentrates suitable for nonblast-furnace iron-making (69.1-70.7% Fe; 0.42-0.89% SiO2). The iron content of the concentrate obtained from ROM ore was 68.65%. Thus, separate processing of different iron ore types and varieties enables higher quality ion concentrate to be produced in the standard processing flowchart, without after-treatment of the concentrate. A shortcoming of the technology in terms of its full-scale application is difficult arrangement of individual separation processes for different ore types at a concentration factory.
Key words: iron content, silicon dioxide, iron concentrate, iron ore types and varieties, separate processing, concentrate yield, iron recovery.
For citation: Pelevin A. E., Kornilkov S. V., Dmitriev A. N., Bagazeev V. K. Quality improvement of magnetite concentrate in separate processing of different iron ore types and varieties. MIAB. Mining Inf. Anal.. Bull. 2021;(11-1):306—317. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_306.
Введение
В России в основном перерабатываются три промышленных типа железных руд: железистые кварциты; магнетитовые скарновые руды и тита-номагнетитовые руды. Промышленные типы руд отличаются генетическим типом и вещественным составом.
На конкретном месторождении выделяют природные типы и разновидности руды. Деление руды на природные типы и разновидности осуществляется по разным признакам, в основном по минеральному составу, по содержанию отдельных компонентов, по размеру рудных минералов, по физико-механическим свойствам [1, 2].
Большее распространение в промышленности получило выделение на одном месторождении технологических сортов, связанное с обогатимо-стью руды. Например, легкообогатимая и труднообогатимая руда (критерий — содержание железа в концентрате). Деление на технологические сорта осуществляется с помощью магнитного анализа с использованием трубчатого анализатора как на стадии геолого-технологического картирования месторождения, так и на стадии оценки обога-тимости рудной шихты, поступающей на обогатительную фабрику. Магнитный анализ, в связи с оперативностью и простотой, нашёл широкое применение.
Деление на технологические сорта используется при формировании рудной шихты из различных технологических сортов и для прогнозирования получаемых технологических показателей последующего обогащения. Это связано с тем, что на большинстве железорудных горно-обогатительных комбинатах (ГОКах) применяется валовая добыча руды, усреднение и обогащение по одной технологической схеме всех типов и разновидностей руды одного месторождения, что позволят стабилизировать технологию обогащения руды. Практика показывает, что при изменении доли определённых типов и разновидностей в рудной шихте приходится вносить изменения в технологический процесс, который в основном сводится к изменению производительности технологических секций фабрики. Это говорит о том, что природные типы и разновидности руды одного месторождения обогащаются по-разному, и лучше их обогащать отдельно.
Цель выполненных исследований
Оценить возможность повышения качества концентратов с помощью раздельного обогащения типов и разновидностей железных руд.
Объекты и методы исследований
Объектами исследований явились руды, представляющие три промышленных типа железных руд России: титаномагнетитовая руда Гусе-вогорского месторождения, железистые кварциты Сутарского месторождения и скарновая магнетитовая руда Гарин-ского месторождения.
Раздельное обогащение типов и разновидностей выполнено в лабораторных условиях по стандартным схемам обогащения железосодержащих руд, включающим дробление, стадиальное
измельчение и магнитное обогащение с выделением хвостов после каждой стадии измельчения. Принятые схемы моделировали схемы получения маг-нетитового концентрата из типа и разновидности руды на промышленном предприятии или проектную схему. Дополнительно выполнено обогащение шихты из разновидностей руды по аналогичной схеме.
Измельчение руд осуществлено в шаровых мельницах объёмом 7 дм3. Перед измельчением в шаровой мельнице руда (промпродукт СМС) раздроблены до крупности 92 — 95% класса -3+0 мм. Сухое и мокрое магнитное обогащение выполнено с применением лабораторных барабанных сепараторов в слабом магнитном поле, чем моделировалось обогащение в промышленных сепараторах ПБС и ПБМ.
Результаты обогащения
титаномагнетитовой руды
и их обсуждение
Титаномагнетит, содержащийся в титаномагнетитовых рудах, имеет переменный состав по Fe, ТЮ2 и V2O5. Кроме этого, титаномагнетит находится в срастании с ильменитом, плеонастом и реже с ульвошпинелью, представленными различными морфолого-генети-ческими типами (обособленными зёрнами и ламелями). Это предопределяет различную обогатимость природных разновидностей руды [3, 4].
Титаномагнетитовая руда Гусево-горского месторождения представлена двумя основными разновидностями руды — малотитанистой и нормаль-нотитанистой. Практикой обогащения руды на обогатительной фабрике Качканарского ГОКа установлено, что обогатимость малотитанистой разновидности более высокая по сравнению с обогатимостью нормальнотитани-стой разновидности, что проявляется
в повышенном содержании Fe в концентрате при пониженном содержании
В табл. 1 приведены результаты магнитного анализа проб малотитанистой и нормальнотитанистой разновидности руды.
В табл. 2 приведены результаты укрупнённых лабораторных испытаний по обогащению малотитанистой и нормальнотитанистой разновидностей руды (пробы отобраны в карьерах) и рудной шихты текущей добычи (проба отобрана на обогатительной фабрике). Схема лабораторных испытаний соответствовала схеме обогащения на обогатительной фабрике и состояла из трёх стадий измельчения и мокрой магнитной сепарации. При обогащении получены концентраты для производства окатышей.
Результаты магнитного анализа (табл. 1) и результаты обогащения (табл. 2), хотя и имеют небольшие отличия, но в целом совпадают и указывают на различную обогатимость природных разновидностей руды. Более высокую обогатимость имеет малотитанистая разновидность руды, поэтому эта раз-
новидность относится к легкообогати-мому технологическому типу.
Обогащение малотитанистой разновидности позволило получить высококачественный концентрат с повышенным содержанием Fe (65,86%) и с пониженным содержанием ТЮ2 (2,32%). При обогащении нормально-титанистой разновидности получен рядовой концентрат с содержанием железа 62,52%, но с повышенным содержанием диоксида титана (3,49%), что значительно снижает его качество.
При обогащении пробы руды валовой добычи получен концентрат с содержанием железа 62,50% как при обогащении нормальнотитанистой разновидности руды. Поэтому можно говорить о возможности повышения содержания железа в суммарном концентрате при раздельном обогащении малотитанистой и нормальнотитани-стой разновидностей руды.
Исследования измельчаемости показали более высокую измельчае-мость малотитанистой разновидности по сравнению с нормальнотитанистой разновидностью (коэффициент сравнительной измельчаемости составил
Таблица 1
Результаты магнитного анализа проб малотитанистой и нормальнотитанистой разновидности руды
Magnetic analysis of samples of low-grade and standard-grade titaniferous ore
Продукт Выход, % Содержание, % Извлечение
Fe TiO2 Fe, %
Малотитанистая разновидность (минерально-петрографический состав —
пироксенит магнетитовый с прожилками плагиоклазитов и с примесью амфиболов,
оливина и ильменита)
Магнитный 15,2 66,10 1,79 63,19
Немагнитный 84,8 6,90 1,42 36,81
Исходный 100,0 15,90 1,48 100,00
Нормальнотитанистая разновидность (минерально-петрографический состав —
диаллаговый пироксенит магнетитовый с примесью амфиболов, оливина и ильменита)
Магнитный 17,2 62,60 2,28 64,71
Немагнитный 82,8 7,09 1,47 35,29
Исходный 100,0 16,64 1,61 100,00
Таблица 2
Результаты обогащения малотитанистой и нормальнотитанистой разновидностей руды Гусевогорского месторождения [5]
Processing data of Gusevogorskoe low-grade and standard-grade titaniferous ore [5]
Продукт Выход, % Содержание, % Извлечение Fe, % Коэрцитивная сила, Э
Fe TiO2 -0,071 мм
Малотитанистая разновидность
Концентрат 15,52 65,86 2,32 93,2 64,29 82
Хвосты 84,48 6,72 1,33 — 35,71 —
Руда 100,00 15,90 1,48 — 100,00 —
Нормальнотитанистая разновидность
Концентрат 18,75 62,52 3,49 91,7 70,45 93
Хвосты 81,25 6,05 1,18 — 29,55 —
Руда 100,00 16,64 1,61 — 100,00 —
Рудная шихта текущей добычи
Концентрат 17,11 62,50 — 92,3 67,05 —
Хвосты 82,89 6,34 — — 32,95 —
Руда 100,00 15,95 — — 100,00 —
кизм = 1,1). Это говорит о возможности увеличения производительности обогатительной фабрики при переработке малотитанистой разновидности руды, что подтверждено практикой работы Качканарского ГОКа.
Определение коэрцитивной силы полученных концентратов показало пониженную магнитную жёсткость титаномагнетита малотитанистой разновидности руды, по сравнению с тита-номагнетитом нормальнотитанистой разновидностью руды (табл. 2) [5]. Это способствует получению концентрата с большим содержанием железа из малотитанистой разновидности руды за счёт повышения эффективности классификации в гидроциклонах и обогащения в магнитных сепараторах (ниже будет отрицательное влияние магнитной флокуляции).
Различную обогатимость рассмотренных разновидностей титаномагне-титовой руды определяет их вещественный состав и физико-механические свойства. Нормальнотитанистая разновидность руды в основном представ-
лена диаллаговыми пироксенитами (реже верлитами) с повышенной долей амфиболов (роговой обманки) и оливинов по сравнению с малотитанистой разновидностью (табл. 1). Титаномаг-нетит с ильменитом в этой разновидности руды имеет пониженный размер зёрен, по сравнению с титаномагне-титом малотитанистой разновидности. Титаномагнетит характеризуется повышенным содержанием диоксида титана. Чем меньше зерно титаномаг-нетита, тем тоньше в нём включения ильменита. Поэтому даже при тонком измельчении сложно полностью выделить ильменит, находящийся в срастании с титаномагнетитом. Это приводит к повышенному содержанию диоксида титана в концентрате при обогащении нормальнотитанистой разновидности руды.
Малотитанистая разновидность руды в основном представлена пирок-сенитами с низкой долей амфиболов и оливинов. Титаномагнетит с ильменитом в этой разновидности руды имеет больший размер зёрен. Титаномагнетит
характеризуется пониженным содержанием диоксида титана. Это позволяет получать высококачественный концентрат из малотитанистой разновидности руды с повышенным содержанием железа и с низким содержанием диоксида титана.
Значительные отличия в обогатимо-сти и измельчаемости малотитанистой и нормальнотитанистой разновидностей руды Гусевогорского месторождения позволяют предполагать, что раздельная переработка этих разновидностей приведёт к повышению качества железного концентрата и суммарных технологических показателей обогащения, по сравнению с обогащением руды валовой добычи.
Результаты обогащения железистых кварцитов и их обсуждение
Железистые кварциты Сутарского месторождения представлены в основном двумя природными типами — маг-нетитовым и гематитовым.
Магнетитовая руда по минеральному составу представлена в основном двумя разновидностями: силикат-маг-нетитовой (25%) и силикат-гематит-магнетитовой (57%). Гематитовая руда по минеральному составу представлена в основном магнетит-гематитовой (17%) и гематит-мартитовой (1%) разновидностями (в скобках приведена доля разновидности в руде). Испытания выполнены для четырёх разновидностей и для предполагаемой рудной
Продукт Выход, % Содержание, % Извлечение
Рвобщее Рвмагн SiO2 Fe, %
Магнетитовый тип руды, силикат-магнетитовая разновидность (FeMarH / Fe = 0,82), в - 45 = 98%
Концентрат 41,28 66,87 -0,28 3,56 81,91
Хвосты 58,72 10,38 - 18,09
Исходная руда 100,00 33,70 27,60 - 100,00
Магнетитовый тип руды, силикат-гематит-магнетитовая разновидность ^емагн / Fe = 0,61),
в - 45 = 98%
Концентрат 34,49 66,60 -0,25 4,35 69,60
Хвосты 65,51 15,31 - 30,40
Исходная руда 100,00 33,00 20,20 - 100,00
Гематитовый тип руды, магнетит-гематитовая разновидность ^емагн / Fe = 0,40),
в - 45 > 99%
Концентрат 21,16 67,30 -0,45 3,61 40,34
Хвосты 78,84 26,71 - 59,66
Исходная руда 100,00 35,30 14,10 - 100,00
Гематитовый тип руды, гематит-мартитовая разновидность ^емагн / Fe = 0,31), в - 45 > 99%
Концентрат 17,30 68,36 -0,44 2,90 33,68
Хвосты 82,70 28,14 - 66,32
Исходная руда 100,00 35,10 10,90 - 100,00
Шихта из разновидностей руды (Fe магн/ Fe = 0,62), в - 45 = 98,4%
Концентрат 33,08 65,43 -0,60 5,93 64,48
Хвосты 66,92 17,82 - 35,52
Исходная руда 100,00 33,57 20,96 - 100,00
Таблица 3
Результаты обогащения разновидностей железистых кварцитов Сутарского
месторождения и рудной шихты, составленной из разновидностей
Processing data of Sutarskoe ferruginous quartzite ROM ore mixture of different varieties
шихты из четырёх разновидностей согласно их доле в руде.
В табл. 3 приведены результаты укрупнённых лабораторных испытаний по обогащению разновидностей руды Сутарского месторождения и результаты обогащения рудной шихты, составленной из разновидностей. Схема обогащения состояла из трёх стадий измельчения и мокрой магнитной сепарации (ММС) и обесшламли-вания измельчённых продуктов второй и третьей стадий. При исследованиях получался только магнетитовый концентрат. Получение гематитового концентрата в настоящей работе не рассмотрено.
Обогащение разновидностей магне-титовой руды позволило получить концентраты с содержанием железа 66,6 — 66,87% и с содержанием диоксида кремния 3,56 — 4,35%. Из разновидностей гематитовой руды получены более богатые концентраты с содержанием железа 67,3 — 68,36% и с более низким содержанием диоксида кремния 3,61 — 2,90%, но при меньшем выходе концентрата по сравнению с магнетито-вым типом руды (табл. 3). Обогащение рудной шихты привело к получению концентрата с более низким содержанием железа (65,43%) и с более высоким содержанием диоксида кремния (5,93%) по сравнению со всеми испытанными разновидностями руды. Это говорит о более высокой обогатимо-сти по магнетиту разновидностей руды по сравнению с рудной шихтой.
Различные результаты обогащения разновидностей руды Сутарского месторождения связаны со значительными отличиями в их минеральном составе. Получение железного концентрата из гематитового типа руды с большим содержанием железа и с пониженным содержанием диоксида кремния объясняется незначи-
тельным количеством в этом типе руды слабомагнитных породных минералов (биотит и амфиболы), а также лучшей измельчаемостью гематитовой руды. Выход магнетитового концентрата зависит от содержания в руде магнетита (от отношения Feмагн/Fe). При снижении отношения Feмагн/Fe в разновидности руды выход железного концентрата и извлечение в него железа уменьшаются (табл. 3).
Содержание железа в хвостах обогащения в основном зависит от содержания гематита в разновидности руды (от отношения Feмагн/Fe). Поэтому при обогащении гематитового типа руды содержание железа в хвостах обогащения (26,71 — 28,14%) значительно выше, чем при обогащении магнетито-вого типа руды (10,38 — 15,31%). Содержание железа магнетитового в хвостах обогащения также ниже при обогащении магнетитового типа (0,25 — 0,28%) по сравнению с гематитовым типом руды (0,44—0,45%). При этом максимальное значение содержания железа магнетитового в хвостах (0,6%) соответствует обогащению шихты из разновидностей руды (табл. 3). Это указывает на возможность снижения потерь железа магнетитового с хвостами при использовании технологии с раздельным обогащением природных типов руды, по сравнению с обогащением усреднённой руды валовой добычи.
Результаты обогащения
магнетитовой руды и их обсуждение
Руда Гаринского месторождения в основном представлена одним природным типом — магнетитовая руда. Руда делится на богатые руды ^е > > 50%), руды среднего качества ^е от 30 до 50%) и бедные руды ^е от 20 до 30%). Богатые руды разделяются на малофосфористые и сильнофосфо-
Таблица 4
Технологические балансы раздельного обогащения типов и разновидностей руды
Гаринского месторождения и баланс обогащения рудной шихты
Circuit inventories of separate processing of Garinskoe ore varieties and ROM ore
Продукт Выход, % Содержание, % Извлечение Fe, %
Fe S P SiO2 —71 мкм
Богатый тип руды, малофосфористая (малосернистая) разновидность
Концентрат 67,74 70,70 0,07 0,02 0,46 96,04 91,14
Хвосты ММС 19,92 15,92 2,45 0,64 - - 6,04
Хвосты СМС 12,34 12,01 1,09 0,34 - - 2,82
Всего хвосты 32,26 14,42 1,93 0,53 - - 8,86
Руда 100,00 52,55 0,67 0,18 - - 100,00
Богатый тип руды, сильнофосфористая (сильносернистая) разновидность
Концентрат 56,57 70,40 0,10 0,02 0,42 99,16 78,57
Хвосты ММС 29,67 28,99 10,12 1,41 - - 16,97
Хвосты СМС 13,76 16,5 6,52 0,56 - - 4,47
Всего хвосты 43,43 25,02 8,98 1,14 - - 21,43
Руда 100,00 50,69 3,96 0,51 - - 100,00
Руда среднего качества
Концентрат 42,72 69,10 0,04 0,02 0,89 97,03 76,17
Хвосты ММС 25,58 15,79 2,72 0,74 - - 10,42
Хвосты СМС 31,7 16,4 1,32 0,44 - - 13,41
Всего хвосты 57,28 16,12 1,95 0,57 - - 23,83
Руда 100,00 38,76 1,13 0,34 - - 100,00
Рудная шихта из трёх типов разновидностей (доля богатых руд 15%)
Концентрат 49,38 68,65 - - - 95,07 83,21
Хвосты ММС 25,87 13,72 - - - - 8,71
Хвосты СМС 24,75 13,30 - - - - 8,08
Всего хвосты 50,62 13,51 - - - - 16,79
Руда 100,00 40,74 - - - - 100,00
ристые разновидности. При этом сильнофосфористая разновидность имеет повышенное содержание серы, по сравнению с малофосфористой разновидностью.
Схема укрупнённых лабораторных испытаний состояла из двух стадий сухой магнитной сепарации (СМС) после второй и третьей стадий дробления и двух стадий измельчения и мокрой магнитной сепарации. При СМС руды среднего качества (39% Fe) и богатых руд (51-54% Fe) и получен концентрат (аглоруда) с содержанием железа 49-58% и хвосты.
Основной целью исследований явилась оценка возможности получения суперконцентратов, пригодных для процесса внедоменного получения железа за счёт раздельного обогащения технологических типов и разновидностей руды. Поэтому при обогащении аглоруда не выделялась в отдельный продукт, а поступала на двухстадиаль-ное измельчение и обогащение с получением магнетитового концентрата.
При обогащении богатых руд получены высококачественные концентраты с содержаниями железа и диоксида кремния 70,4—70,7 и 0,46 — 0,42%
соответственно. Из руды среднего качества также получен высококачественный концентрат с содержанием железа и диоксида кремния 69,1 и 0,89% соответственно. Выход концентрата больше при обогащении богатых руд, по сравнению с обогащением руды среднего качества (табл. 4).
Основные отличия полученных концентратов связаны с различным содержанием серы в них. Это связано с различным содержанием в типах и разновидностях руды пирита и пирротина. Максимальное содержание пирита и пирротина соответствует богатой сильнофосфористой (сильносернистой) руде, что предопределило повышенное содержание серы (0,1%) в концентрате, полученном из этого типа руды. Содержание фосфора (0,02%) во всех концентратах находится на одном уровне (табл. 4).
Раздельное обогащение технологических типов и разновидностей руды Гаринского обогащения позволило получить «суперконцентраты», пригодные для внедоменного получения железа.
Обогащение рудной шихты позволило получить более бедные хвосты (13,51% Fe) по сравнению с хвостами, выделенными при раздельном обогащением всех разновидностей руды (14,42 — 25,02% Fe). Однако содержание железа в концентрате при обогащении рудной шихты (68,65%) ниже содержания железа в концентратах, полученных при раздельном обогащении всех разновидностей руды (табл. 4).
В порядке обсуждения
Для повышения качества производимых железных концентратов разработаны и применяются технологические решения, в основном связанные с доо-богащением рядового концентрата, полученного по стандартной техноло-
гии. Для реализации такой технологии можно использовать доизмельчение рядового концентрата с последующим магнитным обогащением [6], флотацию концентрата [7, 8], применение тонкого гидравлического грохочения [9 — 11], обогащение в переменном магнитном поле [12] и другие технико-технологические решения.
Применение технологии дообога-щения рядового концентрата позволяет повысить качество концентрата вплоть до получения концентрата, пригодного для внедоменного получения железа. Но при этом неизбежно получается промпродукт (хвосты) с повышенным содержанием железа. При дополнительном обогащении такого промпро-дукта получают рядовой концентрат и хвосты с содержанием железа, значительно превышающим содержание железа в хвостах основного обогащения, что приводит к повышению потерь железа с хвостами. Это является общим недостатком всех технологий доводки рядового концентрата.
Рассмотренная технология с раздельной переработкой типов и разновидностей руды, отличающихся обогатимостью и измельчаемостью, позволяет повысить качество концентрата при использовании стандартной схемы обогащения без существенного снижения потерь железа с хвостами, что является достоинством этой технологии.
Большинство обогатительных фабрик имеют параллельно работающие технологические секции, на которых принципиально возможно перерабатывать различные разновидности руды одного месторождения. Также возможен вариант, при котором на обогатительной фабрике сорта и разновидности руды перерабатываются по очереди в течение различных промежутков времени. Такой вариант частично имеет
место на обогатительных фабриках при изменении доли типов руд с различной обогатимостью в рудной шихте.
На железорудных ГОКах принята валовая технология добычи и обогащения усреднённой рудной шихты. Это продиктовано объективными причинами, связанными горными работами и обогащением руды. В рамках одного месторождения очень сложно обеспечить параллельную добычу и стабильную подачу на обогатительную фабрику сортов и разновидностей руды с различной обогатимостью. При этом нужно ещё обеспечить объём добычи сортов и разновидностей руды (в том числе их соотношение), необходимый для получения требуемого количества концентрата. Возможен вариант с добычей руд с различной обогатимостью и их поставкой на обогатительную фабрику по очереди в течение различных промежутков времени. Однако это приведёт к значительному усложнению горных работ (к увеличению затрат на добычу руды). При этом обсуждать возможность применения технологии с раздельной добычей и обогащением сортов руды с различной обогатимостью можно только при условии, если данные геоСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
логического картирования месторождения подтверждают такую возможность на длительный промежуток времени.
Товарной продукций железорудных ГОКа является концентрат, агломерат и окатыши, стабильность содержания железа в которых определяет показатели доменного процесса. Применение технологии с раздельной добычей и обогащением разновидностей руды может привести к возможному увеличению колебаний содержания железа в концентрате, агломерате и окатышах. Для стабилизации содержания железа в концентрате потребуются существенные затраты на усреднение концентратов, полученных из разных сортов руды.
Технологию с раздельной переработкой типов и разновидностей руды, отличающихся обогатимостью и измельчаемостью, практически невозможно осуществить на существующих железорудных предприятиях. Это является основным недостатком рассматриваемой технологии.
Но, тем не менее, применение такой технологии позволяет повысить качество концентрата, и её можно рассматривать при проектировании новых предприятий.
1. Железорудная база России / Под. ред. В. П. Орлова, М. И. Веригина, Н. И. Голив-кина. 2-е изд. — М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1998. — 842 с.
2. Журавлёв С. И. Обогащение магнетитовых руд контактово- и гидротермально-метасоматического генезиса. — М.: Недра, 1978. — 152 с.
3. Ping-Ping Liu, Ju Liang, Mei-Fu Zhou, Wei Terry Chen. Micro-textures and chemical compositions of metamorphic magnetite and ilmenite: Insights from the Mianhuadi mafic complex in SW China. Journal of Asian Earth Sciences, Vol. 192, May 2020, 104264.
4. 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.
5. Корнилков С. В., Дмитриев А. Н., Пелевин А. Е., Яковлев А. М. Раздельная переработка руд Гусевогорского месторождения // Горный журнал. — 2016. — № 5. — С. 86 — 90. DOI: 10.17580/gzh.2016.05.12.
6. 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.
7. ELves MatioLo, Hudson Jean BianquiniCouto, Neymayer Lima, KLaydison SiLva, Amanda Soaresde Freitas. Improving recovery of iron using column flotation of iron ore sLimes. Minerals Engineering, VoL. 158, 1 November 2020, 106608.
8. Abhyarthana Pattanaik, VenugopaL Rayasam. AnaLysis of reverse cationic iron ore fines flotation using RSM-D-optimaL design - An approach towards sustainabiLity. Advanced Powder TechnoLogy, VoL. 29, Is. 12, December 2018, рр. 3404-3414.
9. Darius Markauskas, HaraLd KruggeL-Emden. CoupLed DEM-SPH simuLations of wet continuous screening. Advanced Powder TechnoLogy, VoL. 30, Is. 12, December 2019. рр. 2997-3009.
10. 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.
11. Пелевин А. Е., Сытых Н. А. Применение тонкого гидравлического грохочения для стадиального выделения титаномагнетитового концентрата // Обогащение руд. -
2021. - № 1. - С. 8-14. DOI: 10.17580/or.2021.01.02.
12. Пелевин А. Е. Повышение качества магнетитовых концентратов в переменном магнитном поле // Обогащение руд. - 2019. - № 6. - С. 19-24. DOI: 10.17580/ or.2019.06.04. ЕШ
REFERENCES
1. Iron ore base of Russia, Мoscow, Geoinformmark, 1998. 842 p. [In Russ].
2. ZhuravLjov S. I. Enrichment of magnetite ores of contact-and hydrothermal-metasomatic genesis, Мoscow, Nedra, 1978. 152 p. [In Russ].
3. Ping-Ping Liu, Ju Liang, Mei-Fu Zhou, Wei Terry Chen. Micro-textures and chemicaL compositions of metamorphic magnetite and iLmenite: Insights from the Mianhuadi mafic compLex in SW China. JournaL of Asian Earth Sciences, VoL. 192, May 2020, 104264.
4. Kantemirov V. D., Titov R. S., JakovLev A. M. Assessment of the effect of mineraL composition of titanium magnetite ore of gusevogorsk deposit on the resuLts of magnetic concentration. Obogashchenie Rud. 2017, no 4, pp. 36-41. [In Russ].
5. KorniLkov S. V., Dmitriev A. N., PeLevin A. E., YakovLev A. M. Separate processing of ore at Gusevogorsky deposit. Gornyi Zhurnal. 2016. no. 5, рр. 86-90. [In Russ]. DOI: 10.17580/gzh.2016.05.12.
6. Nemykin S. A., Kopanev S. N., Mezentseva E. V., Okunev S. M. Iron concentrate production with the increased content of usefuL component. Gornyi Zhurnal. 2017. no. 5, рр. 27-31. [In Russ]. DOI: 10.17580/gzh.2017.05.05.
7. ELves MatioLo, Hudson Jean BianquiniCouto, Neymayer Lima, KLaydison SiLva, Amanda Soaresde Freitas. Improving recovery of iron using coLumn flotation of iron ore sLimes. MineraLs Engineering, VoL. 158, 1 November 2020, 106608.
8. Abhyarthana Pattanaik, VenugopaL Rayasam. AnaLysis of reverse cationic iron ore fines flotation using RSM-D-optimaL design An approach towards sustainabiLity. Advanced Powder TechnoLogy, VoL. 29, Is. 12, December 2018, рр. 3404-3414.
9. Darius Markauskas, HaraLd KruggeL-Emden. CoupLed DEM-SPH simuLations of wet continuous screening. Advanced Powder TechnoLogy, VoL. 30, Is. 12, December 2019. рр. 2997-3009.
10. IsmagiLov R. I., Kozub A. V., Gridasov I. N., SheLepov E. V. Аdvanced soLutions appLied by jsc andrei varichev mikhaiLovsky gok to improve ferruginous quartzite concentration performance. Gornaya promyshlennost = Russian Mining Industry. 2020. no. 4, рр. 98-103. [In Russ].
11. PeLevin A. E., Sytykh N. A. Fine hydraulic screening for staged separation of titaniummagnetite concentrate. Obogashchenie Rud. 2021, no 1, pp. 8 — 14. [In Russ]. DOI: 10.17580/or.2021.01.02.
12. PeLevin A. E. Improving magnetite concentrate quality in an alternating magnetic field. Obogashchenie Rud. 2019, no. 6, pp. 19—24. [In Russ]. DOI: 10.17580/or.2019.06.04.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Алексей Евгеньевич Пелевин1 — докт. техн. наук, доцент, профессор кафедры Обогащения полезных ископаемых, a-peLevin@yandex.ru;
Корнилков Сергей Викторович2 — докт. техн. наук, профессор, главный научный сотрудник;
Дмитриев Андрей Николаевич3 — докт. техн. наук, профессор, главный научный сотрудник;
Багазеев Виктор Константинович1 — докт. техн. наук, доцент, профессор кафедры Горного дела;
1 Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, 620144, ГСП, ул. Куйбышева, 30, Россия;
2 Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия;
3 Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Российская Федерация.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Pelevin A. E.1, Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Professor at the Mineral Processing
Department, e-mail: a-pelevin@yandex.ru;
Kornilkov S. V.2, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Chief Researcher;
Dmitriev A. N.3, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Chief Researcher;
Bagazeev V. K.1, Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Professor at the Department Mining;
1 Ural State Mining University, ul. Kuibysheva 30, Yekaterinburg, 620144 Russia;
2 Institute of Mining, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg, Russia;
3 Institute of Metallurgy, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg, Russia.
Получена редакцией 01.06.2021; получена после рецензии 01.07.2021; принята к печати 10.10.2021. Received by the editors 01.06.2021; received after the review 01.07.2021; accepted for printing 10.10.2021.
Д_
