Разработка инновационных технологий обогащения полезных ископаемых Арктической зоны России
А.С. Опалев, В.В. Марчевская
Горный институт Кольского научного центра РАН, 184209, г. Апатиты, Российская Федерация
Горная Промышленность №1 / 2023 стр. 63-70
Резюме: Действующая опытно-промышленная обогатительная установка Горного института Кольского научного центра Российской академии наук, оснащенная дробильно-измельчительным, флотационным, гравитационным, магнитным, радиометрическим оборудованием, обеспечивает проведение в непрерывном режиме испытаний технологий и наработку опытных партий концентратов из минерального сырья месторождений Арктической зоны и других регионов России. В статье приведены результаты опытно-промышленных испытаний разработанных технологий обогащения малосульфидных благороднометалльных руд двух месторождений из Федорово-Панского и Мончегорского интрузивов Кольского полуострова.
Из малосульфидных платинометалльных тонкодисперсных руд Кольского полуострова разного качества по флотационной технологии получены сульфидные благороднометалльные концентраты с извлечением суммы благородных металлов (Pt+Pd+Au) 82,6 и 88,0% соответственно для руд Федорово-Панского интрузива и Мончегорского плутона. По результатам опытных плавок, проведенных на одном из металлургических предприятий Кольского полуострова, установлена возможность металлургической переработки концентратов с высокими технико-экономическими показателями. Усовершенствованная технологическая схема ресурсосберегающей комбинированной флотационно-гравитационной технологии обогащения комплексных малосульфидных платинометалльных руд с предварительным кусковым обогащением, разработанная в лабораторных условиях, способствует повышению извлечения благородных металлов в концентрат и снижению негативного воздействия хвостохранилищ на природную среду.
Приведены также результаты опытно-промышленных испытаний по повышению качества железорудных концентратов предприятий ПАО «Северсталь» (АО «Олкон» и АО «Карельский окатыш») с использованием магнитно-гравитационной сепарации и флотации, на основе которых была разработана и внедрена инновационная технология получения высококачественного железорудного сырья, пригодного для внедоменной металлургии.
Ключевые слова: опытно-промышленная обогатительная установка, руды Арктической зоны России, малосульфидные платинометалльные руды, железные руды, флотация, гравитационное обогащение, магнитно-гравитационная сепарация, предконцентрация, концентрат, технологические показатели
Для цитирования: Опалев А.С., Марчевская В.В. Разработка инновационных технологий обогащения полезных ископаемых Арктической зоны России. Горная промышленность. 2023;(1):63–70. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-1-63-70
Информация о статье
Поступила в редакцию: 25.12.2022
Поступила после рецензирования: 12.01.2023
Принята к публикации: 16.01.2023
Информация об авторах
Опалев Александр Сергеевич – кандидат технических наук, заместитель директора Горного института Кольского научного центра РАН, г. Апатиты, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Марчевская Валентина Викторовна – кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Горного института Кольского научного центра РАН; г. Апатиты, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Мельников Н.Н. Роль Арктики в инновационном развитии экономики России. Горный журнал. 2015;(7):23–27. https://doi.org/10.17580/gzh.2015.07.04
2. Лаверов Н.П., Дистлер В.В. Потенциальные ресурсы месторождений платиновых металлов в контексте стратегических национальных интересов России. Геология рудных месторождений. 2003;45(4):291–304.
3. Митрофанов Ф.П., Баянова Т.Б., Корчагин А.У., Грошев Н.Ю., Малич К.Н., Жиров Д.В., Митрофанов А.Ф. Восточно-Скандинавская и Норильская плюмовые базитовые обширные изверженные провинции Pt-Pd руд: геологическое и металлогеническое сопоставление. Геология рудных месторождений. 2013;55(5):357–373. https://doi.org/10.7868/S0016777013050067
4. Беневольский Б.И., Мызенкова Л.Ф., Августинчик И.А. Минерально-сырьевая база благородных металлов – ретроспектива и прогноз. Руды и металлы. 2007;(3):25–31.
5. Козловский Е.А. Минерально-сырьевые ресурсы в экономике мира и России. Горный журнал. 2015;(7):47–53. https://doi.org/10.17580/gzh.2015.07.07
6. Наталенко А.Е., Пак В.А., Савский А.П. Основные направления развития минерально-сырьевой базы Российской Федерации. Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. 2015;(1):2–8.
7. Митрофанов Ф.П., Жиров Д.В., Баянова Т.Б. Комплексные прогнозно-поисковые критерии главной металлогенической специализации (малосульфидной Pt-Pd или сульфидной Cu-Ni) раннепротерозойских базит-гипербазитовых расслоенных массивов кристаллических щитов. Вестник Кольского научного центра РАН. 2012;(1):7–13.
8. Субботин В.В., Корчагин А.У., Савченко Е.Э. Платинометалльная минерализация Федорово-Панского рудного узла: типы оруденения, минеральный состав, особенности генезиса. Вестник Кольского научного центра РАН. 2012;(1):55–66.
9. Корчагин А.У., Гончаров Ю.В., Субботин В.В., Грошев Н.Ю., Габов Д.А., Иванов А.Н., Савченко Е.Э. Геология и вещественный состав руд малосульфидного платинометального месторождения Северный Каменник в Западно-Панском массиве, Кольский полуостров. Руды и металлы. 2016;(1):42–51.
10. Гроховская Т.Л., Бакаев В.Ф., Шелепина Е.П., Лапина М.И., Лапутина И.П., Муравицкая Г.Н. Платинометальная минерализация в габброноритах массива Вуручуайвенч, Мончегорский плутон (Кольский полуостров, Россия). Геология рудных месторождений. 2000;42(2):147–161.
11. Гроховская Т.Л., Иванченко В.Н., Каримова О.В. Геологическое строение, минералогия и генезис ЭПГ-минерализации массива Южная Сопча, Мончегорский комплекс, Россия. Геология рудных месторождений. 2012;54(5):416–440.
12. Додин Д.А. Устойчивое развитие Арктики. Проблемы и перспективы. СПб.: Наука; 2005. 279 с.
13. Беневольский Б.И., Блинова Е.В., Лобач В.И. Инвестиционная привлекательность резервного фонда месторождений цветных и благородных металлов. Руды и металлы. 2008;(5):5–9.
14. Гзогян Т.Н. Теоретические и экспериментальные исследования получения высококачественных концентратов. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2010;(4):389–394.
15. Опалев А.С., Хохуля М.С., Фомин А.В., Карпов И.В. Создание инновационных технологий производства высококачественного железорудного концентрата на предприятиях Северо-Запада России. Горный журнал. 2019;(6):56–61. https://doi.org/10.17580/gzh.2019.06.07
16. Гроховская Т.Л., Лапинаа М.И., Мохов А. В. Ассоциации и генезис минералов платиновой группы в малосульфидных рудах месторождения Мончетундра (Кольский полуостров, Россия). Геология рудных месторождений. 2009;51(6):520–539.
17. Polovina J.S., Hudson D.M., Jones R.E. Petrographic and geochemical characteristics of postmagmatic hydrothermal alteration and mineralization in the J-M Reef, Stillwater Complex, Montana. Canadian Mineralogist. 2004;42(2):261–277. https://doi.org/10.2113/gscanmin.42.2.261
18. Junge M., Wirth R., Oberthür T., Melcher F., Schreiber A. Mineralogical siting of platinum group elements in Pentlandite from the Bushveld complex, South Africa. Mineralium Deposita. 2015;50(1):41–54. https://doi.org/10.1007/s00126-014-0561-0
19. Oberthür T. The Fate of Platinum-Group Minerals in the Exogenic Environment – From Sulfide Ores via Oxidized Ores into Placers: Case Studies Bushveld Complex, South Africa, and Great Dyke, Zimbabwe. Minerals. 2018;8(12):581–609. https://doi.org/10.3390/min8120581
20. Благодатин Ю.В., Яценко А.А., Захаров Б.А., Чегодаев В.Д., Алексеева Л.И. Вовлечение в переработку новых сырьевых источников цветных и благородных металлов. Цветные металлы. 2003;(8-9):24–30.
21. Петров С.В., Алексеев И.А., Шелухина Ю.С. Технологическая минералогия металлов платиновой группы в месторождениях малосульфидного типа. В кн.: Проблемы геологии и эксплуатации месторождений платиновых металлов: сб. науч. тр. Всерос. конф. с междунар. участием, г. Санкт-Петербург, 25 мая 2016 г. СПб.: Изд-во СПбГУ; 2016. С. 160–167.
22. Петров С.В. О зависимости флотационного извлечения платиноидов от содержания металлов в руде. Обогащение руд. 2015;(5):14–19. https://doi.org/10.17580/or.2015.05.03
23. Song Z.G., Corin K.C., Wiese J.G., O’Connor C.T. Effect of different grinding media composition on the flotation of a PGM ore. Minerals Engineering. 2018;124:74–76. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.05.014
24. O’Connor C., Wiese J., Corin K., McFadzean B. On the management of gangue minerals in the flotation of Platinum Group minerals. Mining, Metallurgy & Exploration. 2019;36(1):55–62. https://doi.org/10.1007/s42461-018-0026-6
25. Игнаткина В.А. Селективные реагентные режимы флотации сульфидов цветных и благородных металлов из упорных сульфидных руд. Цветные металлы. 2016;(11):27–33. https://doi.org/10.17580/tsm.2016.11.03
26. Лавриненко А.А., Саркисова Л.М., Глухова Н.И., Шрадер Э.А., Мошонкин С.А. Применение композиций сульфгидрильных собирателей при флотации бедного медно-никелевого платинометального минерального сырья. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015;(9):80–87.
27. Corin K.C., Bezuidenhout J.C., O’Connor C.T. The role of dithiophosphate as a co-collector in the flotation of a platinum group mineral ore. Minerals Engineering. 2012;36–38:100–104. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2012.02.019
28. Buckley A.N., Hope G.A., Parker G.K., Steyn J., Woods R. Mechanism of mixed dithiophosphate and mercaptobenzothiazole collectors for Cu sulfide ore minerals. Minerals Engineering. 2017;109:80–97. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2017.03.002
29. Мухина Т.Н., Марчевская В.В. Совершенствование режима флотационного обогащения малосульфидных платинометалльных руд Кольского полуострова. Обогащение руд. 2018;(4):20–27. https://doi.org/10.17580/or.2018.04.05
30. Дьяченко В.Т., Манцевич М.И., Брюквин В.А., Цыбин О.И. Комбинированная технология переработки вкрапленных медноникелевых руд. Цветные металлы. 2015;(2):25–28. Режим доступа: https://www.rudmet.ru/journal/1394/article/23945/
31. Kroll-Rabotin J.-S., Sanders S.R. Implementation of а model for Fаlcon separation units using continuous size-density distributions. Мinеrаls Engineering. 2014;62:138–141. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2014.01.015
32. Марчевская В.В., Мухина Т.Н., Хашковская Т.Н. Распределение ценных металлов в измельченных малосульфидных платинометалльных рудах Кольского полуострова. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2018;(2):105–112. https://doi.org/10.21440/0536-1028-2018-2-105-112
33. Соколов Ю.И. Арктика: к проблеме накопленного экологического ущерба. Арктика: экология и экономика. 2013;(2):18–27.
