Кафедра обогащения и переработки полезных ископаемых и техногенного сырья
Научная деятельность
- Исследование физико-химии поверхностных явлений и межфазных взаимодействий в процессах флотационного, химического обогащения и биогидрометаллургической переработки минерального сырья природного и техногенного происхождения.
- Применение сочетаний сульфгидрильных собирателей с различным химическим составом и молекулярной структурой для повышения селективности флотации при обогащении сульфидных медно-цинковых и полиметаллических руд.
- Применение колонных флотомашин для повышения качества продуктов перечистных операций при флотации пульп, содержащих шламы рудных и породных минералов.
- Исследование и разработка научно-технологических решений, направленных на создание комбинированных технологий глубокого обогащения комплексных сульфидных труднообогатимых, руд цветных и благородных металлов и техногенного сырья, основанных на сочетании в единой схеме переработки руд традиционных флотационных и гравитационных процессов с гидрометаллургическими.
- Технологии комплексной оценки минерального сырья с извлечением ценных компонентов разрабатываемых месторождений и технологический аудит действующих производств.
- Совершенствование методов и аналитических методик по изучению минерального состава руд и продуктов обогащения с целью определения технологических свойств сырья, определения конкретных причин потерь ценных компонентов и загрязнения конечных продуктов.
- Разработка способов и схем переработки техногенных железосодержащих отходов и бедных железных руд с содержанием железа менее 35 %.
- Исследование процессов флотации различных видов минерального сырья, в том числе углеродсодержащего, с применением реагентов на основе ацетиленовых спиртов.
- Развитие теоретических основ высокоградиентной магнитной сепарации и создание и разработка эффективных аппаратов и технологий с целью получения высококачественных концентратов для бездоменной металлургии.
В
- 1 проект в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на
2014-2020 годы» на тему «Комбинированная технология комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья цветных и благородных металлов»(2014-2016 гг., рук. Шехирев Д.В.); - 1 работа в рамках РНФ «Фундаментальные исследования направленного формирования технологических свойств минералов цветных и благородных металлов и условий их разделения при селективном массопереносе из упорных сульфидных руд»
(2014-2016 гг., рук. Игнаткина В.А.); - 1 работа в рамках в базовой части государственного задания Минобрнауки РФ вузам на тему «Разработка способа разделения (обогащения) углеродных нанотрубок от железомаргаганцевого катализатора способом флотации с последующей их сшивкой в микроволокна»
(2014-2016 гг., рук. Юшина Т.И.).
Кроме того, сотрудники подразделения активно участвуют в проекте в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на
В 2017 году на кафедре ОПИ выполнялась 1 научно-исследовательская работа на сумму 2907 тыс. рублей на тему: «Совершенствование технологии обогащения медной руды рудного тела № 1 Узельгинского месторождения».
- Исследовано влияние реагентных режимов флотации сульфидной медно-цинковой руды сульфгидрильными собирателями с использованием неорганических соединений-регуляторов на технологические показатели обогащения в циклах медной и медно-цинковой флотации.
- Разработан метод направленного выбора селективно действующих сульфгидрильных собирателей для повышения контрастности технологических свойств.
- Разработана технология селективной флотации полиметаллических руд с использованием композиций сульфгидрильных собирателей.
- Опробована методика исследования кинетики флотации различных морфологических форм минералов полиметаллических руд.
- Разработана методика исследований влияния факторов реагентного и гидродинамического режимов флотации на показатели обогащения.
- По результатам исследований скорректированы ряды окисления, активации, депрессии, флотируемости минералов цветных металлов и сульфидов железа; отмечена высокая степень окисления теннантита и пирротина и их флотационная активность в условиях разделения полиминеральных систем.
- Выявлены новые признаки контрастности, влияющие на концентрирование разновидностей минералов и из фракционное выделение в операциях гравитации, флотации, химического выщелачивания.
- Определены критические концентрации депрессирующих и активирующих ионов, селективных собирателей, значений pH среды, позволяющие определить главное направление в разработке технологии переработки пиритных хвостов, сочетающего процессы обогащения и гидрометаллургические способы.
- Изучено изменение физико—химических параметров воды, продуктов её электролиза в процессах измельчения и флотации и их взаимосвязь с технологическими показателями по операциям обогащения медно—цинковых руд Учалинского месторождения с использованием электрохимической технологии водоподготовки.
- Установлены закономерности сорбции железа из раствора биореагентов на катионите и анионите. Исследованы осадки в растворах биореагентов.
- Установлена взаимосвязь режимных гидродинамических параметров с условиями пеносъема, позволяющими увеличить селективность флотации за счет снижения механического выноса частиц подавляемых минералов.
- Выполнены работы по выработке способов подготовки техногенных железосодержащих объектов для металлургической переработки по технологии Ромелт на примере техногенного железосодержащего сырья Верхнее-Чурбашского хвостохранилища в Республике Крым с ресурсами более 20 млн. тонн, с использованием обжиг-магнитной технологии обогащения.
- Показаны преимущества двухстадийной магнитной сепарации в сильном поле на полиградиентных сепараторах. Показано, что при магнетизирующем обжиге возможно использование бурых высокосернистых углей.
- Проведены разработка и строительство опытно-промышленного дезинтеграционно-извлекательного комплекса для извлечения янтаря из янтареносной глины россыпных месторождений.
- Разработан способ разделения углеродных нанотрубок от железомарганцевого катализатора способом флотации. Предложен способ флотационного отделения углеродных нанотрубок от природного железомарганцевого катализатора с применением реагентов на основе ацетиленовых спиртов ДК-80.
- Исследовано влияние реагентных режимов флотации сульфидной медно-цинковых руд сульфгидрильными собирателями с использованием неорганических соединений-регуляторов на технологические показатели обогащения в циклах медной и медно-цинковой флотации.
- Разработан метод направленного выбора селективно действующих сульфгидрильных собирателей для повышения контрастности технологических свойств.
- Скорректированы ряды окисления, активации, депрессии, флотируемости минералов цветных металлов и сульфидов железа.
- Установлены закономерности сорбции железа из раствора биореагентов на катионите и анионите. Исследованы осадки в растворах биореагентов.
- Установлена взаимосвязь режимных гидродинамических параметров с условиями пеносъема, позволяющими увеличить селективность флотации за счет снижения механического выноса частиц подавляемых минералов.
- Выполнены работы по выработке способов подготовки техногенных железосодержащих объектов для металлургической переработки по технологии Ромелт на примере техногенного железосодержащего сырья Верхнее-Чурбашского хвостохранилища с ресурсами более 20 млн. тонн, с использованием обжиг-магнитной технологии обогащения.
- Разработана схема двухстадийной магнитной сепарации в сильном поле на полиградиентных сепараторах. Показано, что при магнетизирующем обжиге возможно использование бурых высокосернистых углей.
- Доказана эффективность применения реагентов на основе ацетиленовых спиртов в качестве дополнительных собирателей-пенообразователей при флотации руд цветных металлов, в т.ч. золотосодержащих, что позволяет повысить извлечение ценных компонентов из руд на
1,5-12%. - Экспериментально обоснован механизм влияния энергетических воздействий на сульфидные минералы и состав жидкой фазы пульпы в процессе измельчения полиметаллических руд. Экспериментально установлена целесообразность, как по технологическим показателям, так и с экономической точки зрения, использования в процессе измельчения и последующей флотации колчеданной медно-цинковой руды электрохимического кондиционирования воды в бездиафрагменном режиме.
- Разработаны: Способ отделения продукта углеродных нанотрубок от углерод-катализаторного композита; Способ извлечения углеродных нанотрубок из дисперсного углерод-катализаторного композита.
- Исследовано влияние реагентных режимов на эффективность флотации медно-молибденовых руд с применением дополнительных реагентов собирателей-пенообразователей на основе ацетиленовых спиртов.
- Разработан электрохимический метод повышения эффективности флотации черновых магнетитовых концентратов.
- Наинг Лин У. Повышение селективности флотации колчеданных медно-цинковых руд с использованием модификаторов флотации пирита на основе соединений железа(II);
- Чжэн Чжихун. Совершенствование процесса кучного биовыщелачивания сульфидных руд на основе интенсификации синтеза биореагента иммобилизованными микроорганизмами, руководитель к.т.н., в.н.с., Крылова Л.Н.;
- Со Ту «Повышение эффективности флотации сфалерита из медно-цинковых руд тиольными собирателями на основе анализа кинетики и фракционной селективности минерализации воздушно-дисперсной фазы», руководитель Николаев Александр Александрович, кандидат технических наук, доцент;
- Журавлева Елена Семеновна «Научное и экспериментальное обоснование электрохимических методов повышения технологических показателей переработки черновых магнетитовых концентратов», Чантурия Елена Леонидовна, доктор технических наук, профессор.
Реконструкция Карагайлинской ОФ
Первая очередь реконструкции КОФ была предназначена для переработки золото-цинковых руд месторождения Абыз. Кафедрой совместно со специалистами корпорации «Казахмыс» была разработана оригинальная технология переработки руд указанного месторождения, учитывющая наличие двух минеральных разностей присутствующего в руде пирита — обычного и флотоактивного. Подавляющая часть золота связана с пиритом.
Технология предполагала проведение в голове процесса, в открытом цикле, медно-пиритной флотации, с депрессией цинка цинковым купоросом и сульфидом натрия, с получением медно-пиритного золотосодержащего концентрата. Хвосты медно-пиритной флотации направлялись на цинк-пиритную флотацию (флотация цинка активировалась медным купоросом), медно-пиритный концентрат направлялся на цинковый цикл флотации для разделения на цинковый и пиритный золотосодержащий концентраты (с депрессией пирита известью).
Медно-пиритнй и пиритный золотосодержащие концентраты объединялись.
Данная технология обеспечила извлечение золота на уровне
Кафедрой был осуществлен расчет схемы, выбор флотационного оборудования, проведены консультации в рамках технологического сопровождения проектирования, а также технологическая координация работ изготовителя оборудования (ОАО «ПО Усольмаш») и разработчика и поставщика системы АСУТП (ЗАО «Промэлектроника»). После монтажа оборудования специалистами кафедры было осуществлено технологическое сопровождение пуска технологии и вывод ее на рабочие режимы, в течение года специалисты кафедры курировали объект.
Вторая очередь реконструкции КОФ была предназначена для переработки медных руд месторождения Космурун.
Кафедрой разработана технология обогащения медной сульфидной руды месторождения Космурун, обеспечивающая получение товарной продукции в виде медного концентрата. Под научным руководством кафедры проведены полупромышленные испытания пробы руды месторождения Космурун на ДГП ГНПОПЭ «Казмеханобр» (Алматы).
Рассчитано и выбрано основное и вспомогательное технологическое оборудование. При этом состав флотационного оборудования по операциям определен на основании расчетов с применением компьютерного моделирования технологического процесса. Впервые в отечественной практике рекомендованы флотомашины объемом камеры 45 м3 чанового типа. Обосновано применение средств автоматизации.
Разработан технологический регламент. Кафедра выступила также в качестве координатора действий основного производителя поставляемого оборудования (ОАО «ПО Усольмаш») и разработчика системы автоматизации (ЗАО «Промэлектроника).
Технология флотации на Карагайлинской ОФ была реализована согласно технологическому регламенту разработанному на кафедре.
На секции флотации установлено 6 камер ФПМ-45 УМЧ и 22 камеры ФМ-6.3 М1 (производство ОАО «ПО Усольмаш»). Секция включена в систему АСУТП КОФ (разработчик ЗАО «Промэлектроника»), предусмотрено автоматическое регулирование уровня пульпы во всех флотомашинах, расхода воздуха во флотомашинах ФПМ-45УМЧ, расходов реагентов (кроме извести), контроль остаточной концентрации СаО и рН.
В апреле-марте 2006 г. специалистами кафедры осуществлены работы по технологическому сопровождению запуска второй очереди реконструкции флотационного участка Карагайлинской ОФ. За 25 лучших (из 81) по показателям смен среднее извлечение меди составило 87.36 % при содержании меди в концентрате 30.49 %.
Проект в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на
Проект при поддержке РНФ «Фундаментальные исследования направленного формирования технологических свойств минералов цветных и благородных металлов и условий их разделения при селективном массопереносе из упорных сульфидных руд»
- Yushina, T.I., Petrov, I.M., Avdeev, G.I.,Valavin, V.S. Analysis of state-of-the-art in iron ore mining and processing in Russian Federation//Gornyi Zhurnal. 2015. № 1. pp.
41-47. - Yushina, T.I., Petrov, I.M., Grishaev, S.I.,Chernyi, S.A. International rare earth metals market and processing technologies: State-of-the-art and future prospects//Gornyi Zhurnal. 2015. № 3. pp.
76-82. - Yushina, T.I., Petrov, I.M., Grishaev, S.I.,Chernyi, S.A. International rare earth metals market and processing technologies: State-of-the-art and future prospects//Gornyi Zhurnal. 2015. № 2. pp.
59-64. - Yushina, T.I., Petrov, I.M., Krylov, I.O., Pak, S.G. Analysis of technologies and practice of limonite ore processing// CIS Iron and Steel Review. 2015. № 1. pp.
4-8. - Shchelkunov S. A., Malishev O. A., Yushina T. I., Dunaeva V. N. Flotation properties of additional collectors, foaming agents based on acetylenic alcohols//Non-ferrous Мetals. 2015. № 2. pp.
3-10. - Chanturiya, E.L., Rubinshteyn, Yu.B. Progressive methods of concentration and complex processing of natural and technogenic raw materials (plaksin readings — 2014)//Tsvetnye Metally. 2015. № 2. pp.
28-31. - Иванова Т.А., Чантурия В.А., Чантурия Е.Л. Комплексообразующий собиратель для селективной флотации халькопирита//Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015. № 3. С.
124-129. - Goryachev, B.E., Linoo, N., Nikolaev, A.A.,Polyakova, Yu.N. Peculiarities of influence of copper, zinc and iron cations on flotability of pyrite of one of copper-zinc ural deposits//Tsvetnye Metally. 2015. № 1. pp.
12-17. - Chanturia, V.A., Godun, K.V., Zhelyabovsky, Yu.G., Goryachev, B.E. State-of-the-art of the diamond industry in Russia and in world’s top diamond-producing countries//Gornyi Zhurnal. 2015. № 3. pp.
67-75. - Chanturia, V.A., Bondar, S.S., Godun, K.V.,Goryachev, B.E. Diamond industry in Russia and in the world’s top diamond producing countries: State-of-the-art//Gornyi Zhurnal. 2015. № 3. pp.
55-58. - Goryachev, B.E., Ya, K.Z.,Nikolaev, A.A.,Polyakova, Yu.N. Peculiarities of sphalerite flotation by potassium butyl xanthate and sodium dithiophosphate in lime medium//Tsvetnye Metally. 2015. № 11. pp.
14-19. - Самыгин В.Д., Григорьев П.В. Моделирование влияния гидродинамических факторов на селективность процесса флотации. Ч. 1. Влияние диаметра пузырька и диссипации турбулентной энергии//Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых № 1. 2015. С.
145-152. - Самыгин В.Д., Григорьев П.В. Моделирование влияния гидродинамических факторов на селективность процесса флотации. Ч. 2. Влияние разделения исходного питания на крупные и мелкие фракции частиц// Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. № 2. 2015. С.
161-166. - Ignatkina, V. A.; Bocharov, V. A.; D’yachkov, F. G. Enhancing the disparity in flotation properties of nonferrous metal sulfides using sulfhydryl collecting agents with different molecular structures//JOURNAL OF MINING SCIENCE. Том: 51 Выпуск: 2. 2015. С.
389-397. - Ignatkina, V. A.; Bocharov, V. A. Selection of sulfhydryl collectors for flotation of sulfides of nonferrous metals from refractory ores of nonferrous metals//RUSSIAN JOURNAL OF NON-FERROUS METALS. 2015. Том: 56 Выпуск: 2. С.
119-126. - Бочаров, В.А.; Игнаткина, В.А., Белоусова И.А. Технологические свойства пирротина массивных руд цветных металлов//Цветные металлы. 2015. Выпуск: 8. С.
29-35. - Бочаров В. А., Игнаткина В. А. Анализ современных направлений комплексного использования упорных руд цветных металлов. Обогащение руд. 2015. Выпуск 5. С.
46-53. - V.V. Severov, L.O. Filippov, I.V. Filippova Relationship between cation distribution electrochemical and flotation properties of calcic amphiboles//International Journal of Mineral Processing. 2015. № 147. pp.
18-27. - Бочаров В.А, Игнаткина В.А, Каюмов А.А. Флотационное концентрирование на основе распределения минералов по крупности в схемах флотации массивных колчеданных руд цветных металлов//Цветные металлы. −2016.-№ 6. — С.
21-28 - Бочаров В.А., Игнаткина В.А., Чантурия Е.Л., Юшина Т.И. Технология комплексной переработки упорных колчеданных руд и пиритных техногенных продуктов с извлечением цветных и редких металлов//Цветные металлы.-2016. № 9. С.16-21.
- Чантурия В.А., Чантурия Е.Л., Журавлева Е.С. Перспективы использования электрохимической технологии водоподготовки при флотационном обогащении медно-цинковых руд//Цветные металлы. −2016, № 1 (877), С.
13-19 - Чантурия В.А., Рязанцева М. В., Хабарова И. А., Чантурия Е.Л. Влияние предварительной кислотной обработки на сорбцию каприлгидроксамовой кислоты и флотацию минералов редких металлов//Обогащение руд. — 2016, № 8, С.
3-8 - Shepeta E.D., Samatova L.A., Alushkin I.V., Yushina T.I. Prospect of preliminary beneficiation use in the poor tungsten ores processing practice//Russian Journal of Non-Ferrous Metals. −2016, -№ 1 (40), С.9-15
- Юшина Т.И., Петров И.М., Белоусова Е.Б. Современное состояние и перспективы использования флотационных машин в России//Горный журнал. −2016, № 3, -С.61-67
- Николаев А.А., Петрова А.А., Горячев Б.Е. Кинетика закрепления зерен пирита на пузырьке воздуха в условиях перемешивания суспензии//Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2016, № 2, С.
131-139. - Николаев А.А., Со Т., Горячев Б.Е. Критерий селективности действия собирателя в коллективно-селективных циклах флотации сульфидных руд//Обогащение руд. — 2016, № 4, С.
23-28. - Николаев А. А., Со Ту, Горячев Б. Е. О кинетике минерализации пузырька воздуха сфалеритом в условиях применения тиольных собирателей и их композиций//Обогащение руд. — 2016, № 5, С.
14-18. - Т.И. Юшина, И.М. Петров, Г.И. Авдеев. Железная руда: производство, продажи, цены//Металлы Евразии. — 2016, № 3, C.
50-54. - Yushina T.I., Malyshev О.А., Shelkunov S.А., Khrustalev D.P. Peculiarities of the DC-80 reagent based on acetylenic alcohols effect in flotation processes//Non ferrous-metals. — 2016, № 2, C. 7 — 11
- Yushina T.I., Popova К.S., Krylov I.О., Vinnikov V.А. Technology of separation of carbon nanotubes from natural ferriferous manganese catalysts with the aid of agents made of acetylene alcohols CIS Iron and Steel Review. — 2016, № 12. C. 4 — 8
- Yushina T.I, Malyshev О.А., Shelkunov S.А., Popova К.S. Flotation of carbonaceous material with reagents based on acetylene alcohols//Eurasian Mining Journal. — 2016, № 2, C.
23-27 - Goryachev B., Linoo N., Nikolaev A., Zhebrikova A. Thermodynamics of thiol collectors interaction with pyrite surface at the controlled oxidation degree of sulfide mineral sulfur // Tsvetnye Metally, 2017, № 5, рр.20-26
- Goryachev B., Ya K., Nikolaev A. The effect of copper, zinc and iron sulphates on sphalerite flotation by sulphydryl collectors // Tsvetnye Metally, 2017, № 3, рр.
7-12 - Krylov I., Epikhin A. The developing of Russian rebellious manganese ores for fuel and energy sector technologies and nanoindustry // Ecology and Industry of Russia, 2017, № 4, рр.
26-31 - Ignatkina V.A., Bocharov V.A., Aksenova D.D., Kayumov A.A. Zeta potential of the surface of ultrafine sulfides and floatability of minerals // Russian Journal of Non-Ferrous Metals, 2017, № 2, рр.
95-100 - Bocharov V., Ignatkina V., Kayumov A. Methods of gold recovery during the concentration of refractory gold-bearing pyritic copper-zinc ores. Part 2. Technological peculiarities of gold associations release from pyritic copper-zinc ores // Tsvetnye Metally, 2017, № 5, рр.
13-20 - Bocharov V., Ignatkina V., Kayumov A. Methods of gold recovery during the concentration of refractory gold-bearing pyritic copper-zinc ores. Part 1. Analysis of practice and choice of ways of selective recovery of mineral phases of gold from pyritic copper-zinc ores // Tsvetnye Metally, 2017, № 4, рр.
11-16 - Ignatkina V., Bocharov V., Kayumov A., Aksenova M. Flotation activity of pyrite in the separation of massive sulphide ores // Tsvetnye Metally, 2017, № 9, рр.
8-14 - Shepeta E., Ignatkina V., Samatova L. Calcium minerals properties contrast increase in scheelite-carbonate ores flotation // Obogashchenie Rud, 2017, № 3, рр.
41-48 - Farrokhpay S., Filippov L. Aggregation of nickel laterite ore particles using polyacrylamide homo and copolymers with different charge densities // Powder Technology, 2017, Т. 318, рр.
206-213 - Royer J., Litaudon J., Filippov L., Lyubimova T., Maximovich N. 3D geostatistical modelling for identifying sinkhole disaster potential zones around the Verkhnekamskoye potash deposit (Russia) // Journal of Physics: Conference Series, 2017, № 1
- Royer J., Filippov L. Identifying potential disaster zones around the Verkhnekamskoye potash deposit (Russia) using advanced information technology (IT) // Journal of Physics: Conference Series, 2017, № 1
- Bocharov V., Ignatkina V., Yushina T., Chanturia E. Sound processing of natural and waste pyrite-pyrrhotine feedstock of nonferrous metals // Gornyi Zhurnal, 2017, № 9, рр.
77-84 - Royer J., Monnin N., Pailot-Bonnetat N., Filippov L., Filippova I., Lyubimova T. Thermodynamics of ultra-sonic cavitation bubbles in flotation ore processes // Journal of Physics: Conference Series, 2017, № 1
- Poperechnikova O., Filippov L., Shumskaya E., Filippova I. Intensification of the Reverse Cationic Flotation of Hematite Ores with Optimization of Process and Hydrodynamic Parameters of Flotation Cell // Journal of Physics: Conference Series, 2017, № 1
- Filippov L., Royer J., Filippova I. Improvement of ore recovery efficiency in a flotation column cell using ultra-sonic enhanced bubbles // Journal of Physics: Conference Series, 2017, № 1
- Shekhirev D., Smaylov B., Muraitov D., Dumov A. Dressability estimation by a flotation method based on the flotability fractions distribution analysis // Obogashchenie Rud, 2017, № 4, рр.
28-35 - Chanturiya E., Kozlov A. Current problems in integrated processingand-utilization of hard-to-process ores and man-induced mineral raw materials (the Plaksin’s readings — 2017) // Obogashchenie Rud, 2017, № 6, рр.
58-61 - Yushina T., Malyshev O., Shchelkunov S. Flotation of gold-bearing ores of non-ferrous metals using the acetylene alcohol based reagents // Tsvetnye Metally, 2017. № 2, рр.
13-19 - Yushina T., Krylov I., Valavin V., Sysa P. Producibility of iron-bearing materials from industrial waste of Kamysh-Burun Iron Ore Plant using ROMELT process // Gornyi Zhurnal, 2017, № 6, рр.
53-57 - Yushina T., Krylov I., Valavin V., Sysa P. Producibility of iron-bearing materials from industrial waste of Kamysh-Burun Iron Ore Plant using Romelt process (Part II) // Gornyi Zhurnal, 2017, № 7, рр.
68-72