Розробка технології флотаційного збагачення магнетитових кварцитів приватного акціонерного товариства «Північний гірничо-збагачувальний комбінат»

Тетяна Олійник Євген Безсмертний
Отримано 06.06.2024, Доопрацьовано 06.10.2024, Прийнято 24.12.2024
Анотація

Метою роботи була розробка нової технології флотаційного доведення магнетитових концентратів на основі приватного акціонерного товариства «Північний гірничо-збагачувальний комбінат» для отримання кінцевого товарного продукту з массовою часткою заліза загального не менше 69,0 % і кремнезему не більше 4 %. Використано мінералогічний аналіз для дослідження розкриття мінералів, хімічний аналіз – для визначення якісного складу досліджуваної сировини та ситовий аналіз – для визначення гранулометричного складу матеріалу. В роботі також застосовано методи обробки, аналізу та синтезу результатів досліджень зі створення оптимальних умов розділення мінеральних зерен за крупністю. У результаті визначено, що досягнення максимальної масової частки заліза загального у концентраті та мінімальної масової частки кремнезему, при максимальному вилученні заліза, залежать від умов подрібнення, які визначаються ступенем розкриття мінеральних зерен. Встановлено, що константа швидкості флотації кварцу залежить від масової частки кварцу в живленні і становить 0,05-0,10 хв-1. Мінералогічні дослідження рядового концентрату виявили, що до його складу входять, окрім мономінеральних частинок магнетиту, зростки магнетиту – кварцу (до 2,52 %), магнетиту – кварцу – силікату, магнетиту – кварцу, силікату – карбонату (до 7,5 %). Карбонат здебільшого представлений сидероплазитом, кальцитом; силікати – кумінгтонітом, біотитом, хлоритом. Нерудні часточки – мономінеральні кварцові або силікат – кварцові, карбонат – силікат – кварцові. Згідно з кількісним мінералогічним розрахункам, мономінеральні частинки магнетиту накопичуються в тонкозернистій фракції в класі -0,045+0,02 мм – 92,3 % та в класі -0,02 мм – 98,1 %. В результаті проведення лабораторних випробувань магнітно-флотаційного доведення концентрату доведено можливість отримання з магнетитових концентратів приватного акціонерного товариства «Північний гірничо-збагачувальний комбінат» високоякісного концентрату з масовою часткою заліза загального 69,0 % і оксиду кремнію 3 %, 88,9 % за виходом і 92,9 % вилученням заліза загального у концентрат від операції. Практична значимість полягає у розробці технологічної схеми доведення рядового магнетитового концентрату в умовах приватного акціонерного товариства «Північний гірничо-збагачувальний комбінат» для отримання високоякісного концентрату з максимальним виходом та масовою часткою заліза загального вище 69,0 % і кремнезему менше 4,0 % при вилученні заліза загального у концентрат більше 90 %

Ключові слова:
концентрат залізорудний; флотація катіонна зворотна; сепарація магнітна; частка масова; склад гранулометричний

Взято з Том 58, № 2, 2024

Сторінки 30–39

Використані джерела ЦИТУВАТИ

[1] Babu, K.P., & Aminuddin, M. (2020). Extraction of a finely dispersed lowgrade iron ore by froth flotation. European Journal of Molecular & Clinical Medicine, 7(10), 4124-4130.

[2] Bada, S.O., Afolabi, A.S., & Makhula, M.J. (2012). Effect of reverse flotation on magnetic separation concentrates. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 19, 669-674. doi: 10.1007/s12613-012-0611-5.

[3] Bulayani, M.M., Raghupatruni, P., Mamvura, T., & Danha, G. (2024). Exploring low-grade iron ore beneficiation techniques: A comprehensive review. Minerals, 14(8), article number 796. doi: 10.3390/min14080796.

[4] Dehghani, F., Khosravi, R., Pazoki, A., Kebe, M., Jahanian, R., Siavoshi, H., & Ghosh, T. (2022). Application of magnetic separation and reverse anionic flotation to concentrate fine particles of iron ore with high sulfur content. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 58(3), article number 145420. doi: 10.37190/ppmp/145420.

[5] Dovhiy, S., et al. (2017). Geological structure and current geological, economic and environmental conditions of iron ore mining and processing in the Kryvyi Rih-Kremenchuk zone. Kyiv: Nika-Center.

[6]  Filenko, V. (2011). Improving the quality of magnetite concentrate. Mineralogical aspect. Notes of the Ukrainian Mineralogical Society, 8, 208-211.

[7] Gustafsson, J.-O., & Lima, O. (2013). Impact of froth structure on iron ore flotation. Proceedings of the Ironmaking, Iron Ore and Agglomeration Seminars, 43, 394-400. doi: 10.5151/2594-357X-23833.

[8] Hubin, H., Khovanets, V., Lotous, V., & Rawinska, V. (2018). Ways of further improving the quality of iron ore concentrates at PJSC “Poltava GOK” in modern conditions. The Journal of Zhytomyr State Technological University. Series: Engineering, 1(81), 232-239. doi: 10.26642/tn-2018-1(81)-232-239.

[9] Hubin, H., Sklyar, L., Yarosh, T., & Hubin, H. (2016). Analytical review aimed at improving the quality of magnetite quartzites. Mineral Processing, 64(105).

[10] Junior, J.T.G., Chipakwe, V., de Salles Leal Filho, L., & Chelgani, S.C. (2023). Biodegradable ether amines for reverse cationic fotation separation of ultrafne quartz from magnetite. Scientifc Reports, 13, article number 20550. doi: 10.1038/s41598-023-47807-0.

[11] Lima, N.P., Valadão, G.E.S., & Peres, A.E.C. (2013). Effect of particles size range on iron ore flotation. REM – International Engineering Journal, 66(2), 251-256. doi: 10.1590/S0370-44672013000200018.

[12] Luo, B., Zhu, Y., Sun, C., Li, Y., & Han, Y. (2021). Reverse flotation of iron ore using amphoteric surfactant: 2-((2-(decyloxy)ethyl)amino)lauric acid. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 57(3), 73-83. doi: 10.37190/ppmp/135441.

[13] Ma, M. (2012). Froth flotation of iron ores. International Journal of Mining Engineering and Mineral Processing, 1(2), 56-61. doi: 10.5923/j.mining.20120102.06.

[14] Morkun, V., et al. (2017). High-energy ultrasound using to improve the quality of iron ore particles purification in the process of its enrichment. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(12(90)), 41-51. doi: 10.15587/1729-4061.2017.118448.

[15] Oliinyk, T., Sklyar, L., Kushniruk, N., Holiver, N., & Tora, B. (2023). Assessment of the efficiency of hematite quartzite enrichment technologies. Journal of the Polish Mineral Engineering Society, 1(51), 33-44. doi: 10.29227/IM-2023-01-04.

[16] Rocha, G.M., da Cruz, M.V.M., Lima, N.P., & Lima, R.M.F. (2022). Reverse cationic flotation of iron ore by amide-amine: Bench studies. Journal of Materials Research and Technology, 18, 223-230. doi: 10.1016/j.jmrt.2022.02.039.

[17] Rodrigues, A.F.D.V., Junior, H.D., Silva, K., Zhou, J., Galvin, K.P., & Filippov, L.O. (2023). Transforming iron ore processing – simplifying the comminution and replacing reverse flotation with magnetic and gravity separation. Minerals Engineering, 199, article number 108112. doi: 10.1016/j.mineng.2023.108112.

[18] Smirnov, V., & Biletskyi, V. (2010). Flotation methods of mineral enrichment. Donetsk: Eastern Publishing House.

[19] State Standard of Ukraine (DSTU) 3704:2013 “Iron Ore Products. General Technical Conditions”. (2013, October). Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=59387.

[20] State Standard of Ukraine (DSTU) 8811.1:2018 “Iron Ores, Concentrates, Agglomerates, Pellets and Briquettes. Method for Determination of Total Iron”. (2018, October). Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=79264.

[21] State Standard of Ukraine DSTU 8811.0:2019 “Iron Ores, Concentrates, Agglomerates, Pellets and Briquettes. General Requirements for Chemical Analysis Methods”. (2019, July). Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=83640.

[22] Turrer, H.D.G., Araujo, A.C., Papini, R.M., & Peres, A.E.C. (2007). Iron ore flotation in the presence of polyacrylamides. Mineral Processing and Extractive Metallurgy, 116(2), 81-84. doi: 10.1179/174328507X163878.

[23] Zhang, X., Gu, X., Han, Y., Parra-Álvarez, N., Claremboux, V., & Kawatra, S.K. (2019). Flotation of iron ores: A review. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 42(3), 184-212. doi: 10.1080/08827508.2019.1689494.

Oliіnyk, T., & Bezsmertnyi, Ye. (2024). Development a new flotation refining technology for magnetite concentrates at the Northern Mining and Processing Plant Private Joint-Stock Company. Mining Journal of Kryvyi Rih National University, 58(2), 30-39. https://doi.org/10.31721/2306-5435-2024-2-30-39
uk