ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова», РФ:

Чижевский В. Б., профессор, д-р техн. наук

Шавакулева О. П., доцент, канд. техн. наук

E-mail (общий): magtu_opi@mail.ru

Изучена возможность снижения в железорудных концентратах содержания диоксида титана, высокое значение которого затрудняет переработку среднетитанистых магнетитовых руд. В связи с неравномерной вкрапленностью минералов и их тесным взаимопрорастанием для более избирательного раскрытия сростков, повышения технологических показателей и снижения затрат на измельчение применена магнитоимпульсная обработка (МИО) руд перед измельчением. Исследования выполнялись на рудах Копанского месторождения и месторождения Малый Куйбас. Установлено, что обработка копанской руды при напряженности 1,28·10³ кА/м приводит к увеличению массовой доли класса 0,071–0 мм в измельченном продукте с 50,21 до 67,34 %, дальнейшее повышение напряженности дает небольшой прирост готового класса. Увеличение продолжительности обработки до 4 мин повышает массовую долю класса 0,071–0 мм до 71,42 %. МИО ускоряет процесс измельчения и уменьшает в 1,64–1,51 раза, в зависимости от крупности помола, его продолжительность. Мокрая магнитная сепарация класса 0,071–0 мм, полученного после МИО и измельчения, обеспечивает снижение массовой доли диоксида титана в магнитном продукте с 4,82 до 3,04 % при повышении массовой доли железа с 60,11 до 63,95 % и извлечения железа с 72,0 до 80,19 %. При переработке руд Копанского месторождения и месторождения Малый Куйбас массовая доля диоксида титана снижается соответственно с 6,07 и 6,21 % до 4,21 и 4,72 %, а железа — повышается с 58,32 и 59,47 % до 62,09 и 61,93 %. МИО обеспечивает более полное и селективное раскрытие сростков минералов и позволяет перерабатывать среднетитанистые руды с подшихтовкой получаемого концентрата к магнетитовому.

1. Анализ современного состояния добычи и переработки железных руд и железорудного сырья в Российской Федерации / Т. И. Юшина, И. М. Петров, Г. И. Авдеев, В. С. Валавин // Горный журнал. 2015. № 1. С. 41–47.
2. Кудрин Н. А. Ареалы и ресурсы ильменитовых и титаномагнетитовых руд Челябинской области // Мат. науч.-техн. конф. «Проблемы комплексной переработки титаномагнетитов Южного Урала», 28–29 марта 2001 г. Магнитогорск, 2001. С. 30–34.
3. Состояние и перспективы развития сырьевой базы ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» / В. И. Гладских, С. В. Гром, К. А. Емелин, В. Б. Чижевский, О. П. Шавакулева // Горный журнал. 2012. № 3, Специальный выпуск. С. 12–14.
4. Чижевский В. Б., Шавакулева О. П., Гмызина Н. В. Обогащение титаномагнетитовых руд Южного Урала // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2012. № 2. С. 5–7.
5. Вайсберг Л. А., Зарогатский Л. П., Туркин В. Я. Вибрационные дробилки. Основы расчета, проектирования и технологического применения. СПб.: ВСЕГЕИ, 2004. 306 с.
6. Селективное разрушение минералов / В. И. Ревнивцев, Г. В. Гапонов, Л. П. Зарогатский, И. М. Костин, Г. А. Финкельштейн, Э. А. Хопунов, В. П. Яшин; под ред. В. И. Ревнивцева. М.: Недра, 1988. 286 с.
7. Чантурия В. А., Чаплыгин Н. Н., Вигдергауз В. Е. Ресурсосберегающие технологии переработки минерального сырья и охраны окружающей среды // Горный журнал. 2007. № 2. С. 91–96.
8. Ласкорин Б. Н., Барский Л. А., Персиц В. З. Безотходная технология переработки минерального сырья. Системный анализ. М.: Недра, 1984. 307 с.
9. Самерханова А. С. Повышение эффективности применения магнитоимпульсной обработки руд с целью их разупрочнения перед измельчением: автореферат дис. ... канд. техн. наук. М., 2009. 20 с.
10. Особенности разрушения горных пород, подверженных магнитоимпульсной обработке / К. И. Наумов, А. С. Самерханова, Е. И. Труба, Н. В. Харитонова // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № 3. С. 153–157.
11. Азимов О. А. Повышение эффективности дезинтеграции минерального сырья с использованием магнито-импульсной обработки: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 2009. 20 с.
12. Азимов О. А. Перспективы повышения эффективности работы измельчительного комплекса в замкнутом цикле с использованием магнитно-импульсной обработки // Магнитно-импульсная обработка минерального сырья для направленного изменения гранулометрического состава / О. А. Азимов и др. М.: Горная книга, 2009.

13. Бунин И. Ж. Теоретические основы воздействия наносекундных электромагнитных импульсов на процессы дезинтеграции и вскрытия тонкодисперсных минеральных комплексов благородных металлов из руд: дис. ... д-ра техн. наук. М., 2009. 428 с.
14. Chanturiya V. A., Bunin I. J., Kovalev A. T. Mechanisms of disintegration of mineral media exposed to high-power electromagnetic pulses // Proc. of the International Conf. of Computational Methods. Singapore: NUS, 2004. P. 30.
15. Usov A. F., Tsukerman V. A. Electric pulse processes for processing of mineral raw materials: energy aspect // Proc. of the XXIII IMPC. Turkey: Promed Advertising Agency, 2006. Vol. 3. P. 2084–2087.
16. Гончаров С. А. Физико-технические основы ресурсосбережения при разрушении горных пород. М.: Изд-во МГГУ, 2007. 211 с.
17. Гончаров С. А., Ананьев П. П., Иванов В. Ю. Разупрочнение горных пород под действием импульсных электромагнитных полей. М.: Изд-во МГГУ, 2006. 91 с.
18. Прогрессивные технологии комплексной переработки минерального сырья / под ред. В. А. Чантурия. М.: ИД «Руда и Металлы», 2008. 283 с.
19. Study of native gold from the Luopensulo deposit (Kostomuksha area, Karelia, Russia) using a combination of electric pulse disaggregation (EPD) and hydroseparation (HS) / L. J. Cabri, N. S. Rudashevsky, V. N. Rudashevsky, V. Ya. Gorkovetz // Minerals Engineering. 2008. Vol. 21, Iss. 6. P. 463–470.
20. Хопунов Э. А. Селективное разрушение минерального и техногенного сырья. Екатеринбург: УИПЦ, 2013. 429 с.
21. Sih G. G., Chen E. P. Effect of material inhomogeneity on crack propagation characteristics // Eng. Fract. Mech. 1980. Vol. 30, № 3. P. 431–438.

22. Viola E., Piva A. Plain strain interfacial fracture analysis of bimaterial incompressible body // Eng. Fract. Mech. 1981. Vol. 15, № 1. P. 131–142.
23. Krstic V. D., Vlajic M. D. Condition for spontaneous cracking of a brittle matrix due to the presence of thermoelastic stresses // Acta Metall. 1983. Vol. 31, № 1. P. 139–144.
24. Wonnacott G., Wills B. A. Optimization of thermally assisted liberation of a tin ore with the aid of computer simulation // Minerals Engineering. 1990. Vol. 3, Iss. 1–2. P. 187–198.
25. King R. P. A model for the quantitative estimation of mineral liberation by grinding // Int. J. Miner. Process. 1979. Vol. 6. P. 207–220.
26. Chanturiya V. A., Bunin I. J., Lunin V. D. Non-traditional methods of disintegrations and liberating resistant gold-bearing minerals. Theory and technological results // Eurasian Mining. 2006. № 2. P. 36–43.
27. Chanturiya V. A. Innovation processes in technologies for the processing of refractory mineral raw materials // Geology of Ore Deposits. 2008. Vol. 50, № 6. P. 491–501.
28. Пат. 2301708 РФ. МПК В03С 1/00. Способ обогащения титаномагнетитовых руд / В. Ф. Рашников, Р. С. Тахаутдинов, А. И. Стариков, Б. А. Никифоров, В. Б. Чижевский, О. П. Шавакулева, Б. Р. Гельчинский; Заявл. 10.10.2005; № 2005131404/03; Опубл. 27.06.2007. Бюл. № 18. С. 534.
29. Extractive metallurgy of vanadium-containing titaniferous magnetite ores: a review / P. R. Taylor, E. E. Vidal, S. A. Shuey, J. C. Gomez // Minerals & Metallurgical Processing. 2006, Vol. 23, № 2. P. 80–86.
30. Mehdilo A., Irannajad M., Rezai B. Chemical and mineralogical composition of ilmenite: Effects on physical and surface properties // Minerals Engineering. 2015. Vol. 70. P. 64–76.