Результаты опытно-промышленных испытаний коррозионной устойчивости азотированного ферросилиция в условиях длительного контакта с минерализованной водной системой

С учетом результатов предыдущих исследований на данном этапе работ выполнена обработка опытной партии ферросилиция марки DMS 270 в рациональном режиме, характеризующемся следующими параметрами: температура 1000 °C, время выдержки 2 ч, давление азота 1,25 атм, методом его азотирования для последующего применения в опытно-промышленных испытаниях. Разработана и утверждена методика проведения сравнительных испытаний по оценке изменения свойств исходного и азотированного ферросилиция в условиях длительного контакта с оборотной минерализованной водной системой с использованием опытно-промышленной установки тяжелосредной сепарации в схеме обогатительной фабрики № 3 Мирнинского ГОКа. Выполнены опытнопромышленные испытания коррозионной устойчивости изготовленного азотированного ферросилиция в условиях длительного контакта с минерализованной оборотной водой технологического процесса тяжелосредной сепарации. Контроль технологического процесса осуществлялся по параметрам, утвержденным в методике, с отбором суточных проб ферросилиция из рабочей суспензии и хвостов магнитного сепаратора цикла регенерации ферросилициевой суспензии. Выполнен расчет ежедневного изменения количества ферросилиция в рабочем объеме суспензии. Результатами сравнения количественных и качественных показателей процесса опытно-промышленных испытаний, подтвержденными соответствующим актом, установлен факт нарастания суточных потерь немагнитной фракции за период испытаний в количестве 4 и 2,5 кг с использованием ферросилициевой суспензии на основе исходного и азотированного ферросилиция соответственно. Результатами математической обработки установлено, что азотированный ферросилиций обладает высокой коррозионной стойкостью и имеет технические параметры, позволяющие увеличить срок его полезного использования не менее чем в 2,2 раза.

Двойченкова Г. П., Тимофеев А. С., Подкаменный Ю. А. Результаты опытно-промышленных испытаний коррозионной устойчивости азотированного ферросилиция в условиях длительного контакта с минерализованной водной системой // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 9. – С. 114–129. DOI: 10.25018/ 0236_1493_2023_9_0_114.

Двойченкова Галина Петровна^1,2 — д-р техн. наук, доцент, главный научный сотрудник; профессор, e-mail: dvoigp@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-0940-3880,
Тимофеев Александр Сергеевич¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: Timofeev_ac@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-3382-6007,
Подкаменный Юрий Александрович^1,2 — канд. техн. наук, научный сотрудник; преподаватель, e-mail: mirniy.yuriy@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-4104-9113,
¹ Институт проблем комплексного освоения недр РАН,
² Политехнический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова.

Двойченкова Г.П., e-mail: dvoigp@mail.ru.

1. Чантурия В. А., Бондарь С. С., Годун К. В., Горячев Б. Е. Современное состояние алмазодобывающей отрасли России и основных алмазодобывающих стран мира (Ч. 2) // Горный журнал. — 2015. — № 2. — С. 67—75. DOI: 10.17580/gzh.2015.03.11.

2. Богданович А. В., Васильев А. М., Урнышева С. А. Влияние рудоподготовки алмазосодержащих руд на технологию их обогащения // Обогащение руд. — 2017. — № 2. — С. 10—15. DOI: 10.17580/or.2017.02.02.

3. Napier-Munn T. The dense medium cyclone — past, present and future // Minerals Engineering. 2018, vol. 116, pp. 107—113. DOI: 10.1016/j.mineng.2017.10.002.

4. Ivannikov A. L., Kongar-Syuryun C., Rybak J., Tyulyaeva Y. The reuse of mining and construction waste for backfill as one of the sustainable activities // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019, vol. 362, no. 1, article 012130. DOI: 10.1088/17551315/362/1/012130.

5. Williams R. A., Kelsall G. H. Degradation of ferrosilicon media in dense medium separation circuits // Minerals Engineering. 1992, vol. 5, no. 1, pp. 57—77.

6. Павлов А. В., Островский Д. Я., Аксенова В. В., Бишенов С. А. Текущее состояние производства ферросплавов в России и странах СНГ // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. — 2020. — Т. 63. — № 8. — С. 600—605. DOI: 10.17073/03680797-2020-8-600-605.

7. Чантурия В. А., Козлов А. П., Шадрунова И. В., Ожогина Е. Г. Приоритетные направления развития поисковых и прикладных научных исследований в области использования в промышленных масштабах отходов добычи и переработки полезных ископаемых // Горная промышленность. — 2014. — № 1. — C. 54.

8. Махрачев А. Ф., Ларионов Н. П., Савицкий В. Б. Новые направления в технологии обогащения алмазосодержащего сырья на предприятиях АК «АЛРОСА» // Горный журнал. — 2005. — № 7. — С. 65—68.

9. Авдохин В. М., Чернышева Е. Н. Сокращение потерь ферросилиция в процессе тяжелосредной сепарации алмазосодержащего сырья // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2002. — № 4. — С. 240—244.

10. Чернышева Е. Н. Повышение эффективности тяжелосредного обогащения алмазосодержащих кимберлитов на основе электрохимического кондиционирования ферросилициевой суспензии // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2010. — № 2. — С. 403—404.

11. Тимофеев А. С., Ананьев П. П., Двойченкова Г. П. Математическая модель окисления гранул ферросилиция в минерализованных водах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — СВ 8. — С. 3—11.

12. Чантурия В. А., Двойченкова Г. П., Чантурия Е. Л., Тимофеев А. С. Интенсификация процессов сепарации труднообогатимого алмазосодержащего сырья коренных, россыпных и техногенных месторождений // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2022. — № 5. — С. 95—108. DOI: 10.15372/FTPRPI20220510.

13. Kryukova O. G., Bolgaru K. A., Avramchik A. N. Combustion of ferrosilicon-zircon mixtures in nitrogen gas: impact of aluminum additives // International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. 2021, vol. 30, no. 4, pp. 236—240. DOI: 10.3103/s1061386221040051.

14. Manasheva E. M., Manashev I. R., Zathdinov M. Kh., Makarova I. V. Development and application of SHS ferrosilicon nitride to increase the resistance of taphole clays for blast furnaces // Refractories and Industrial Ceramics. 2022, vol. 62, no. 6, pp. 692—698. DOI: 10.1007/ s11148-022-00664-2.

15. Runci A., Provis J. L., Serdar M. Revealing corrosion parameters of steel in alkali-activated materials // Corrosion Science. 2023, vol. 210, part 2, article 110849, DOI: 10.1016/j. corsci.2022.110849.

16. Михайленко А. А., Гогоци Ю. Г., Руденко О. К. Патент SU 1654258 A1 Россия. C01B 21/072. Способ получения ультрадисперного порошка AlN. 1991.

17. Bolgaru K. A., Akulinkin A. A., Kryukova O. G. Effect of mechanical pre-activation on the nitriding of aluminum ferrosilicon in the combustion mode // Journal of Physics: Conference Series. 2020, vol. 1459, no. 1, article 012009. DOI: 10.1088/1742-6596/1459/1/012009.

18. Fengnian Shi. Determination of ferrosilicon medium rheology and stability // Minerals Engineering. 2016, vol. 98, pp. 60—70. DOI: 10.1016/j.mineng.2016.07.016.

19. Vavrenyuk S. V., Vavrenyuk V. G., Farafonov A. E. Increasing sedimentation stability of cement-mineral suspensions by adding the hydroxyl-containing water-soluble polymers // Materials Science Forum. 2023, vol. 1082, pp. 259—264. DOI: 10.4028/p-t2k71x.

20. Heebo Ha, Russ Thompson, Byungil Hwang Iron oxide layer effects on the sedimentation behavior of carbonyl iron powder suspension // Colloid and Interface Science Communications. 2022, vol. 50, article 100670. DOI: 10.1016/j.colcom.2022.100670.