ООО «Институт Гипроникель», Санкт-Петербург, Россия

А. А. Клемятов, заведующий лабораторией геолого-технологического изучения сырья, эл. почта: KlemyatovAA@nornik.ru
М. А. Магаев, заведующий сектором тестирования рудоподготовки и технологических расчетов, эл. почта: MagaevMA@nornik.ru

АО «Кольская горно-металлургическая компания», Мончегорск, Россия
А. П. Шориков, главный технолог Обогатительной фабрики
И. В. Битюгин, главный менеджер отдела главного металлурга технического управления

Рассмотрено применение простых зависимостей, связывающих извлечение компонентов в концентрат и его выход с составом питания. Анализ показателей технологических процессов и лабораторных опытов для разных руд и способов обогащения показывает четкую линейную связь количества компонента, перешедшего в концентрат (γ·β), с его содержанием в руде. Для выхода концентрата также прослеживается близкая к линейной зависимость от содержания целевого компонента или группы компонентов в руде. Закономерности ранее были применены в рамках анализа и прогнозирования показателей обогащения флотации сульфидных руд Норильска, Кольского полуострова и Забайкальского края, апатитовой руды, магнитной сепарации магнетита и ряда других процессов. Объектом изучения являлись сульфидные медно-никелевые руды, перерабатываемые на обогатительной фабрике (ОФ) Кольской горно-металлургической компании, расположенной в г. Заполярном. Выполнен расчет прогнозных показателей извлечения никеля в сульфидный концентрат (конечный продукт) с учетом содержания никеля в обогащаемой шихте и долевого состава руд по направлениям подачи (в составе шихты их порядка десяти). Определено влияние изменения качества получаемого концентрата на извлечение в него никеля. На основании комбинирования рассмотренных методов проведена корректировка и осуществлен анализ результатов полупромышленных испытаний одной из перспективных технологий для рассматриваемой ОФ с учетом изменения состава шихты и качества концентрата. Продемонстрировано применение предложенного подхода для анализа влияния переработки на показатели обогащения. Ценность рассмотренного подхода заключается в простоте, универсальности и отсутствии необходимости применения узкоспециализированного программного обеспечения.

1. Абрамов А. А. Собрание сочинений. Т. 1: Обогатительные процессы и аппараты : учебник для вузов. — М. : Изд-во Московского государственного горного университета, изд-во «Горная книга», 2010. — 470 с.
2. Блатов И. А. Обогащение медно-никелевых руд. — М. : Руда и Металлы, 1998. — 224 с.
3. Горбунов Г. И. Медно-никелевые руды месторождения Печенги. — М. : ГЕОС, 1999. — 236 с.
4. Лебедева А. А., Кравцова О. А., Максимов В. И., Лялинов Д. В. и др. Минеральные формы потерь полезных компонентов при обогащении руд месторождений Печенгского рудного поля на обогатительной фабрике ОАО «Кольская ГМК» // Цветные металлы. 2011. № 8/9. С. 41–46.
5. Кравцова О. А., Максимов В. И., Лебедева А. А., Коптев К. В. Опыт геолого-технологического картирования руд на примере Ждановского месторождения (Кольский полуостров) // Цветные металлы. 2020. № 12. С. 39–44. 
6. Клемятов А. А., Максимов В. И., Пермяков А. С. Анализ и прогнозирование показателей работы действующего производства на примере ОФ ОАО «Кольская ГМК» // Цветные металлы. 2011. № 8/9. С. 52–54.
7. Клемятов А. А., Калугин А. И., Барабаш А. Ю., Грибов И. А. и др. Рассмотрение процессов модернизации действующих обогатительных фабрик на примере АНОФ-2 и АНОФ-3 // Труды НИУИФ: к 100-летию основания института. — В 2 т., 2019. Т. 1. С. 110–119.
8. Александрова Т. Н., Арустамян К. М., Романенко С. А. Применение математических методов анализа при оценке мировой практики селективной флотации медно-цинковых и колчеданно-полиметаллических руд // Обогащение руд. 2017. № 5. С. 21–27.
9. Александрова Т. Н., Ромашов А. О., Кузнецов В. В. Развитие методического подхода к определению флотационной способности тонковкрапленных сульфидов // Обогащение руд. 2020. № 2. С. 9–14.
10. Андреев Е. Е., Львов В. В., Тарасов Ю. Д., Коваль О. Ю. Применение компьютерных программ для расчетов технологических схем обогащения // Обогащение руд. 2008. № 5. С. 18–23.
11. Блехман Л. И. Закономерности осреднения нелинейных зависимостей от колеблющихся параметров — приложения к задачам обогащения руд // Обогащение руд. 2023. № 5. С. 37–43.
12. Тихонов О. Н. Закономерности эффективного разделения минералов в процессах обогащения полезных ископаемых. — М.: Недра, 1984. — 208 с.
13. Тихонов О. Н. Прогнозные расчеты, проектирование и оптимизация флотационных схем // Обогащение руд. 2008. № 2. С. 10–16.
14. Турдахунов М. М., Щерба В. Д., Епринцыв В. В. и др. Методы прогнозирования показателей работы обогатительных фабрик на примере ОФ АО «ССГПО» // Обогащение руд. 2005. № 2. С. 22–24.
15. Шехирев Д. В. Методика расчета распределения материала по флотируемости // Обогащение руд. 2022. № 4. С. 27–34.
16. Шехирев Д. В., Чантурия Е. Л., Исмагилов Р. И., Рахимов Х. К. Флотометрический анализ обратной флотации рядового железорудного концентрата разными расходами катионного собирателя // Обогащение руд. 2024. № 2. С. 12–19.
17. Albijanic B., Subasinghe N., Park C. H. Flotation kinetic models for fixed and variable pulp chemical conditions // Minerals Engineering. 2015. Vol. 78. P. 66–68.
18. Amelunxen P., Runge K. Innovations in froth flotation modeling // Mineral Processing and Extractive Metallurgy: 100 Years of Innovation. 2014. P. 177–192.
19. Bu X., Xie G., Peng Y., Ge L. et al. Kinetics of flotation. Order of process, rate constant distribution and ultimate recovery // Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2017. Vol. 53, Iss. 1. P. 342–365.
20. Bu X., Wang X., Zhou Sh., Li B. et al. Discrimination of six flotation kinetic models used in the conventional flotation and carrier flotation of –74 μm coal fines // ACS Omega. 2020. Vol. 5, Iss. 23. P. 13813–13821.
21. Vinnett L., Navarra A., Waters K. E. Comparison of different methodologies to estimate the flotation rate distribution // Minerals Engineering. 2019. Vol. 130. P. 67–75.
22. Vinnetta L., Waters K. E. Representation of kinetics models in batch flotation as distributed first-order reactions // Minerals. 2020. Vol. 10. DOI: 10.3390/min10100913
23. Хашковская Т. Н., Лялинов Д. В., Максимов В. И., Вахрушева А. А. и др. Прогнозирование теоретически достижимых показателей обогащения методом математического моделирования // Цветные металлы. 2009. № 9. С. 30–36.
24. Хашковская Т. Н., Лялинов Д. В., Колесникова Е. Н., Максимов В. И. Прогноз технологических показателей обогащения медно-никелевых руд Талнахского рудного узла // Цветные металлы. 2020. № 12. С. 45–50.
25. Магаев М. А., Шориков А. П., Бразюлис Л. А., Клемятов А. А. Поэтапное исследование и масштабирование технологических решений по обогащению медно-никелевых руд Печенгского рудного поля // Цветные металлы. 2022. № 11. С. 10–16.