АО «Кольская ГМК», Мончегорск, Россия:

М. И. Рябушкин, первый заместитель генерального директора – главный инженер, эл. почта: RyabushkinMI1@kolagmk.ru

ООО «Институт Гипроникель», Санкт-Петербург, Россия:

А. Л. Романов, главный специалист лаборатории геолого-технологического изучения сырья

Р. А. Пахомов, старший научный сотрудник лаборатории пирометаллургии, канд. техн. наук, эл. почта: pakhomovra@nornik.ru

Л. Б. Цымбулов, директор Департамента по исследованиям и разработкам, докт. техн. наук

Изменение технологии металлургического комплекса АО «Кольская горно-металлургическая компания» при переработке никелевого концентрата от разделения медно-никелевого файнштейна существенно ужесточило требования к никелевому порошку трубчатых печей (НПТП), который подвергается хлорному растворению в цехе электролиза. Несовершенство работы участка магнитной сепарации по действующей технологии при выделении немагнитной составляющей и обнаруженные при запуске производства особенности поведения сырья привели к необходимости модер низации участка. Исследования, представленные в данном материале, являются второй частью работы по рассмотрению способов повышения качества получаемого продукта методами разделения материалов на основе различия их магнитных свойств. В этой статье рассмотрена эффективность применения контрольной магнитной сепарации. Показатели работы контрольной магнитной сепарации определяли при изменении крупности питания, частоты вращения барабана и напряженности магнитного поля основной и контрольной сепараций. На основании результатов проведенных исследований определены параметры работы предлагаемой технологической схемы участка магнитной сепарации, состоящей из двух технологических узлов: двухстадийного дробления – классификации и двухстадийной магнитной сепарации. Используя данные, полученные в ходе экспериментов, установлены рекомендуемые параметры операции дробления, определены поле магнитной индукции, частота вращения барабана основной и контрольной магнитной сепараций. Проведен расчет показателей эффективности извлечения никелевого порошка по предлагаемой технологической схеме, оценены потери никеля, возвращаемого в головные агрегаты технологической цепочки переработки никелевого сырья.

Часть 1 см. «Цветные металлы». 2022. № 3. С. 60–68.

1. Цапах С. Л., Демидов К. А., Хомченко О. А., Садовская Г. И. Закономерности процессов переработки медно-никелевого файнштейна применительно к хлорной технологии проиводства электролитного никеля // Цветные металлы. 2009. № 9. С. 72–75.
2. Хомченко О. А., Садовская Г. И., Дубровский В. Л., Смирнов П. В., Цапах С. Л. Разработка и внедрение хлорной технологии производства никеля и кобальта в ОАО «Кольская ГМК» // Цветные металлы. 2014. № 9. С. 81–88.
3. Пат. 2303086 С2 РФ. Способ получения электролитного никеля / Демидов К. А., Беседовский С. Г., Шелестов Н. А., Хомченко О. А. и др. ; заявл. 20.02.2007 ; опубл. 20.07.2007.
4. Пат. 2144098 C1 РФ. Способ электролитического рафинирования никеля / Мироевский Г. П., Голов А. Н., Ермаков И. Г., Козырев В. Ф. и др. ; заявл. 27.05.1999 ; опубл. 10.01.2000.
5. Цапах С. Л., Лутова Л. С., Четверкин А. Ю. Механизм осаждения меди из хлоридных растворов в присутствии элементной серы и восстановителя // Цветные металлы. 2012. № 4. С. 26–31.
6. Абрамов А. А. Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых. В 3 т. Т. 1. Обогатительные процессы и аппараты. — 2-е изд., стер. — М. : Изд-во Московского государственного горного университета, 2004. — 70 с.
7. Рябушкин М. И., Пахомов Р.А., Цымбулов Л. Б., Савинова Ю. А. Поведение SiO₂ при реализации новой технологии переработки никелевого концентрата от разделения файнштейна на предприятии АО «Кольская ГМК» // Цветные металлы. 2021. № 12. С. 14–24. DOI: 10.17580/tsm.2021.12.02.
8. Зоря В. Н., Аникин А. Е., Волынкина Е. П., Федякина А. Н. Исследование обогащения отходов, накопленных в шламохранилище ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК», методом магнитной сепарации // Четвертая международная научно-практическая конференция «Управление отходами — основа восста новления экологического равновесия промышленных регионов России». — Новокузнецк, 2012. С. 190–198.
9. Худяков С. Г., Мелкомукова О. Г., Лановецкий С. В. Оценка возможности обогащения отходов титанового производства методами механической и магнитной сепа рации // Молодежная наука в развитии регионов. 2018. Т. 1. С. 230–234.
10. Зубарев А. И. Экспериментальные исследования магнитной индукции и перспективы обогащения зернистых марганецсодержащих отходов методом сухой магнитной сепарации // Научные труды Донецкого национального технического университета. Серия: Горно-геологическая. 2014. № 2. С. 55–59.
11. Дьяконов О. М. Технология переработки металлосодержащих шламов // Литье и металлургия. 2001. № 3. С. 181–185.
12. Zhao Q., Xue J., Chen W. Zero-waste recycling method for nickel leaching residue by direct reduction–magnetic separation process and ceramsite preparation // Transactions Indian Institute of Metals. 2019. Vol. 72. P. 1075–1085.
13. Zhao Q., Wei J. Zero-waste recycling method for textile dyeing sludge by magnetizing roasting–magnetic separation process and ceramic filter preparation // Chemical Papers. 2020. Vol. 74. P. 4389–4399.
14. Ширяев А. А., Величко Ю. В., Ботвинников В. В., Гончаров А. И. Обогащение отходов богатых окисленных руд Кривого Рога методом сухой магнитной сепарации // Обогащение руд. 2005. № 2. С. 7–10.
15. Черноусенко Е. В., Вишнякова И. Н., Каменева Ю. С., Нерадовский Ю. Н. Оценка возможности доизвлечения цветных металлов из лежалых хвостов обогащения медно-никелевых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019. № 7. С. 196–206.
16. Boutouchent-Guerfi N., Boussourdi M. A., Lami A. et al. Dry magnetic separation on the recovery of metal fragments from kerf slurry waste produced during the manufacture of photovoltaic solar cells // Silicon. 2021. Vol. 13. P. 149–153.
17. Львов В. В., Кусков В. Б. Исследование возможности обогащения железных руд Бакчарского месторождения высокоинтенсивной магнитной сепарацией // Обогащение руд. 2015. № 1. С. 26–30.
18. Пат. 2458742 РФ. Способ обогащения окисленных никелевых руд / Низов В. А., Бакиров А. Р., Мищенко В. Н. ; заявл. 23.02.2011. ; опубл. 20.08.2012.
19. Ma N., Houser J. B., Wood L. A. et al. Enhancement of iron recovery from steelmaking slag fines by process optimization of upgrading the slag fines with dry magnetic separation // J. Sustain. Metall. 2017. Vol. 3. P. 280–288.
20. Gao L., Liu Z., Pan Y. et al. Separation and recovery of iron and nickel from low-grade laterite nickel ore using reduction roasting at rotary kiln followed by magnetic separation technique // Mining, Metallurgy and Exploration. 2019. Vol. 36. P. 375–384.
21. Wang J., Zu P., Yi S. et al. Preconcentration of iron, rare earth, and fluorite from bayan obo ore using superconducting magnetic separation // Mining, Metallurgy and Exploration. 2021. Vol. 38. P. 701–712.
22. Рябушкин М. И., Романов А. Л., Пахомов Р. А., Цымбулов Л. Б. Анализ работы и модернизация участка магнитной сепарации в новой технологии переработки никелевого концентрата в АО «Кольская ГМК». Часть 1 // Цветные металлы. 2022. № 3. С. 60–68. DOI: 10.17580/tsm.2022.03.07.
23. Барский Л. А., Козин В. З. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых. — М. : Недра, 1978. — 486 с.
24. Криштал М. М., Ясников И. С., Полунин В. И., Филатов А. М., Ульянинков А. Г. Сканирующая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ в примерах практического применения. — М. : Техносфера, 2009. — 208 с.
25. Савинова Ю. А. Разработка технологии переработки рудных сульфидных концентратов цветных металлов с применением окислительного обжига в печах кипящего слоя: дис. … канд. тех. наук. — СПб., 2018. — 155 с.