Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия¹ ; Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия²:

О. Е. Горлова, профессор кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых¹, ведущий научный сотрудник², докт. техн. наук, доцент, эл. почта: gorlova_o_e@mail.ru

ТОО «КазГидроМедь», Караганда, Казахстан:

О. М. Синянская, специалист по обогащению, канд. техн. наук, тел.: +7 (701) 520-40-05

Т. Ш. Тусупбекова, ведущий инженер лаборатории обогащения полезных ископаемых, тел.: +7 (747) 694-33-26

Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия¹ ; АО «Урал Омега», Магнитогорск, Россия²:

Е. В. Колодежная, ведущий научный сотрудник¹, инженер-исследователь², канд. техн. наук, тел.: +7 (3519) 22-00-49

Изучены минеральный, химический состав, формы нахождения меди в шлаках конвертерного производства Балхашского медеплавильного завода. Представлены результаты флотационного обогащения указанных продуктов, предварительно подвергнутых мелкому дроблению в щековой и молотковой дробилках. Приведен сравнительный анализ гранулометрического состава и распределения основных ценных компонентов по классам крупности шлака, дробленного в щековой и молотковой дробилках. Показано, что разный способ разрушения, реализуемый в этих аппаратах, влияет на гранулометрическую характеристику продуктов дробления, на содержание в них класса крупности менее 0,071 мм и на распределение меди по классам крупности. Изучена кинетика измельчения медеплавильных шлаков, предварительно дробленных в дробилках указанного типа, и проведено сравнение накопления в них флотоактивного класса –0,071 мм и наиболее тонкого класса –0,045 мм. Установлено, что оптимальным временем дробления шлаков в молотковой дробилке является 45 мин, свыше которого идет его переизмельчение; в то время как для щековой дробилки процесс переизмельчения и накопления класса –0,045 мм становится явно выраженным после 60 мин измельчения. При флотации предварительно дробленых конвертерных шлаков получен достаточно качественный концентрат с массовой долей меди 27,5–39,0 % (в зависимости от времени измельчении шлака). При этом извлечение меди было всегда выше (в среднем на 5 %) при флотации шлаков, дробленных в молотковой дробилке. Показано, что ударный способ разрушения шлаков медеплавильного производства в стадии мелкого дробления оказывает существенное интенсифицирующее влияние на показатели последующего их флотационного обогащения, что должно быть учтено при совершенствовании схем переработки.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда, соглашение № 22-27-00526.

1. Чантурия В. А., Шадрунова И. В., Горлова О. Е. Инновационные процессы глубокой и экологически безопасной переработки техногенного сырья в условиях новых экономических вызовов // Устойчивое развитие горных территорий. 2021. Т. 13, № 2. С. 224–237. DOI: 10.21177/1998-450 2-2021-13-2-224-237.
2. Газалеева Г. И., Мамонов С. В., Братыгин Е. В., Клюшников А. М. Проблемы и инновационные решения в обогащении техногенного сырья // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 1. С. 257–272.
3. Арустамян М. А., Калинин Е. П., Алексеева Ю. Б. Повышение показателей обогащения отвальных шлаков Балхашского медеплавильного завода // Цветные металлы. 2016. № 10. С. 54–57. DOI: 10.17580/tsm.2016.10.08.
4. Bellemans I., De Wilde E., Moelans N., Verbeken K. Metal losses in pyrometallurgical operations – A review // Advances in Colloid and Interface Science. 2018. Vol. 255. P. 47–63. DOI: 10.1016/j.cis.2017.08.001.
5. Газалеева Г. И., Мамонов С. В., Сладков М. М., Кутепов А. В. Повышение технологических показателей обогащения при переработке медных шлаков // Цветные металлы. 2016. № 3. С. 18–22. DOI: 10.17580/tsm.2016.03.03.
6. Сабанова М. Н., Орехова Н. Н. Перспективы применения флотации для переработки экологически опасных лежалых шлаков медной плавки // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 2. С. 336–343.
7. Санакулов К. С., Хасанов А. С. Переработка шлаков медного производства. — Ташкент : Фан, 2007. — 238 с.
8. Якубов М. М., Негматов С. С., Шообидов Ш. А., Юсупходжаев А. А. и др. Разработка и освоение технологии снижения содержания меди в отвальных шлаках меде плавильного производства Алмалыкского ГМК // Горный журнал. 2009. S1. С. 78, 79.
9. Селиванов Е. Н., Беляев В. В., Гуляева Р. И., Копытов А. С. и др. Фазовый состав продуктов и распределение металлов при флотации конвертерных шлаков Средне уральского медеплавильного завода // Цветные металлы. 2008. № 12. С. 23–27.
10. Евдокименко А. К., Пименова Т. С., Шабалина Р. И. Обеднение шлаков медного производства // Цветные металлы. 1987. № 12. С. 39–41.
11. Очилдиев К. Т., Маткаримов С. Т., Юсупходжаев А. А. Малоотходные технологии в медном производстве. — Ташкент : ТашГТУ, 2020. — 100 с.
12. Таужнянская З. А. Технология извлечения металлов из шлаков, отвальных хвостов обогатительных фабрик и шлаков металлургического производства за рубежом. — М. : Цветметин формация, 1978. С. 42–47.
13. Moskalyk P. R., Alfantazi A. M. Review of copper pyrometallurgical practice: today and tomorrow // Minerals Engineering. 2003. Vol. 16. P. 893–919. DOI: 10.1016/j.mineng. 2003.08.002.
14. Shen H., Forssberg E. An overview of recovery of metals from slag // Waste Management. 2003. V. 23. P. 933–949. DOI: 10.1016/s0956-053x(02)00164-2.
15. Квятковский С. А., Кожахметов С. М., Соколовская Л. В., Семенова А. С. Разработка технологии обеднения отвального шлака Балхашского медеплавильного завода в печи Ванюкова // Эффективные технологии производства цветных, редких и благородных металлов : Материалы междунар. научно-практ. конф. — Алматы, 2018. С. 241–246.
16. Shadrunova I. V., Ozhogina E. G., Kolodezhnaya E. V., Gorlova O. E. Slag disintegration selectivity // Journal of Mining Science. 2013. Т. 49, № 5. С. 831–838.
17. Шадрунова И. В., Горлова О. Е., Колодежная Е. В. Технология получения высококачественных концентратов из отвальных металлургических шлаков // Обогащение руд. 2019. № 4. С. 54–60.
18. Ситько Е. А., Сукуров Б. М., Рузахунова Г. С., Омирзаков Б. А. и др. Комплексная переработка конвертерных шлаков // Комплексное использование минерального сырья. № 2. 2018. С. 45–57. DOI: 10.31643/2018/6445.6.
19. Huang H., Dai Z., Hu Y., Sun W., Cao X. Technology and mechanism research for crystal phase regulating flotation of copper-containing slag // XXVIII International Mineral Processing Congress Proceedings. Québec, 2016. Paper ID 853.
20. Karimi N., Vaghar R., Tavakoli Moha mmadi M. R., Hashemi S. A. Recovery of copper from the slag of Khatoonabad flash smelting furnace by flotation method // J. of the Institution of Engineers (India): Ser. D. 2013. Vol. 94, Iss. 1. P. 43–50.
21. Xue P., Li G., Qin Q. Re covery of copper from slow cooled Ausmelt furnace slag by floatation // Characterization of Minerals, Metals, and Materials, 2015. Proceedings of a symposium TMS. March 15–19, 2 015. — Orlando, Florida, VSA. P. 621–628.
22. Сабанова М. Н., Савин А. Г., Шадрунова И. В., Орехова Н. Н. Типизация медных шлаков Уральского региона, пра ктика и перспективы флотационной переработки на действующих обогатительных фабриках // Цветные металлы. 2013. № 8. С. 14–19.
23. Fernandez-Caliani J.C., Rios G., Martinez J., Jimenez F. Occurrence and speciation of copper in slags obtained during the p yrometallurgical processing of chalcopyrite c oncentrates at the Huelva smelter (Spain) // Journal of Mining and Metallurgy. Sect. B: Metallurgy. 2012. Vol. 48 B. P. 161–171. DOI: 10.2298/JMMB111111027F.
24. Сабанова М. Н., Орехова Н. Н., Горлова О. Е. Особенности флотации медеплавильных шлаков с применением допол нительного собирателя // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2018. Т. 9, № 1. С. 10–14.
25. Мамонов С. В., Газалеева Г. И., Дресвянкина Т. П., Волкова С. В. Совершенствование технологии переработки
отвальных шлаков медеплавильного производства // Обогащение руд. 2018. № 1. С. 38–42. DOI 10.17580/or.2018.01.07.
26. Квятковский С. А., Ситько Е. А., Сукуров Б. А., Омирзаков Б. А. Влияние температуры и количества флюса в шихте на структуру и фазовый состав шлаков Балхашского меде плавильного завода // Металлург. 2019. № 10. С. 82–89.
27. Чернухин С. А., Абдуллин Р. А., Абдрахманов А. А., Сафин Г. Г. Обзор конструкций и область применения дробилок // Молодой ученый. 2015. № 22. С. 202–206. 28. Паладеева Н. И. Дробилки ударного действия // Известия вузов. Горный журнал. 1996. № 10-11. С. 139–145.

29. Пат. 2309186 РФ. Способ подготовки к обогащению металлургических шлаков / Полянский Л. И., Асылгареев Р. Т., Кобелев М. В., Козловский А. С. ; заявл. 19.10.2005 ; опубл. 27.10.2007.
30. Саитов В. И. Закономерности процесса ударного дробления // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2012. № 1. С. 125–128.
31. Gazaleeva G. I., Bulatov K. V., Levchenko E. N. The choosing special methods of disintegration for very complicated rare ore // IMPC 2018: 29^th International Mineral Proceedings Congress. 2019. Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum. P. 258–268.
32. Матвеев А. И., Львов Е. С., Винокуров В. Р. Новое в рудоподготовке — аппараты дробления и измельчения многократного ударного действия // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2016. № S21. С. 242–252.