Совершенствование схем обогащения ильменит-титаномагнетитовых и гематит-магнетитовых руд

Исследованы схемы обогащения ильменит-титаномагнетитовых и гематитмагнетитовых руд. Минеральный состав и физические свойства слабомагнитных рудных и породных минералов ильменит-титаномагнетитовых и гематит-магнетитовых руд показывают, что магнитные свойства ильменита и гематита и большинства породных минералов различаются незначительно. Поэтому с помощью одного магнитного метода сложно получить ильменитовый или гематитовый концентрат. Для обогащения этих типов руд следует применять комбинированные схемы с использованием магнитных, гравитационных, электрических и флотационных методов обогащения. Для повышения технологических показателей обогащения ильменит-титаномагнетитовых и гематит-магнетитовых руд также применяется тонкое грохочение. Выполненные лабораторные исследования показали, что количество применяемых методов обогащения для получения ильменитового или гематитового концентрата зависит от соотношения в руде рудных и породных минералов. При обогащении магнетит-гематитовой руды с высоким содержанием гематита и низким содержанием слабомагнитных породных минералов для получения гематитового концентрата можно использовать только высокоградиентную магнитную сепарацию. Для получения ильменитового или гематитового концентрата из ильменит-титаномагнетитовых и гематит-магнетитовых руд, содержащих высокое количество слабомагнитных рудных и породных минералов, следует использовать схему с двумя-тремя методами обогащения. При низком содержании в исходном продукте рудного слабомагнитного минерала и высоком количестве слабомагнитных породных минералов для получения концентрата необходимо использовать три-четыре метода обогащения.

Пелевин А. Е., Шигаева В. Н., Водовозов К. А. Совершенствование схем обогащения ильменит-титаномагнетитовых и гематит-магнетитовых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 12-1. — С. 106—119. DOI: 10.25018/0 236_1493_2023_121_0_106.

Пелевин Алексей Евгеньевич — докт. техн. наук, доцент, профессор кафедры обогащения полезных ископаемых, https://orcid.org/0000-0001-6063-3932 . Российская Федерация. ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет» (Министерство науки и высшего образования Российской Федерации), г. Екатеринбург, 620144, ГСП, ул. Куйбышева, 30, УГГУ, кафедра обогащения полезных ископаемых (ОПИ). E-mail: a-pelevin@yandex.ru;
Шигаева Варвара Николаевна — старший научный сотрудник. Российская Федерация. АО «Уралмеханобр», 620144, г. Екатеринбург, ул. Хохрякова, 87;
Водовозов Константин Александрович — старший преподаватель кафедры обогащения полезных ископаемых. Российская Федерация. ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет» (Министерство науки и высшего образования Российской Федерации), г. Екатеринбург, 620144, ГСП, ул. Куйбышева, 30, УГГУ, кафедра обогащения полезных ископаемых (ОПИ).

Пелевин Алексей Евгеньевич, е-mail: a-pelevin@yandex.ru.

1. Liamas-Bueno M., López-Valdivieso A., Corona-Arroyo M. A. On the mechanisms of silica (SiO2) re-covery in magnetite ore low-magnetic-drum concentration // Mining, Metallurgy & Exploration. 2019, vol. 36, рр. 131–138. DOI: 10.1007/s42461-018-0019-5.

2. Сенченко А. Е., Куликов Ю. В., Токаренко А. В. Технологические исследования — основа успешной модернизации производственной базы АО «Лебединский ГОК» // Горный журнал. — 2022. — № 6. — С. 59–67. DOI: 10.17580/gzh.2022.06.07.

3. Rocha G. M., da Cruz M. V. M., Lima N. P., Lima R. M. F. Reverse cationic flotation of iron ore by amide-amine: bench studies // Journal of Materials Research and Technology // 2022, vol. 18, pp. 223–230. DOI: 10.1016/j.jmrt.2022.02.039.

4. 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, pp. 525–532. DOI: 10.1016/j.powtec.2021.08.078.

5. 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.

6. Косой Г. М., Винников А. Я. Технологические испытания процесса тонкого гидравлического грохочения измельченных руд на многочастотном грохоте компании Kroosh Technologies // Цветные металлы. — 2021. — № 6. — С. 10–15. DOI: 10 . 17580 / tsm.2021.06.01.

7. Nikolaeva N. V., Aleksandrova T. N., Afanasova A., Chanturiya E. L. Mineral and technological features of magnetite-hematite ores and their influence on the choice of processing technology // ACS Omega. 2021, vol. 6, no. 13. рр. 9077–9085. DOI: 10.1021/ acsomega.1c00129.

8. Liu P. P, Liang J., Zhou M. F., Chen W. T. Micro-textures and chemical compositions of metamorphic magnetite and ilmenite: Insights from the Mianhuadi mafic complex in SW China // Journal of Asian Earth Sciences. 2020, vol. 192, no. 104264. DOI: 10.1016/j. jseaes.2020.104264.

9. Nienaber E. C., Auret L. Experimental modelling and plant simulation of spiral concentrators: Comparing response surface methodology and extended Holland-Batt models // Minerals Engineering. 2019, vol. 141, no. 105833. DOI: 10.1016/j.mineng.2019.105833.

10. Yan X., Wang H., Peng Z., Hao J., Zhang G., Xie W., He Y. International Journal of Mining Science and Technology // Triboelectric properties of ilmenite and quartz minerals and investigation of triboelectric separation of ilmenite ore. 2018, vol. 28, iss. 2, pp. 223–230. DOI: 10.1016/j.ijmst.2018.01.003.

11. Урванцев А. И., Шихов Н. В., Зайцев Г. В. Результаты исследований и практика обогащения минерального сырья электрической сепарацией // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2005. — № 5. — С. 37–51.

12. Rocha G. M., de Assis Silva J., da Silva Ramos K., Lima R. Selective Flotation of Quartz from Hematite by Amide-Amine: Fundamental Studies // Mining Metallurgy & Exploration. 2021, vol. 38. pp. 2195–2207. DOI: 10.1007/s42461-021-00470-3.

13. Safari M., Hoseinian F. S., Deglon D., Leal Filho L. S., Souza Pinto T. C. Investigation of the reverse flotation of iron ore in three different flotation cells: Mechanical, oscillating grid and pneumatic // Minerals Engineering. 2020, vol, 150, 106283. DOI: 10.1016/j. mineng.2020.106283.

14. Zhao X., Meng Q., Zhang Y., Yuan Z., Xu Y., Li L. Surface adsorption investigation of dodecylbenzenesulfonate isopropanolamine a novel collector during flotation separation of ilmenite from titanaugite // Minerals Engineering. 2022, vol. 180, 107499. DOI: 10.1016/j. mineng.2022.107499.

15. Cai J., Deng J., Yang H., Tong L., Wu D., Wen S., Liu Z., Zhang Y. A novel activation for ilmenite using potassium permanganate and its effect on flotation response // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2020, vol. 604, 125323. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2020.125323.

16. Пелевин А. Е. Получение гематитового концентрата из гематит-магнетитовых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3–1. — С. 422–430. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31−0-422−430.

17. 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, pp. 4–8. DOI: 10.17580/cisisr.2021.01.01.

18. Shen S., Yuan Z., Liu J., Meng Q., Hao H. Preconcentration of ultrafine ilmenite ore using a superconducting magnetic separator // Powder Technology. 2020, vol. 360, pp. 1–9. DOI: 10.1016/j.powtec.2019.09.074.

19. Tripathy S. K., Singh V., Murthy Y. R., Banerjee P. K., Suresh N. Influence of process parameters of dry high intensity magnetic separators on separation of hematite // International Journal of Mineral Processing. 2017, vol. 160, pp. 16–31. DOI: 10.1016/j. minpro.2017.01.007.

20. Пелевин А. Е., Шигаева В. Н. Возможность получения ильменитового концентрата из отходов обогащения титаномагнетитовой руды // Обогащение руд. — 2022. — № 2. — С. 46–52. DOI: 10.17580/or.2022.02.08.