Опыт реализации способа дробления многократным ударным воздействием в дробильных аппаратах

В условиях растущих требований к эффективности горнопромышленных процессов ключевой задачей становится оптимизация дробления и измельчения минерального сырья. Основные цели – снижение энергозатрат, уменьшение металлоемкости оборудования и повышение качества конечного продукта. Эти аспекты критически важны в контексте глобальной тенденции к ресурсосбережению и экологии производства. В Институте горного дела Севера им. Н.В. Черского СО РАН разрабатывается инновационный способ дробления, основанный на многократном динамическом ударном воздействии. Применение многократного ударного дробления, кроме высокой степени дробления обеспечивает еще селективное раскрытие минеральных зерен без переизмельчения, что существенно сказывается на извлечении ценных компонентов. Данный способ реализован в дробильных аппаратах ДКД-300 и РД-МДВ-900, которые подтверждают их высокую эффективность при переработке золотосодержащих, флюоритовых и кимберлитовых руд. Исследованиями по раскрытию мономинеральных полезных компонентов в процессе дробления в аппарате ДКД-300 установлено, что в продуктах дробления раскрывается до 47% золота крупностью более 100 мкм, до 70% флюорита и сохранность кристаллов алмазов до 90%. Внедрение данного способа дробления открывает новые возможности для оптимизации ресурсов и повышения конкурентоспособности предприятий.

Матвеев А. И., Львов Е. С. Опыт реализации способа дробления многократным ударным воздействием в дробильных аппаратах // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 9-1. – С. 114–125. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_ 91_0_114.

Матвеев Андрей Иннокентьевич¹ — д-р техн. наук, главный научный сотрудник, e-mail: andrei.mati@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-4298-5990,
Львов Евгений Степанович¹ — научный сотрудник, e-mail: lvoves@bk.ru, ORCID ID: 0000-0002-3843-0714,
¹ Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения РАН» Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения РАН (ИГДС СО РАН).

Матвеев А.И., e-mail: andrei.mati@yandex.ru.

1. Чантурия В. А., Бочаров В. А. Современное состояние и основные направления развития технологии комплексной переработки минерального сырья цветных металлов // Цветные металлы. — 2016. — № 11. — С. 11—18. DOI: 10.17580/tsm.2016.11.01.

2. Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В., Радченко Д. Н. Расширение сырьевой базы горнорудных предприятий на основе комплексного использования минеральных ресурсов месторождений // Горный журнал. — 2013. — № 12. — С. 29—33.

3. Zongxian Zhang, De-Feng Hou, Adeyemi Aladejare, Toochukwu Malachi Ozoji, Yang Qiao World mineral loss and possibility to increase ore recovery ratio in mining production // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2021, vol. 35, no. 9, pp. 670—691.

4. Espinoza R. D., Rojo J. Towards sustainable mining (Part I): Valuing investment opportunities in the mining sector // Resources Policy. 2017, vol. 52, pp. 7—18.

5. Ожогина Е. Г., Котова О. Б. Технологическая минералогия в решении проблем комплексной переработки минерального сырья // Устойчивое развитие горных территорий. — 2021. — Т. 13. — № 2. — С. 48.

6. Оганесян Л. В., Мирлин Е. Г. Проблема исчерпания минерально-сырьевых ресурсов земной коры // Горная промышленность. — 2019. — № 6. — С. 100—105.

7. Xiaolong Zhang, Yonghong Qin, Jianping Jin, Yanjun Li, Peng Gao High-efficiency and energyconservation grinding technology using a special ceramic-medium stirred mill: A pilot-scale study // Powder Technology. 2022, vol. 396, Part A, pp. 354—365. DOI: 10.1016/j.powtec.2021.10.056.

8. Дмитрак Ю. В. К концепции энергоемкости измельчения твердых материалов в мельницах // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2021. — № 1. — С. 138—147.

9. Bortnowski P., Gładysiewicz L., Król R., Ozdoba M. Energy efficiency analysis of copper ore ball mill drive systems // Energies. 2021, vol. 14, no 6, article 1786. DOI: 10.3390/en14061786.

10. Ballantyne G. R., Powell M. S., Tiang M. Proportion of energy attributable to comminution / Proceedings of the 11th Australasian Institute of Mining and Metallurgy Mill Operator’s Conference. 2012, pp. 25—30.

11. Chaimae Loudari, Cherkaoui Moha, Rachid Bennani, Imad El Harraki, Fares Nabil Omar, El Adnani M., El Hassan Abdelwahed, Intissar Benzakour, François Bourzeix, Salah Baïna Predicting grinding mill power consumption in mining: A comparative study / 7th IEEE Congress on Information Science and Technology (CiSt). 2023, pp. 395—399.

12. Peng Gao, Wentao Zhou, Yuexin Han, Yanjun Li, Wenli Ren Enhancing the capacity of largescale ball mill through process and equipment optimization: An industrial test verification // Advanced Powder Technology. 2020, vol. 31, no. 5, pp. 2079—2091. DOI: 10.1016/j.apt.2020.03.001.

13. Уракаев Ф. Х., Шумская Л. Г., Кириллова Е. А., Кондратьев С. А. Совершенствование технологии тонкого измельчения техногенного сырья на основе его дозированного стадийного разрушения // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2020. — № 5. — С. 165—175.

14. Мамонов С. В., Закирничный В. Н., Метелев А. А., Дресвянкина Т. П., Волкова С. В., Кузнецов В. А., Зиятдинов С. В. Перспективные технологии раскрытия минерального сырья при подготовке к флотационному обогащению // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2019. — № 5. — С. 158—169.

15. Голик В. И., Кожиев Х. Х., Голодов М. А., Армейсков В. Н. Исследование свойств горных пород при дроблении и измельчении в механических мельницах // Известия Уральского государственного горного университета. — 2021. — № 2(62). — С. 81—87. — DOI: 10.21440/23072091-2021-2-81-87.

16. Шульгина К. А., Кузина Л. Н., Миронова Ж. В., Конев А. В., Короткевич В. А. Критерии целесообразности применения технологий предварительного обогащения для модернизации предприятий горнодобывающей промышленности // Бизнес. Образование. Право. — 2021. — № 3(56). — С. 93—97. DOI: 10.25683/VOLBI.2021.56.320.

17. Завьялов С. С., Мамонов Р. С. Исследование сухой комбинированной технологии предварительного обогащения золотосодержащей руды / Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: Материалы XХVII Международной научно-технической конференции, проводимой в рамках XX Уральской горнопромышленной декады. — Екатеринбург, 2022. — С. 244—250.

18. Матвеев А. И., Львов Е. С. Разработка методики определения степени дезинтеграции геоматериалов в процессе многократного ударного дробления // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2020. — № 2. — С. 137—143.

19. Матвеев А. И., Львов Е. С., Заикина А. В. Особенности механического разрушения золотосодержащих руд месторождения Гурбей ударными динамическими воздействиями // Физикотехнические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2021. — № 2. — С. 141—151.

20. Матвеев А. И., Львов Е. С., Осипов Д. А., Григорьев Ю. М., Савицкий Л. В. Исследования процесса дробления кимберлитовых руд трубки «Зарница» в дробилке комбинированного ударного действия // Горный журнал. — 2012. — № 12. — С. 66—70.