ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПЫЛИ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ПРОЦЕСС МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ

Представлены результаты экспериментального исследования влияния гранулометрического состава и влажности пыли электросталеплавильного производства на эффективность процесса магнитной сепарации. При исследовании применяли методы гранулометрического, рентгенофазового и химического анализа, а также экспериментальные испытания на магнитном сепараторе ЭРГА БСМ-СМВИ/Т4028, направленные на определение оптимальных характеристик пыли электросталеплавильного производства для повышения качества концентрата и слабомагнитных хвостов. Проведены серии экспериментов по изучению влияния фракционного состава и влажности материала на показатели обогащения. При использовании пыли фракцией менее 0,25 мм достигается максимальная эффективность сепарации. Установлено, что при минимальной влажности повышается содержание железа в концентрате на 15 %, а при повышенной ‒ снижается массовый выход. Применение магнитной сепарации пыли электросталеплавильного производства с фракцией менее      0,25 мм и влажностью менее 2 % позволяет получать концентрат с повышенным содержанием железа и пониженным содержанием цинка, а также образуются слабомагнитные хвосты с максимальным содержанием цинка. Практическая значимость работы заключается в возможности применения полученных результатов для совершенствования технологий переработки металлургических отходов. Исследования показали, что при оптимальных условиях доля цинка в хвостах возрастает до 60 %, что делает их пригодными для последующего извлечения ценных компонентов. Это позволяет разработать замкнутый цикл переработки отходов, интегрируя магнитную сепарацию в комплексную ресурсосберегающую технологию. Таким образом, установленные в ходе экспериментальных магнитных сепараций оптимальные параметры влажности и дисперсности пыли электросталеплавильного производства дают конкретные инженерные решения для настройки сепарационного оборудования и открывают перспективу для создания малоотходных производственных схем в металлургии.

1. Шевченко С.А., Сафонов С.О., Шевченко А.А., Казанков С.А., Лопатина А.О. Разработка технологий термического обогащения пыли газоочистки электросталеплавильного производства. В кн.: Инновационный конвент «Кузбасс: образование, наука, инновации». Материалы XII Инновационного кон-вента. 2024:386–389.

2. Ibraev I.K., Bludova D.L., Ibraeva O.T., Mamyanchikov S.V. Energy-saving technology for processing high-moisture iron-containing sludge. Ferrous Metallurgy Bulletin of Scientific Technical and Economic Information. 2022;78(4):345–351. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2022-4-345-351.

3. Abdel-Khalek N.A., Selim K.A., Yassin K.E., Hamdy A., Heikal M.A. Upgrading of low grade Egyptian kaolin ore using magnetic separation. Journal of Basic and Environmental Sciences. 2017;4(3):247–252.

4. Ciesla A. Practical aspects of high gradient magnetic separation using superconducting magnets. Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2003;37:169–181.

5. Cinar M., Durgut E. Mineral beneficiation of nepheline syenite with combination of dry magnetic separation and flotation methods. Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2019; 55(5):1227–1238.

6. Jenkins R., Snyder R.L. Introduction to X-Ray Powder Diffractometry. New York: Wiley-Interscience. 1996:403.

7. Rachappa S., Prakash Y. Iron ore recovery from low grade by using advance methods. Procedia Earth Planetary Science. 2015;11:195−197.

8. Roy S., Das A. Nature of low-grade Indian iron ores and the prospects of their enrichment through gravity separation. Mining, Metallurgy &Exploration. 2009;26:141−150.

9. Nanda D., Mandre N. Studies on Characterization and Beneficiation of Typical Low-Grade Goethitic Iron Ore Jharkhand, India. Transactions of the Indian Institute of Metals. 2018;71:2985−2992.

10. Dash N., Rath S. S., Angadi S. I. Thermally assisted magnetic separation and characterization studies of a low-grade hematite ore. Powder Technology. 2019;346:70−77.

11. Zhu X., Han Yu., Liu H., Li Ya. Magnetite oxidation mechanism of the air-cooling stage for limonite ore magnetization roasting. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2022;45(2):85−90. https//doi.org/10.1080/08827508.2022.2121920

12. Wu Y. Rapid and direct magnetization of goethite ore roasted by biomass fuel. Separation and Purification Technology. 2012;94:34−38.

13. Шибаева Д.Н., Компанченко А.А. Оценка обогатимости железных руд яковлевского месторождения курской магнитной аномалии методами крупнокусковой сепарации. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2023;6:117−129.

14. https//doi.org/10.15372/FTPRPI20230611

15. Целюк Д.И., Жукова В.Е., Ожогина Е.Г., Якушина О.А., Целюк И.Н. Минералого-технологические особенности хвостов мокрой магнитной сепарации железных руд и перспективы извлечения из них железа. Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2013;6(4):412−424.

16. Кусков В.Б., Львов В.В. Обогащение и переработка железных руд различного генезиса. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2018;S56:44−53.

17. Абдыкирова Г.Ж., Сыдыков А.Е., Тойланбай Г.А., Шажалиев М.Т. Определение возможности получения марганцевого и железного концентратов из техногенного сырья. В кн.: Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья. Материалы XX Международной научно-технической конференции. 2015:94−95.

18. Лавриненко А.А., Лусинян О.Г., Кузнецова И.Н., Оленников В.Г. Получение медного концентрата при обогащении железных руд. Известия вузов. Цветная металлургия. 2023;29(1):5−15. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2023-1-5-15

19. Швалёв Ю.Б., Ежов А.М. Электромагнитная сепарация железной руды Бакчарского место-рождения. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2017;6:362−369.

20. Левицкий И.А., Павлюкевич Ю.Г., Папко Л.Ф., Баранцева С.Е., Климош Ю.А. Утилизация отходов обогащения железных руд. В кн.: Новые технологии рециклинга отходов производства и потребления. Материалы международной научно-технической конференции. Белорусский государственный технологический универси-тет. 2004:280−283.

21. Осипова Н.В., Самойлова В.Т. Модель систе-мы регулирования содержания железа в кон-центрате процесса магнитной сепарации руды. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2017;9:139−143. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2017-9-0-139-143