ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 622.7`1
DOI: 10.18503/1995-2732-2025-23-3-5-16
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). По мере истощения традиционной сырьевой базы магнетитовых руд необходимо проводить комплекс мероприятий, направленных на оценку перспектив и разработку технологий переработки бедных бурожелезняковых руд, которых на Южном Урале известно свыше 20 месторождений. В статье рассмотрены новые технологические подходы к переработке окисленного труднообогатимого железорудного сырья на примере одного из месторождений бурых железняков Зигазино-Комаровской группы. Цель работы. Оценка возможности обогащения бурожелезняковой руды наиболее простыми и менее затратными сухими процессами обогащения и разработка технологической схемы для получения железного концентрата, пригодного для металлургического передела. Используемые методы. Изучение вещественного состава пробы руды проведено рентгено-флуоресцентным и оптико-минералогическим методами, магнитных свойств ‒ осциллографическим способом. Дифференциально-термический анализ выполнен на приборе STA 499 F3 Jupiter. Измельчение и классификация руды проводились в измельчительном комплексе КИ-0,36, работающем с центробежным классификатором КЦ-0,3. Сухая магнитная сепарация проведена на валковом сепараторе ЭВС-28/9 с магнитной индукцией 1,7 Тл, мокрая магнитная сепарация ‒ на полиградиентном мокром магнитном сепараторе с кассетой с ферромагнитными телами. Новизна. Разработана технологическая схема сухого обогащения бурожелезняковой руды (без магнетизирующего обжига), позволяющая получать концентрат для аглодоменного производства с массовой долей железа на уровне 47,5–49,1% (52,9–54,7% на прокаленное вещество) при достаточно высоком для данного типа руд извлечении 55,5–72,3%. Результат. Данная технологическая схема может рассматриваться в качестве альтернативы технологиям гравитационного обогащения и мокрой магнитной сепарации в сильном магнитном поле, обжиг-магнитного обогащения бурых железняков при технико-экономическом обосновании отработки некоторых небольших месторождений. Установлена оптимальная крупность помола руды при сухом обогащении ‒ 0,315 мм и показана целесообразность обесшламливания руды перед сухой магнитной сепарацией. Практическая значимость. Технология может быть реализована в виде мобильной дробильно-обогатительной установки сухого предварительного обогащения бурожелезняковой руды непосредственно на месторождениях, не требующих при этом водоснабжения и водоотведения. Это повысит коммерческую привлекательность и потенциал использования небольших по запасам месторождений бурожелезняковых руд для металлургической промышленности Южного Урала.
Ключевые слова
бурожелезняковые руды, удельная магнитная восприимчивость, испытания на обогатимость, магнетизирующий обжиг, сухое обогащение, магнитная сепарация, обесшламливание, измельчительно-классифицирующий комплекс
Для цитирования
Перспективы переработки бурожелезняковых руд Южного Урала / Колодежная E.В., Горлова О.Е., Шадру-нова И.В., Гаркави М.С., Хардин И.С., Шавакулева О.П.// Вестник Магнитогорского государственного техниче-ского университета им. Г.И. Носова. 2025. Т. 23. №3. С. 5-16. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2025-23-3-5-16
1. Дунаев В. А. Состояние и проблемы промышленного освоения минерально-сырьевой базы черной металлургии России // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2004. №5. С. 117-122. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sostoyanie-i-problemy-promyshlennogo-osvoeniya-mineralno-syrievoy-bazy-chernoy-metallurgii-rossii (дата обращения: 29.05.2025).
2. Термомагнитное обогащение и дефосфорация бурожелезняковых руд и концентратов / А.А. Мухтар, М.К. Мухымбекова, А.С. Макашев, В.Н. Савин // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2018. Т. 61. №9. С. 708-713. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-9-708-713.
3. Лопатин Ю. Н., Мушкетов А. А., Дмитриева Е. Г. Комплексные исследования по получению окисленных окатышей из бурожелезняковой руды // Известия вузов. Горный журнал. 2021. № 7. С. 55 – 68. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-7-55-68.
4. Orlov V. P., Berigin M. I., Golovkin N. I. (eds.) Iron ore resources of Russia. Moscow: Geoinformatsiia Publishing; 1998. (In Russ.).
5. Bogdanov O. S., Nenarokomov Iu. F. (eds.) Reference book on mineral processing. Processing plants. 2nd edition. Moscow: Nedra Publishing; 1984. 360 p. (In Russ.).
6. Смирнов Л.А., Бабенко А.А. Вовлечение в произ-водство Лисаковского концентрата – одно из направлений расширения железорудной базы Урала и Сибири // Материалы Международного конгресса «300 лет Уральской металлургии». Екатеринбург, 2001. С. 48–49.
7. Рыбаков В.Н., Цылев Л.М., Громов М.И. Интенсификация процесса восстановления при магнетизирующем обжиге окисленных руд // Обжиг-магнитное обогащение окисленных руд. Киев, 1996. С.10–16.
8. Мирко В.А, Кабанов Ю. А., Найденов В. А. Современное состояние развития месторождений бурых железняков Казахстана // Промышленность Казахстана. 2002. № 1. С. 79–82.
9. Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2023 году». Москва, 2024.
10. Пахомов В. П., Душин А. В. Оценка минерально-сырьевой безопасности УрФО // Экономика региона. 2008. № 3(15). С. 129-143.
11. Определение степени обогатимости бурожелезняковой руды сухим способом / М. С. Гаркави, О. Е. Горлова, Е. В. Колодежная, И. С. Хардин // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: тезисы докладов 83-й международной научно-технической конференции, Магнитогорск, 21–25 апреля 2025 года. – Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2025. С. 19.
12. Громов М.И., Рыбаков В.Н. Подготовка железорудного сырья к металлургическому переделу. М.: Наука, 1973. С. 151–161.
13. Комбинированная технология обогащения и дефосфорации бурожелезняковой руды месторождения Кокбулак / А. А. Мухтар, А. С. Макашев, Б. К. Касымова, М. М. Атахан // Обогащение руд. 2024. №2. С. 3-7. DOI: 10.17580/or.2024.02.01.
14. Пелевин А.Е. Технологии обогащения железных руд России и пути повышения их эффективности // Записки Горного института. 2022. Т. 256. С. 579-592. DOI: 10.31897/PMI.2022.61.
15. Особенности обогащения низкотитанистых магнетитовых руд Урала / И. А. Гришин, Н. Н. Орехова, М. С. Гаркави, О. Е. Горлова // Горный журнал. 2019. № 11. С. 37-43. DOI: 10.17580/gzh.2019.11.06.
16. Шадрунова И. В., Колодежная Е. В., Горлова О. Е. Разработка технологии сухого обогащения флюоритовых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023. № 2. С. 43–57. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_2_0_43.
17. Обоснование интегративного критерия для прогноза возможности селективной дезинтеграции техногенного сложноструктурного сырья / О. Е. Горлова, Н. Н. Орехова, Е. В. Колодежная [и др.] // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2023. Т. 21. № 3. С. 15-26. DOI: 10.18503/1995-2732-2023-21-3-15-26.
18. Вечеркин М.В., Шавакулева О.П., Романова И.П. Измеритель концентрации ферромагнитного компонента в порошкообразном материале горно-обогатительного производства // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: тезисы докладов 81-й международной научно-технической конференции, Магнитогорск, 17–21 апреля 2023 года. В 2-х т. Т. 2. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2023. С. 351.