Статья
Название статьи Выбор режима флотации хвостов обогащения хромовых руд с применением катионных собирателей
Авторы Морозов В.В. д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры общей и неорганической химии, dchmggu@mail.ru
Пестряк И.В. д-р техн. наук, доцент, зав. кафедрой общей неорганической химии, spestryak@mail.ru
Дубов Н.А. ведущий технолог, clariant@mail.ru
Троицкий А.В. аспирант кафедры общей и неорганической химии, старший технолог, a.v.troitski@gmail.com
Библиографическое описание статьи Морозов В. В., Пестряк И. В., Дубов Н. А., Троицкий А. В. Выбор режима флотации хвостов обогащения хромовых руд с применением катионных собирателей // Вестник Забайкальского государственного университета. 2025. Т. 31, № 3. С. 34–43. DOI: 10.21209/2227-9245-2025-31-3-34-43
Категория Недропользование, горные науки
УДК 622.765.4
DOI 10.21209/2227-9245-2025-31-3-34-43
Тип статьи Научная статья
Аннотация Актуальность исследования определяется важностью решения задачи переработки хромсодержащих лежалых хвостов, представляющих собой перспективный ресурс увеличения производства хромового концентрата и уменьшения экологической нагрузки на окружающую среду. Объект исследования – процессы переработки хромсодержащих лежалых хвостов с применением флотационной технологии. Предмет исследования – пробы лежалых хвостов Донского ГОКа. Цель исследования – определение оптимальных параметров флотационного обогащения лежалых хромовых хвостов. Основные задачи исследования: определение рациональных границ крупности фракции хромовых хвостов, переработка которой флотационным методом будет эффективна с позиции получения марочного концентрата при приемлемом извлечении ценного компонента; определение оптимального расхода собирателя, обеспечивающего получение требуемых конечных результатов флотационного обогащения по извлечению и качеству получаемого концентрата. Для выбора рациональных режимов обогащения применён метод оптимизации флотационного обогащения лежалых хромовых хвостов, который базируется на использовании нового экономически ориентированного критерия – функции стоимости не извлекаемого металла и потерь вследствие снижения качества получаемого концентрата (приведённых потерь хрома). Результатами проведённых исследований являются оптимальные параметры флотационного обогащения лежалых хромовых хвостов. Определён оптимальный расход собирателя, при котором достигается наименьшее значение приведённых потерь хрома. При применении выбранного расхода собирателя достигается содержание Cr2O3 в интервале 47–50 %, что соответствует марке концентрата М3 с соб­людением ограничений по массовой доле железа и оксида кремния. Показано, что выбранный для флотационного обогащения диапазон крупности хвостовой фракции, несмотря на отличающуюся флотируемость отдельных классов крупности, не требует корректировки путём доизмельчения или дополнительного обесшламливания. Основной вывод из проведенных исследований заключается в обосновании возможности и целесообразности применения флотационной технологии обогащения лежалых хромсодержащих хвостов широкого диапазона крупности, позволяющей получить марочный концентрат М3 с извлечением Cr2O3 72–76 %.
Ключевые слова хромсодержащие хвосты, классы крупности, флотация, собиратель, расход, концентрация, содержание, извлечение, оптимизация, экономико-ориентированный критерий
Информация о статье
Список литературы 1. Гришин И.  А., Князбаев Ж. А. Анализ современного состояния теории и практики обогащения хромовых руд. Обзор // Комплексное использование минерального сырья. 2017. № 1. С. 10–15. 2. Абдулвалиев Р. А., Абдыкирова Г. Ж., Дюсенова С. Б., Имангалиева Л. М. Обогащение хромитсодержащих шламов // Обогащение руд. 2017. № 6. С. 15–19. DOI: 10.17580/or.2017.06.03. EDN: ZWMLPJ 3. Газалеева Г. И., Шихов Н. В., Власов И. А., Шигаева В. Н. Разработка технологии дообогащения хромитовых хвостов Донского ГОКа // Обогащение руд. 2017. № 2. C. 15–19. DOI: 10.17580/or.2017.02.03. EDN: YKVZEF 4. Гладышев С. В., Абдулвалиев Р. А., Кенжалиев Б. К., Дюсенова С. Б., Имангалиева Л. М. Получение хромитового концентрата из хвостов обогащения // Комплексное использование минерального сырья. 2018. № 1. С. 12–17. 5. Mati S., Cukalla M., Bakallbashi J. New concepts and solutions for beneficiation of low-grade chrome ores in Albania. 2024. URL: https://www.researchgate.net/publication/385903331 (дата обращения: 14.05.2025). Текст: электронный. 6. Tastanov Y., Serzhanova N., Ultarakova A., Sadykov N., Erzhanova Z., Tastanova A. Recycling of chrome-containing waste from a mining and processing plant to produce industrial products // Processes. 2023. Vol. 11. DOI: 10.3390/pr11061659. EDN: NIFUFA 7. Имекешова М. А., Серик Ж. С. Особенности обогащения хромсодержащих шламовых хвостов в условиях южно-кемпирсайского месторождения (Республика Казахстан) // Современные проблемы транспортного комплекса России. 2024. Т. 14, № 3. С. 38–42. 8. Морозов Ю. П., Абдыкирова Г. Ж., Бекчурина Е. А., Дюсенова С. Б. Повышение эффективности флотоклассификации руд и хвостов обогащения // Обогащение руд. 2017. № 2. C. 38–43. DOI: 10.17580/or.2017.02.07. EDN: YKVZFT 9. Yigit E., Sarıdede M. N., Ozcimen D. The flotation of South African chromite ores in acidic media // Proceedings 23rd International Conference on Metallurgy and Materials. 2014. P. 1357–1361. URL: https://www.researchgate.net/publication/288108263_The_flotation_of_South_African_chromite_ores_in_acidic_media (дата обращения: 12.06.2025). Текст: электронный. 10. Güven O., Serdengeçti V., Tunç B., Ozdemir O., Karaağaçlıoğlu I., Çelik M. Effect of particle shape properties on selective separation of chromite from serpentine by flotation // Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2020. No. 56. P. 818–828. DOI: 10.37190/ppmp/125734. EDN: YDKSZG 11. Ross V., Ramonotsi M., Marape G. A study on the recovery of fine chromite from UG2 tailings // Minerals Engineering. 2022. No. 187. 107801. DOI: 10.1016/j.mineng.2022.107801. EDN: NMACIS 12. Тусбаев Б. Н., Алиакпарова Г. М., Акимжанов Ж. А., Кауанова Л. С., Сандыбеков Р. А., Абдурзакова Б. Б. Исследование флотационного обогащения хромсодержащих шламовых хвостов шламохранилищ Донского ГОКа в период 2017–2020 годов // Интернаука. 2021. No. 43. DOI: 10.32743/26870142.2021.43.219.314207. EDN: LPTNVL 13. Иванов Г. И., Шевченко И. В., Каменева Е. В., Кузьмин С. А. Флотация шламов хромовых руд из отходов гравитационного обогащения // Интеграция науки и производства в горно-металлургической промышленности: сб. науч. тр. ВНИИЦВЕТМЕТ. 2016. С. 22–28. 14. Deniz V. Application of multiple linear regression (MLR) analysis for concentration of chromite tailings by the flotation // Physicochemical Problem of Mineral Processing. 2020. № 56. P. 579–589. DOI: 10.37190/ppmp/122710. 15. Кондратьев С. А., Семьянова Д. В. Закономерности флотации несульфидных минералов катионными собирателями // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2016. № 2. С. 119–130. 16. Yingyong G., Kuangdi X. Aliphatic Amine Collector // The ECPH Encyclopedia of Mining and Metallurgy / ed. K. Xu. Springer, Singapore, 2023. DOI: 10.1007/978-981-19-0740-1_864-1 17. Митрофанов С. И., Барский Л. А., Самыгин В. Д. Исследование полезных ископаемых на обогатимость. М.: Недра, 1974. 352 с. 18. Сергеев И.А, Суслов С. Ю., Тимофеев Н. В. Аналитические методики определения содержания полиаминов в водах ТЭС // Энергетик. 2014. С. 48–52. 19. Пестряк И. В., Морозов В. В., Гордей Ю. А., Новиков Н. Д., Королев А. В. Разработка методик измерения концентрации катионного собирателя и флокулянта в водной фазе флотационной пульпы // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: сб. ст. XХХ Междунар. науч.-техн. конф. Екатеринбург, 2025. С. 30–33. 20. Gallios G. P., Deliyanni E. A., Peleka E. N., Matis K. A. Flotation of chromite and serpentine // Separation and Purification Technology. 2007. Vol. 55, iss. 2. P. 232–237. DOI: 10.1016/j.seppur.2006.12.015. EDN: KNTAOX 21. Yuexian Yu, Liqiang Ma, Mingli Cao, Qi Liu. Slime coatings in froth flotation: A review // Minerals Engineering. 2017. Vol. 114. P. 26–36. DOI: 10.1016/j.mineng.2017.09.002. EDN: YHGLUW 22. Phiri T., Tepa C., Nyati, R. Effect of Desliming on Flotation Response of Kansanshi Mixed Copper Ore // Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering. 2019. No. 7. P. 193–212. DOI: 10.4236/jmmce.2019.74015 23. Cedrick I. S., Patrick T. N., Gigi K. K., Jean-Marie K. N., Hugues D.W. M. Influence of particle size on the batch flotation of Concentrator Tailings with a view to their industrial recovery // Advance Research Journal of Multidisciplinary Discoveries. 2022. No. 78. P. 7–15. DOI: 10.5281/zenodo.7590252 24. Morozov V. V., Lodoy, Delgerbat, Ishgen Churelchuluun, Jargalsaikhan Erdenezul. Application of optical analysis of ore for automated control of the ore beneficiation. IFAC-PapersOnLine. 2021. No. 54. P. 1224–1229. DOI:10.1016/j.ifacol.2021.08.145. EDN: BLXUSR 25. Эрдэнэзул Жаргалсайхан, Морозов В. В. Оптимизация крупности измельчения медно-молибденовых руд с использованием модельориентированных критериев // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. No. 8. С. 176–183. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-8-0-176-183. EDN: LXSWMX
Полный текст статьиВыбор режима флотации хвостов обогащения хромовых руд с применением катионных собирателей