Использование результатов фазового состава магнетитовой руды для прогнозирования выхода концентрата

Целью выполненных исследований явилась разработка математической модели для расчёта выхода магнетитового концентрата с заданным качеством и расчёта массовой доли железа в хвостах обогащения по данным фазового состава исходной руды по железу. Прогнозирование выхода концентрата с заданным качеством возможно с использованием теоретических и экспериментальных моделей. Прогнозируемые значения массовых долей железа общего и магнетитового в хвостах обогащения рассчитаны по уравнениям технологического баланса с использованием теоретических значений выхода концентрата. Аналитическая модель для расчёта выхода концентрата включает сумму двух составляющих. Первая составляющая характеризуется извлечением в концентрат магнитной фазы железа. Вторая составляющая характеризуется извлечением в концентрат немагнитной фазы железа. Значения отдельных факторов, входящих в аналитическую модель, определяются с высокими погрешностями. Поэтому аналитическая модель была заменена регрессионной моделью, включающей экспериментальные коэффициенты и два фактора. В качестве факторов использованы массовые доли железа общего и магнетитового в руде. Абсолютная максимальная ошибка предсказания выхода концентрата составила ±0,31% при Р = 95%. Математическая модель позволяет осуществлять планирование массовых долей железа общего и магнетитового в руде с целью получения требуемого выхода концентрата и для выявления причин снижения выхода концентрата или увеличения массовой доли железа в хвостах обогащения.

Пелевин А. Е. Использование результатов фазового состава магнетитовой руды для прогнозирования выхода концентрата // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 5—1. — С. 131—144. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_51_0_131.

Пелевин Алексей Евгеньевич — докт. техн. наук, доцент, профессор кафедры Обогащения полезных ископаемых Уральского государственного горного университета. ORCID iD https://orcid.org/0000-0001-6063-3932, ФГБОУ ВО «Уральский государственный горный университет» (Министерство науки и высшего образования РФ), г. Екатеринбург, 620144, ГСП, ул. Куйбышева, 30, е-mail: a-pelevin@yandex.ru.

1. Вайсберг Л. А., Коровников А. Н., Трофимов В. А. Модернизация технологических циклов грохочения на основе инновационного оборудования (к 100-летию института «Механобр») // Горный журнал. — 2017. — № 1. — С. 11—17. DOI: 10.17580/ gzh.2017.01.02.

2. Palaniandy S., Halomoan R., Ishikawa H. TowerMill circuit performance in the magnetite grinding circuit — The multi-component approach // Minerals Engineering. 2019, vol. 133, рр. 10—18. DOI:10.1016/j.mineng.2018.12.019.

3. Пелевин А. Е., Сытых Н. А. Применение сепараторов с повышенной индукцией магнитного поля при обогащении титаномагнетовой руды // Обогащение руд. — 2020. — № 2. — С. 15—20. DOI: 10.17580/or.2020.02.03.

4. Пелевин А. Е., Цыпин Е. Ф., Колтунов А. В., Комлев С. Г. Высокоинтенсивные магнитные сепараторы с постоянными магнитами // Известия вузов. Горный журнал. — 2001. — № 4—5. — С. 133—136.

5. Вайсберг Л. А., Дмитриев С. В., Мезенин А. О. Управляемые магнитные аномалии в технологиях переработки минерального сырья // Горный журнал. — 2017. — № 10. — С. 26—32. DOI: 10.17580/gzh.2017.10.06.

6. Пелевин А. Е., Сытых Н. А. Применение тонкого гидравлического грохочения для стадиального выделения концентрата // Обогащение руд. — 2021. — № 1. — С. 8—14. DOI: 10.17580/or.2021.01.02.

7. Опалев А. С., Бирюков В. В., Щербаков А. В. Стадиальное выделение магнетитового концентрата при разработке энергоресурсосберегающей технологии обогащения железистых кварцитов на ОАО «Олкон» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № 11. — С. 60—62.

8. Pattanaik A., Rayasam V. Analysis of reverse cationic iron ore  fines  flotation using RSM-D-optimal design — An approach towards sustainability // Advanced Powder Technology. 2018, vol. 29, is. 12. рр. 3404—3414. DOI:10.1016/j.apt.2018.09.021.

9. Veloso C. H., L. O. Filippov I. V. Filippova S. Ouvrard A. C. Araujo. Investigation of the interaction mechanism of depressants in the reverse cationic flotation of complex iron ores // Minerals Engineering. 2018, vol. 125, рр. 133—139. DOI: 10.1016/j.mineng.2018.05.031.

10. Matiolo E., Couto H. J. B., Lima N., Silva K., Freitas A. S. Improving recovery of iron using column flotation of iron ore slimes // Minerals Engineering. 2020, vol. 158, 106608. DOI: 10.1016/j.mineng.2020.106608.

11. Немыкин С. А., Копанев С. Н., Мезенцева Е. В., Окунев С. М. Производство железорудного концентрата с повышенной долей полезного компонента // Горный журнал. — 2017. — № 5. — С. 27—31. DOI: 10.17580/gzh.2017.05.05.

12. Исмагилов Р. И., Козуб А. В., Гридасов И. Н., Шелепов Э. В. Современные направления повышения эффективности переработки железистых кварцитов на примере АО «Михайловский ГОК им. А. В. Варичева» // Горная промышленность. — 2020, — № 4. — С. 98—103. DOI: 10.30686/1609-9192-2020-4-98-103.

13. Опалев А. С., Хохуля М. С., Фомин А. В., Карпов И. В. Создание инновационных технологий производства высококачественного железосодержащего концентрата на предприятиях северо-запада России // Горный журнал. — 2019. — № 6. — С. 56—60. DOI: 10.17580/gzh.2019.06.17.

14. Морозов В. В., Топчаев В. П., Улитенко К. Я., Ганбаатар З., Дэлгэрбат Л. Разработка и применение автоматизированных систем управления процессами обогащения полезных ископаемых. — М.: Руда и металлы, 2013. — 512 с.

15. Пелевин А. Е. Влияние магнитной флокуляции на результаты обогащения железосодержащих руд // Обогащение руд. — 2021. — № 4. — С. 15—20. DOI: 10.17580/ or.2021.04.03.

16. Эрдэнэзул Ж., Морозов В. В., Оптимизация крупности измельчения медномолибденовых руд с использованием модельориентированных критериев // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 8. — С. 176—183. DOI: 10.25018/0236—1493—2018—8—0—176—183.

17. Осипова Н. В. Выбор параметров алгоритма управления загрузкой мельницы мокрого самоизмельчения железной руды // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 10. — С. 146—156. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_10_0_146.

18. Мелехина К. А., Ананьев П. П., Плотникова А. В., Тимофеев А. С., Шестак С. А. Моделирование и оптимизация процесса рудоподготовки комплексных руд при их дезинтеграции в мельнице самоизмельчения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 10. — С. 95—105. DOI: 10.25018/0236—1493—2020—10— 0—95—105.

19. Kuskov V. B., Lvov V. V., Yushina T. I. Increasing the recovery ratio of iron ores in the course of preparation and processing // CIS Iron and Steel Review. 2021, vol. 21, no 1, pp. 4—8. DOI: 10.17580/cisisr.2021.01.01.

20. Пелевин А. Е. Получение гематитового концентрата из гематит-магнетитовых руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3—1. — С. 422—430. DOI: 10.25018/0236—1493—2020—31—0—422—430.

21. Tripathy S. K., Singh V, Murthy Y. R., Banerjee P. K., Suresh N. Influence of process parameters of dry high intensity magnetic separators on separation of hematite // International Journal of Mineral Processing. 2017, vol. 160, рр. 16—31. DOI:10.1016/j. minpro.2017.01.007.

22. Shrimali K., Atluri V., Wang Y., Bacchuwar S., Miller J. D. The nature of hematite depression with corn starch in the reverse flotation of iron ore // Journal of Colloid and Interface Science. 2018, vol. 524, рр. 337—349. DOI: 10.1016/j.jcis.2018.04.002.

23. Zhanglei Z., Zhen L., Wanzhong Y., Bin Y., Jinzhou Q., Ningning Z., Songjiang C., Yuexian Y., Jing C., Lijun L. Snap-in interactions between water droplets and hematite/quartz surfaces with various roughness after conditioning with soluble starch and DDA using a dynamic microbalance // Minerals Engineering. 2022, vol. 177, 107358. DOI: 10.1016/j. mineng.2021.107358.

24. Кармазин В. В., Кармазин В. И. Магнитные, электрические и специальные методы обогащения полезных ископаемых. Т. 1. Магнитные и электрические методы обогащения полезных ископаемых. — М.: Горная книга, 2012. — 672 с.

25. Дорошенко М. В., Башлыкова Т. В. Технологические свойства минералов: справочник для технологов. — М.: Теплоэнергетик, 2007. — 296 с.