Розробка технологій збагачення середньовкраплених гематитових кварцитів Кривбасу
DOI:
https://doi.org/10.15407/scin16.06.056Ключові слова:
гематитові кварцити, магнітний сепаратор, повітряно-прохідній сепаратор, циклонАнотація
Вступ. Тенденції розвитку металургійної галузі України в контексті використання її мінерально-сировинної бази вказують на перспективи розробки родовищ гематитових кварцитів.
Проблематика. Проблема отримання високоякісних концентратів при збагаченні гематитових руд пов’язнана з тим, що у процесі дроблення та подрібнення сировини агрегати мартиту, гетиту, маршалитизованого кварцу й інших мінералів з низьким коефіцієнтом міцності легко піддаються переподрібненню. В наслідок цього у продуктах підвищується вміст тонких частинок (шламів), що знижує селективність розділення рудних та нерудних мінералів. Організація щадного подрібнення руди є одним з перспективних шляхів вирішення окресленої проблеми.
Мета роботи. Розробка технології сухого й мокрого збагачення гематитових кварцитів Кривбасу.
Матеріали та методи. Використано метод узагальнення наукової інформації; виконано хімічний та мінеральний аналізи руди та продуктів збагачення сировини до й після її збагачення магнітними та гравітаційними методами; здійснено математичне моделювання процесів, технологічні випробування в лабораторних та промислових умовах.
Результати. При збагаченні гематитових кварцитів використано магнітну та гравітаційну сепарацію. З гематитової руди отримано аглоруду з масовою часткою заліза 55,1 % і концентрати з масовою часткою заліза 62,32-64,69%. Вилучення заліза в товарні продукти склало 73,6-80,49%.
Висновки. Розроблено технології сухого й мокрого збагачення гематитових кварцитів Кривбасу із застосуванням щадного подрібнення руди. Вперше при збагаченні гематитових руд запропоновано суху магнітну сепарацію, що дозволило отримати концентрати з масовою часткою заліза понад 64,0%, зменшити фронт подрібнення руди не менше ніж на 40% від початкового, і як наслідок, — експлуатаційні та капітальні витрати більш ніж на 30%.
Посилання
Matyukha, V. V., Movchan, N. T. (2011). Modern mineral base of Ukaraine's ferrous metallurgy. Gornyy zhurnal - Mining Journal, 4, 65-67 [in Russian]..
Gnatush, V. A., Bolshakov, V. I., Vasilenko, S. P., Galetskiy, L. S. (2009). Mining and metallurgical complex of Ukraine (numbers, facts, commentaries). Business reference book. URL:http://cgntb.dp.ua/pn_book.html (Last accessed: 19.03.2009) [in Russian].
Li Q., Dai T., Wang, G., Cheng, J., Zhong, W., Wen, B., Liang, L. (2018). Iron material flow analysis for production, consumption, and trade in China from 2010 to 2015. Journal of Cleaner Production, 172, 1807-1813. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.12.006
State programme of development of Ukraine's mineral basin for the period up to 2030. - As confirmed by the Law of Ukraine as of April 21, 2011, #3268-VI. URL: http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/3268-17 (Last accessed: 03.12.2017) [in Ukrainian]
Yellishetty, M., Ranjith, P. G., Tharumarajah, A. (2010). Iron ore and steel production trends and material flows in the world: Is this really sustainable. Resources, Conservation and Recycling, 54(12), 1084-1094. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2010.03.003
Vlasyuk, T. (2016). Ukrainian metallurgical industry on the world market: problems and priorities. Naukovyi visnyk natsionalnoi academii statystyky, obliku ta audytu - Scientific journal of National Academy of Statistics, Accounting and Audit, 3, 91-103 [in Ukrainian].
Morkun, V., Morkun, N. (2018). Estimation of the Crushed Ore Particles Density in the Pulp Flow Based on the Dynamic Effects of High-Energy Ultrasound. Archives of acoustics, 43(1), 61-67.
Sośnicka, M., Bakker, R. J., Broman, C., Pitcairn, I., Paranko, I., & Burlinson, K. (2015). Fluid types and their genetic meaning for the BIF-hosted iron ores. Ore Geology Reviews, 68, 171-194.
https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2014.12.022
Official site of the State Statistics Service of Ukraine URL: http://www.ukrstat.gov.ua (Last accessed: 03.12.2017) [in Ukrainian].
Golik V., Komashchenko V., Morkun V., Burdzieva O. (2017). Experience of metal deposits combined development for south african enterprises. Mining of mineral deposits., 11(2), 68-78.
https://doi.org/10.15407/mining11.02.068
Bespoyasko, E., Evtekhov, E., Evtekhov V. (2013). Mineral material base of mining and concentration enterprises of Kryvyi Rig basin. Mineralohichnyi zhurnal - Mineralogical Journal, 35(4), 66-72 [in Ukrainian].
Morkun, V. S., Morkun, N. V., Tron, V. V. (2017). Automatic control of the ore suspension solid phase parameters using high-energy ultrasound. Radio electronics computer science control., 3, 175-182. https://doi.org/10.15588/1607-3274-2017-3-19
Golik, V., Morkun, V., Morkun, N., Gaponenko, I. (2018). Improvement of hole drilling technology for ore drawing intensification. Mining of mineral deposits, 12(3), 63-70. https://doi.org/10.15407/mining12.03.063
Morkun, V. S., Morkun, N. V., Hryshchenko, S. M., Тrоn, V. V. (2018). Synthesis of the noise immune algorithm for adaptive control of ore concentration. Radio electronics computer science control., 3, 183-190. https://doi.org/10.15588/1607-3274-2018-3-20
Golik, V. I., Komashchenko, V. I., Morkun, V. S., Morkun, N. V., Hryshchenko, S. M. (2018). Energy Saving іn Mining Production. Sci. innov., 14(3), 33-45. https://doi.org/10.15407/scin14.03.033
Morkun, V. С., Morkun, N. V., Tron, V. V. (2019). Estimation of the density of particles of a solid phase of a pulp using measurement channels on the basis of gamma rays and waves of the Lamb, Izvestiya of Tomsk Polytechnic University. Engineering of geosources., 330(2), 20-33 [in Russian].
Bespoyasko, E. (2014). Mineralogical features of iron ores of Kryvyi Rih basin for increasing their conditional reserves. Mineralohichnyi zhurnal - Mineralogical Journal, 36(3), 86-91 [in Ukrainian].
Morkun, V. S., Semerikov, S. O., Hryshchenko, S. M. (2017). Content and teaching technology of course "ecological geoinformatics" in training of future mining engineers. Information technologies and learning тools, 57(1), 115-125. https://doi.org/10.33407/itlt.v57i1.1549
Oliinуk, T. (2013). Modern trends in the development of hematite ore enrichment technologies in Ukraine. Mineral processing, 56(97), 18-28.
Bespoyasko, E., Evtekhov, V., Bespoyasko, T. (2014). Localization and mineral composition of deposits of high quality hematite ores of Ingulets deposit of Kryvbas. Mineralogical Journal, 36 (4), 122-127 [in Ukrainian].
Seifelnassr, Ahmed A. S., Moslim, Eltahir M., Abouzeid, Abdel-Zaher M. (2012). Effective processing of low-grade iron ore through gravity and magnetic separation techniques. Physicochem. Probl. Miner. Process, 48(2), 567-578.
Das, B., Prakash, S., Das, S., Reddy, S. (2007). Effective beneficiation of low grade iron ore through jigging operation. Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 7(1), 27-37.
https://doi.org/10.4236/jmmce.2008.71002
Tekkalakote Umadevi, Amit Pratap Singh, Kumar Abhishek, Basavareddy Suresh & Rameshwar Sah. (2013). Recovery of iron bearing minerals from beneficiation plant 2 thickener underflow of JSW Steel limited. Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering, 1, 55-60.
https://doi.org/10.4236/jmmce.2013.12011
Karmazin, V., Pak, S., aslov, D. (2012). Magnetic enrichment of oxidized ferruginous quartzite of Mikhailovskoye deposit. Gornyi informatsionno-analiticheskiy byulleten - Mining information and analytical bulletin. URL: https://cyberleninka. ru/journal/n/gornyy-informatsionno-analiticheskiy-byulleten-nauchno-tehnicheskiy-zhurnal (Last accessed: 17.04.2012) [in Russian].
Ma, X., Marques, M., Gontijo, C. (2011). Comparative studies of reverse cationic/anionic flotation of Vale iron ore. International Journal of Mineral Processing, 100, 179-183.
https://doi.org/10.1016/j.minpro.2011.07.001
Filippov, L., Severov, V., Filippova, I. (2014). An overview of the beneficiation of iron ores via reverse cationic flotation. International Journal of Mineral Processing, 127, 62-69.
https://doi.org/10.1016/j.minpro.2014.01.002
Braga Junior, M. M., Peres A. E. C. (2011). Effect of coarse quartz scalping on the reverse cationic flotation of iron ore. Revista de la Facultad de Ingenieria, 25, 1-9.
Opalev, A., Shcherbakov, A. (2015). Development and implementation of energy-saving technology of ferrous quartzite enrichment at JSC "Olkon". Proceedings of the Kola Science Center of the Russian Academy of Sciences, 3(29), 176-184 [in Russian].
Vorobiev, M., Sokolova, V. (2006). Results of research and practice of hematite ores concentration abroad. Donetsk journal of the scientific society named after Shevchenko, 15, 55-68 [in Ukrainian].
Yu, J., Han, Y., Li, Y., Gao, P. (2017). Beneficiation of an iron ore fines by magnetization roasting and magnetic separation. International Journal of Mineral Processing, 168, 102-108.
https://doi.org/10.1016/j.minpro.2017.09.012
Wu, F., Cao, Z., Wang, S., & Zhong, H. (2017). Phase transformation of iron in limonite ore by microwave roasting with addition of alkali lignin and its effects on magnetic separation. Journal of Alloys and Compounds, 722, 651-661. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.06.142
Evtekhov, V., Peregudov, V., Evtekhov, E., Dudar, L., Filenko, V., Smirnov O., Bilenko, A., Nikolenko, Y. (2013). Geological assessment for the results of search for optimal flow sheet for concentrating hematite quartzites of Pre-Cambrian banded iron formation. Geological and mineralogical journal of Krivoy Rog National University, 1-2(29-30), 87-97 [in Russian].
Oliinуk, T., Levchenko, K., Guzema, O. (2013). Features of high-gradient magnetic separation of oxidized iron ores of the Kryvyi Rih. Journal of KNU,
, 127 132 [in Ukrainian]. 34. Morkun, V., Morkun, N., Pikilnyak, A. (2015). The study of volume ultrasonic waves propagation in the gas-containing iron ore pulp. Ultrasonics, 56, 340-343.
https://doi.org/10.1016/j.ultras.2014.08.022
Bulakh, О. (2017). Improved technology for mixed ores concentration. Mining journal, 102, 183-187 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.31721/2306-5435-2017-1-102-183-187
Bulakh, О. V., Bulakh, О. О. (2013). Possible improved quality of concentrate at concentrating oxidized ferruginous quartzite of Kryvyi Rih iron ore basin. Mineral Concentration, 52(93), 33-40 [in Ukrainian].
Gubin, G., Yarosh, T., Sklyar L. (2016). Generalization and analysis of possible use of ultrasonic waves in mineral processing. Mineral Concentration, 62(103), 132 143 [in Russian].
Huifen Zhang, Luzheng Chen, Jianwu Zeng, Li Ding, Jian Liu. (2015). Processing of lean iron ores by dry high intensity magnetic separation. Separation Science and Technology, 50, 1689-1694.
https://doi.org/10.1080/01496395.2014.978471
Oliinуk, T., Sklyar, L., Kushniruk, N. (2015). Development of pre-processing technology for hematite quartzite of Kryvyi Rih iron ore basin. Proceedings from the International conference "X Congeress of ore enrichment specialists of CIS contries", 344-346 [in Russian].
Mulyavko, V., Oliinуk, T., Lyashenko, V., Oliinуk, M. (2015). Scientific and technical basics of iron ore concentration by means of innovative technologies. Ferrous metallurgy, 8, 16-23 [in Russian].
Mulyavko, V., Oliinуk, T., Lyashenko, V., Oliinуk, M. (2016). Development of technologies and technical means of hematite ore concwentration. Ferrous metallurgy, 5, 5-10 [in Russian].
