Development of a software package for systematization and analysis of research results of iron ore preparation characteristics: goals, objectives, first data

DOI: https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-6-99-106

Читать на русскоя языкеD.N. Shibaeva, D.A. Asanovich, K.A. Malodushev, D.A. Shamshura
Mining Institute of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, Apatity, Russian Federation
Russian Mining Industry №6 / 2024 p. 99-106

Abstract: The paper presents the results of software development aimed to systematize the findings of laboratory and integrated tests of iron ore preparation characteristics using dry magnetic separation and their analysis. Systematization of the findings is based on characteristics of the studied raw materials, i.e. grain-size analysis, chemical, mineralogical and petrographic composition, with reference to the enterprises exploiting the reserves (with account of their industrial types), as well as parameters determining the modes and conditions of dry magnetic separation and technological indicators characterizing its efficiency. The material presented in this paper describes the software project and one of its modules, i.e. ‘Data Generation’, which provides the possibility of downloading, preprocessing and systematization of the test results. The first initial data for the developed software included the laboratory and integrated tests results on the preparation characteristics of the iron ore from the deposits of the Olenegorsk ore field, including the Olenegorskoye, Komsomolskoye, 15 years of October, Kirovogorskoye, Pechegubskoye, for which the efficiency of dry magnetic separation is confirmed.

Keywords: iron ore, dry magnetic separation, separation modes, separation conditions, characteristics of the separation products, software, the Unity game engine

Acknowledgments: The research was supported by a grant in the form of subsidies from the regional budget to non-profit non-governmatal organizations to support research projects by young scientists of the Murmansk region (2024).

For citation: Shibaeva D.N., Asanovich D.A., Malodushev K.A., Shamshura D.A. Development of a software package for systematization and analysis of research results of iron ore preparation characteristics: goals, objectives, first data. Russian Mining Industry. 2024;(6):99–106. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-6-99-106

Article info

Received: 14.10.2024

Revised: 25.11.2024

Accepted: 03.12.2024

Information about the authors

Darya N. Shibaeva – Cand. Sci. (Eng.), Leading Research Associate, Mining Institute of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, Apatity, Russian Federation; https://orcid.org/0000-0002-3974-0140; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Danil A. Asanovich – Lead Engineer, Mining Institute of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, Apatity, Russian Federation; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Kirill A. Malodushev – Software Programmer, 1st Category, Mining Institute of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, Apatity, Russian Federation; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Danila A. Shamshura – Software Programmer, 2nd Category, Mining Institute of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, Apatity, Russian Federation; e-mail: nik. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

References

1. Лукичев С.В., Жиров Д.В., Чуркин O.E. Состояние и перспективы развития минерально-сырьевого комплекса Мурманской области. Горный журнал. 2019;(6):19–24. https://doi.org/10.17580/gzh.2019.06.01 Lukichev S.V., Zhirov D.V., Churkin O.E. Mineral reserves and mineral resources of the Murmansk Region: Current conditions and prospects. Gornyi Zhurnal. 2019;(6):19–24. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/gzh.2019.06.01

2. Чуркин О.Е., Гилярова А.А. Методические подходы к оценке инвестиционной привлекательности перспективных рудных месторождений Мурманской области. Фундаментальные исследования. 2020;(11):205–210. https://doi.org/10.17513/fr.42899 Churkin O.E., Gilyarova A.A. Methodological approaches to assessing the investment attractiveness of promising ore deposits in the Murmansk region. Fundamental Research. 2020;(11):205–210. (In Russ.) https://doi.org/10.17513/fr.42899

3. Лель Ю.И., Сандригайло И.Н., Терехин Е.Ю., Ворошилов Г.А. Горно-геологические и горнотехнические условия разработки глубоких карьеров. Известия Уральской государственной горно-геологической академии. 2000;(11):77–85. Lel Yu.I., Sandrigailo I.N., Terekhin E.Yu., Voroshilov G.A. Mining, geological and engineering conditions of deep open pit mining. Izvestiya Uralskoi Gosudarstvennoi Gorno-Geologicheskoi Akademii. 2000;(11):77–85. (In Russ.)

4. Варичев А.В., Угаров А.А., Эфендиев Н.Т., Кретов С.И., Лавриненко А.А., Солодухин А.А., Пузаков П.В. Инновационные решения в производстве железорудного сырья на Михайловском ГОКе. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2017;(5):141–153. https://doi.org/10.15372/FTPRPI20170516 Varichev A.V., Ugarov A.A., Efendiev N.T., Kretov S.I., Puzakov P.V., Lavrinenko A.A., Solodukhin A.A. Innovative solutions in iron ore production at mikhailovsky mining and processing plant. Journal of Mining Science. 2017;53(5):925–937. https://doi.org/10.1134/S1062739117052969

5. Кармазин В.В. Оценка потенциальной обогатимости железорудного сырья на основе параметров раскрытия минералов. Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2017;(12):11–18. Karmazin V.V. The Evaluation of the potential washability of the iron ore raw materials on the basis of the mineral breaking down parameters. Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific, Technical and Economic Information. 2017;(12):11–18. (In Russ.)

6. Bhoja S.K., Tripathy S.K., Murthy Y.R., Ghosh T.K., Kumar C.R., Chakraborty D.P. Influence of mineralogy on the dry magnetic separation of ferruginous manganese ore – A comparative study. Minerals. 2021;11(2):150. https://doi.org/10.3390/min11020150

7. Ермолович Е.А. Технология переработки отходов обогащения железных руд как способ борьбы с источником негативного экологического воздействия. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009;(S12):375–379. Yermolovich E.A. Technology of processing of iron ores enrichment waste, as the way of struggle against the source of negative ecological influence. Mining Information and Analytical Bulletin. 2009;(S12):375–379. (In Russ.)

8. Xiong D., Lu L., Holmes R.J. Developments in the physical separation of iron ore: magnetic separation. In: Lu L. (ed.) Iron Ore. Mineralogy, Processing and Environmental Sustainability. Elsevier Ltd.; 2015, pp. 283–307. https://doi.org/10.1016/B978-1-78242-156-6.00009-5

9. Ezhov A.M., Shvaljov Y.B. Dry magnetic separation of iron ore of the bakchar deposit. Procedia Chemistry. 2015;15:160–166. https://doi.org/10.1016/j.proche.2015.10.026

10. Liu J., Xue Z., Dong Z., Yang X., Fu Y., Man X., Lu D. Multiphysics modeling simulation and optimization of aerodynamic drum magnetic separator. Minerals. 2021;11(7):680. https://doi.org/10.3390/min11070680

11. Zong Q.X., Fu L.Z., Bo L. Variables and applications on dry magnetic separator. E3S Web of Conferences. 2018;53:02019. https://doi.org/10.1051/E3SCONF/20185302019

12. Mohanty S., Nayak B., Bhattacharyya K.K. High intensity magnetic separation of iron ore slime and its limitations. In: Proceedings of the 11th International Seminar on Mineral Processing Technology, 15–17 December 2010, Jamshedpur, India, pp. 173–178.

13. Baawuah E., Kelsey С., Addai-Mensah J., Skinner W. A novel pneumatic planar magnetic separator for magnetite beneficiation: A focus on flowsheet configuration. Minerals. 2020;10(9):759. https://doi.org/10.3390/min10090759

14. Четверик М.С., Бабий Е.В., Бубнова Е.А., Терещенко В.В. Основные направления рационального природопользования при открытой добыче полезных ископаемых. Горный вестник. 2013;(96):58–62. Режим доступа: http://nbuv.gov.ua/UJRN/girvi_2013_96_17 (дата обращения: 02.10.2024). Chetverik M.S., Babii E.V., Bubnova E.A., Tereshchenko V.V. The main trends of rational nature management in open-pit mining. Gornyi Vestnik. 2013;(96):58–62. (In Russ.) Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/girvi_2013_96_17 (accessed: 02.10.2024)

15. Четверик М.С., Бабий Е.В., Левицкий А.П. Технология предобогащения в карьерах как перспективное направление добычи магнитных и окисленных руд. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011;(1):99–105. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2011/1/Chetverik_1_2011.pdf (дата обращения: 02.10.2024). Chetverik M.S., Babiy E.V., LevitskiyA.P. A technology of preconcentrationin the open-pits as an upcoming trend of mining the magnetic and oxidized ores. Mining Information and Analytical Bulletin. 2011;(1):99–105. (In Russ.) Available at: https://giab-online.ru/files/Data/2011/1/Chetverik_1_2011.pdf (accessed: 02.10.2024).

16. Shibaeva D.N., Kompanchenko A.A., Tereschenko S.V. Analysis of the effect of dry magnetic separation on the process of ferruginous quartzites disintegration. Minerals. 2021;11(8):797. https://doi.org/10.3390/min11080797

17. Тишков C.В., Волков А.Д., Кулаков К.А., Щипцов В.В. Совершенствование методов эколого-экономической оценки процессов добычи и переработки железной руды корпораций арктической зоны России на основе математического моделирования. Горная промышленность. 2022;(2):112–119. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2022-2-112-119 Tishkov C.V., Volkov A.D., Kulakov K.A., Shchiptsov V.V. Improvement of environmental and economic assessment methods of mining and processing of iron ore by corporations of the Arctic zone of the Russian Federation based on mathematical modeling. Russian Mining Industry. 2022;(2):112–119. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2022-2-112-119

18. Соколов Ю.И. Арктика: к проблеме накопленного экологического ущерба. Арктика: экология и экономика. 2013;(2):18–

27. Режим доступа: http://arctica-ac.ru/article/317/ (дата обращения: 02.10.2024). Sokolov, Y.I. Arctic: Problem of the accumulated environmental damage. Arctic: Ecology and Economy. 2013;(2):18–27. (In Russ.) Available at: http://arctica-ac.ru/article/317/ (accessed: 02.10.2024).

19. Терещенко С.В., Марчевская В.В., Шибаева Д.Н., Аминов В.Н. Ресурсосберегающая технология обогащения апатит-нефелиновых руд Хибинского массива. Обогащение руд. 2018;(3):32–38. https://doi.org/10.17580/or.2018.03.06 Tereshchenko S.V., Marchevskaya V.V., Shibaeva D.N., Aminov V.N. Resource-saving dressing technology for apatitenepheline ores of the Khibiny massif. Obogashchenie Rud. 2018;(3):32–38. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/or.2018.03.06

20. Терещенко С.В., Шибаева Д.Н., Бычков С.А., Мотова М.К. Способ сухой магнитной сепарации магнетитсодержащих руд: Патент №2777313 C1 Российская Федерация, № 2021119152, заявл. 29.06.2021, опубл. 02.08.2022.

21. Шибаева Д.Н., Терещенко С.В., Асанович Д.А., Шумилов П.А. К вопросу о необходимости классификации горной массы, направляемой на сухую магнитную сепарацию. Записки Горного института. 2022;256:603–612. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.79 Shibaeva D.N., Tereshchenko S.V., Asanovich D.A., Shumilov P.A. On the need to classify rock mass fed to dry magnetic separation. Journal of Mining Institute. 2022;256:603–612. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.79

22. Машковцев Г.А. (ред.) Новые минерально-сырьевые металлургические комплексы России: (краткий обзор). М.: ВИМС; 2007. 44 с.

23. Пожиленко В.И., Гавриленко Б.В., Жиров Д.В., Жабин С.В. Геология рудных районов Мурманской области. Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН; 2002. 359 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/766 (дата обращения: 02.10.2024).

24. Голиков Н.Н., Горяинов П.М., Иванюк Г.Ю., Яковенчук В.Н., Пахомовский Я.А. Золотоносность железистых кварцитов Оленегорского месторождения (Кольский полуостров, Россия). Геология рудных месторождений. 1999;41(2): 162–170. Golikov N.N., Goryainov P.M., Ivanyuk G.Yu., Yakovenchuk V.N., Pakhomovskii Ya.A. Gold content in ferruginous quartzites of the Olenegorskoye deposit (Kola Peninsula, Russia). Geologiya Rudnykh Mestorozhdenii. 1999;41(2):162–170. (In Russ.)

25. Козлов Н.Е., Сорохтин Н.О., Глазнев В.Н., Козлова Н.Е., Иванов А.А., Кудряшов Н.М. и др. Геология архея Балтийского щита. СПб.: Наука; 2006. 345 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/12507 (дата обращения: 02.10.2024).

26. Калашников А.О. Структурно-вещественная упорядоченность геологических объектов как поисковый критерий эндогенных месторождений: дис. … канд. геол.-минер. наук. Воронеж; 2009. 189 с.

27. Богачевская Ж.Я., Богданова И.П., Гехт М.И., Глухоедов Н.В., Гордеева В.А., Григорьев В.М. и др. Методические рекомендации по изучению вещественного состава и обогатимости железных руд. М.: Уралмеханобр; 1971. 197 с.

28. Qin Y., Yao Z., Ruan J., Xu Z. Motion behavior model and multistage magnetic separation method for the removal of impurities from recycled waste plastics. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2021;9(32):10920–10928. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c03580

29. Павлишина Д.Н. Управление качеством руд с использованием радиометрических методов контроля содержания полезных компонентов (на примере месторождения «Олений Ручей»): дис. … канд. техн. наук. Апатиты; 2016. 143 с.