Journals →  Черные металлы →  2024 →  #3 →  Back

Обогащение руд
ArticleName Производство концентрата для внедоменного получения железа из титаномагнетитовой руды
DOI 10.17580/chm.2024.03.01
ArticleAuthor А. Е. Пелевин
ArticleAuthorData

Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, Россия

А. Е. Пелевин, профессор кафедры обогащения полезных ископаемых, докт. техн. наук, доцент, эл. почта: a-pelevin@yandex.ru

Abstract

Исследована возможность получения суперконцентрата для внедоменного получения железа путем применения технологии с использованием четырехстадийной схемы измельчения и тонкого грохочения на второй и третьей стадиях измельчения. В лабораторных условиях испытаны три четырехстадийные схемы измельчения и обогащения титаномагнетитовой руды, отличающиеся размерами сит грохочения, применяемых на второй (0,4–0,63 мм) и третьей (0,1–0,315 мм) стадиях измельчения. Испытанные четырехстадиальные схемы с тонким грохочением на второй и третьей стадиях позволили получить суперконцентраты (66,05–66,4 % Fe), пригодные для металлизации и внедоменного получения железа. Массовая доля титаномагнетита в полученных концентратах составила более 95 %. Максимальные выход концентрата (16,02 %) и извлечение железа в концентрат (67,61 %) достигнуты при использовании схемы с грохочением с увеличенными размерами сит (0,63 и 0,315 мм) на второй и третьей стадиях измельчения. Схема с применением на второй и третьей стадиях измельчения грохотов с увеличенными размерами сит позволяет уменьшить переизмельчение породных и рудных минералов на второй и третьей стадиях и подготовить промпродукт для последующего получения из него суперконцентрата с помощью мокрой магнитной сепарации после четвертой стадии шарового измельчения. Особенностями испытанных схем являются вывод хвостов большей крупности на второй и третьей стадиях измельчения и осуществление основного измельчения и раскрытия минералов на последней стадии шарового измельчения.

keywords Внедоменное получение железа, суперконцентрат, тонкое грохочение, измельчение, размер отверстия сита, выход концентрата, извлечение железа
References

1. Löf A., Ericsson M., Löf O. Iron ore market review // CIS Iron and Steel Review. 2019. Vol. 17. P. 4–9.
2. Metolina P., de Andrade R. S., Ramos B., Guardani R. Hydrogen direct reduction ironmaking process for zero CO2 emission: A study on the effect of particle properties changes during the multiple non-catalytic gas-solid reactions // Minerals Engineering. 2023. Vol. 201. 108188. DOI: 10.1016/j.mineng.2023.108188
3. Эрикссон М., Лёф А., Лёф О. Обзор мирового рынка железной руды за 2019–2020 годы // Горная промышленность. 2021. № 1. С. 74–82. DOI: 10.30686/1609-9192-2021-1-74-82
4. Исмагилов Р. И., Баскаев П. М., Игнатова Т. В., Шелепов Э. В. Перспективы расширения минерально-сырьевой базы железных руд за счет вовлечения в переработку окисленных железистых кварцитов Михайловского месторождения // Обогащение руд. 2020. № 3. С. 19–24.
5. Silva K., Filippov L. O., Piçarra A., Flilippova I. V. et al. New perspectives in iron ore flotation: Use of collector reagents without depressants in reverse cationic flotation of quartz // Minerals Engineering. 2021. Vol. 170. 107004. DOI: 10.1016/j.mineng.2021.107004
6. Matiolo E., Couto H. J. B., Lima N., Silva K. et al. Improving recovery of iron using column flotation of iron ore slimes // Minerals Engineering. 2020. Vol. 158. 106608. DOI: 10.1016/j.mineng.2020.106608
7. 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.
8. Пат. 2751185 U1 РФ. МКП B03B 7/00; B03C 1/02. Способ повышения качества магнетитовых концентратов / Исмагилов Р. И., Голеньков Д. Н., Шарковский Д. О., Шелепов Э. В. и др. ; заявл. 07.09.2020 ; опубл. 12.07.2021, Бюл. № 20.
9. Пат. 2754695 U1 РФ. МКП B03B 7/00. Способ производства магнетитовых концентратов повышенного качества / Эфендиев Н. Т., Угаров А. А., Исмагилов Р. И., Голеньков Д. Н. ; заявл. 07.09.2020 ; опубл. 06.09.2021, Бюл. № 25.
10. Опалев А. С. Повышение качества магнетитовых концентратов на основе магнитно-гравитационной сепарации // Горный журнал. 2020. № 9. С. 72–77.
11. Пелевин А. Е., Сытых Н. А. Стадиальное извлечение железного концентрата с помощью барабанного сепаратора с модифицированной ванной // Обогащение руд. 2016. № 4. С. 10–15.
12. Гзогян С. Р., Щербаков А. В. Повышение качества концентратов АО «Стойленский ГОК» с использованием магнито-гравитационной сепарации // Обогащение руд. 2020. № 6. С. 3–7.
13. 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. P. 223–230. DOI: 10.1016/j.jmrt.2022.02.039
14. Zhang X., Gu X., Han Y., Parra-Álvarez N. et al. Flotation of iron ores: A review // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2019. Vol. 42. DOI: 10.1080/08827508.2019.1689494
15. Гриненко В. И., Опалев А. С., Маевский П. В., Карпов И. В. Повышение качества железорудного концентрата на АО «ССГПО» методом магнитно-гравитационной сепарации // Горный журнал. 2021. № 10. С. 81–86.
16. Фоминых В. Г., Краева Ю. П., Ларина Н. В. Петрология и рудогенезис Качканарского массива. — Свердловск : Изд-во РИСО УНЦ АН СССР, 1987. — 180 с.
17. 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.
18. Пелевин А. Е., Сытых Н. А., Черепанов Д. В. Влияние крупности частиц на эффективность сухой магнитной сепарации // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2021. № 11-1. С. 293–305. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_111_0_293
19. 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
20. Селиванов Д. А., Быстров И. Г. Результаты комплексной геолого-экономической оценки месторождений Качканарской группы // Разведка и охрана недр. 2015. № 3. С. 46–52.
21. 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
22. Пелевин А. Е. Снижение числа стадий измельчения железных руд путем применения в замкнутом цикле тонкого грохочения // Черные металлы. 2022. № 12. С. 4–9.
23. Пелевин А. Е. Повышение качества концентрата путем применения тонкого грохочения в стадиях измельчения железных руд // Черные металлы. 2023. № 10. С. 4–9.
24. Рыбкин B. C., Леонтьев Л. И., Леушин В. Н., Евстюгин С. Н. и др. Разработка технологических схем металлизации качканарских окатышей // Сталь. 2008. № 7. С. 16–20.

25. Рыбкин В. С., Подковыркин Е. Г., Коршунова Н. Г., Баков А. В. и др. Экспериментальное исследование металлизации железорудных окатышей во вращающейся печи // Сталь. 2008. № 12. С. 40–43.
26. Campos T. M., Bueno G., Barrios G. K. P., Tavares L. M. Pressing iron ore concentrate in a pilot-scale HPGR. Part 1: Experimental results // Minerals Engineering. 2019. Vol. 140. 105875. DOI: 10.1016/j.mineng.2019.105875
27. Campos T. M., Bueno G., Barrios G. K. P., Tavares L. M. Pressing iron ore concentrate in a pilot-scale HPGR. Part 2: Modeling and simulation // Minerals Engineering. 2019. Vol. 140. 105876. DOI: 10.1016/j.mineng.2019.105876
28. Campos T. M., Bueno G., Rodriguez V. A., Böttcher A. Ch. et al. Relationships between particle breakage characteristics and comminution response of fine iron ore concentrates // Minerals Engineering. 2021. Vol. 164. 106818. DOI: 10.1016/j.mineng.2021.106818
29. Маляров П. В., Степурин В. Ф., Солдатов Г. М., Конник Н. Д. Перераспределение энергии измельчения между стадиями в условиях Урупского ГОКа // Обогащение руд. 2006. № 3. С. 18–20.
30. Маляров П. В., Степурин В. Ф., Солдатов Г. М., Конник Н. Д. К вопросу об оценке эффективности процесса измельчения руд и распределения потребляемой энергии между стадиями // Обогащение руд. 2006. № 2. С. 3–6.
31. Osipova N. V. Investigation of the possibility of obtaining concentrate production targets based on a mathematical model of an ferrum ore processing site // CIS Iron and Steel Review. 2023. Vol. 25. P. 4–9.
32. Пелевин А. Е. Влияние магнитной флокуляции на результаты обогащения железосодержащих руд // Обогащение руд. 2021. № 4. С. 15–20.
33. Ломовцев Л. А., Нестерова Н. А., Дробченко Л. А. Магнитное обогащение сильномагнитных руд. — М. : Недра, 1979. — 235 с.
34. Markauskas D., Kruggel-Emden H. Coupled DEM-SPH simulations of wet continuous screening // Advanced Powder Technology. 2019. Vol. 30, Iss. 12. P. 2997–3009. DOI: 10.1016/j.apt.2019.09.007
35. 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. P. 525–532. DOI: 10.1016/j.powtec.2021.08.078

Language of full-text russian
Full content Buy
Back