Анотація до роботи:

Федорова І.А. Технологічна мінералогія відходів збагачення Північного гірничозбагачувального комбінату Криворізького басейну.– Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.20 – мінералогія, кристалографія.– Криворізький технічний університет, Кривий Ріг, 2004.

Дисертація присвячена дослідженню мінералогічного складу лежалих хвостів Північного гірничозбагачувального комбінату (ПнГЗКу), які у придамбовій частині хвостосховища комбінату утворюють техногенний поклад залізних руд, що за природою є близькі до розсипних. За результатами кількісних мінералогічних підрахунків і хімічних аналізів показано, що якісні показники техногенної сировини близькі до відповідних показників первинних залізних руд Первомайського і Ганнівського родовищ, які розробляються ПнГЗКом. Наводяться дані про закономірності зміни гранулометричного і мінерального складу лежалих хвостів у напрямку вздовж дамби хвостосховища і у напрямку від дамби до його центральної частини. Топомінералогічні дослідження дозволили виділити техногенний залізорудний поклад шириною 300-500 м від дамби вглиб хвостосховища. За результатами мінералогічного дослідження лежалих хвостів розроблено мінералогічне обґрунтування оптимальної технології їх повторного збагачення. Наведені дані мінералого-технологічних експериментів виконаних на основі використання магнітної і гравітаційної технологій. Показано, що мінералогічні особливості техногенної залізорудної сировини обумовлюють найбільшу ефективність гравітаційної або комбінованої гравітаційно-магнітної технології: їх використання дозволяє одержати концентрат з вмістом заліза 67-68 мас.%. Одержані результати дозволяють оцінити придамбову частину хвостосховища як поклад високоякісної і перспективної техногенної залізорудної сировини.

Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою у якій за результатами досліджень систематичної мінералогії, топомінералогії лежалих хвостів пляжових зон хвостосховища Північного ГЗКу, їх гранулометричного складу, а також за даними мінералого-технологічних експериментів проведено оцінку придамбових частин хвостосховища як техногенного залізорудного покладу високоякісної залізорудної сировини, придатної для повторного збагачення без попередньої підготовки. Результати досліджень дозволили автору зробити наступні висновки.

1. Скид до хвостосховища ПнГЗКу текучих хвостів і гравітаційна диференціація їх мінеральної складової мають наслідком відкладення у придамбовій частині хвостосховища шириною до 300-500 м найбільш крупнозернистого матеріалу (переважний розмір часток коливається від 0,05 до 3 мм), представленого уламками кварцу і його зростками з гематитом, магнетитом, силікатами і карбонатами, а також більш дрібних (0,05-0,16 мм) мономінеральних (так званих “розкритих”) часток магнетиту і гематиту, які мають максимальну густину.

2. Середній розмір часток лежалих хвостів закономірно змінюється як вздовж дамби так і у напрямку від дамби до центральної частини хвостосховища. На відстані від дамби до 10 м цей показник становить 0,176 мм, на відстані 50-60 м – 0,172 мм, 100-110 м – 0,168 мм, 150-160 м – 0,151 мм. У напрямку вздовж дамби його значення залежить від положення хвостозливних труб: на відстані до 10 м від них цей показник становить 0,348 мм, у проміжних ділянках між трубами – 0,096 мм.

3. У складі лежалих хвостів виділений 41 мінеральний вид. Хвостоутворюючими мінералами є кварц (середній вміст 56,19 об’ємн.%), магнетит (18,43 %), гематит (11,70), кумінгтоніт (5,02) і рибекіт (3,03 %). Решта мінералів є другорядними, рідкісними і акцесорними. Найбільш високий вміст магнетиту і гематиту (відповідно, 18,43 і 11,70 об’ємн. %) фіксується безпосередньо біля дамби; з віддаленням від неї на відстань 300-500 м їх вміст у лежалих хвостах зменшується у 2-4 рази. У цьому ж напрямку вміст кварцу, силікатів і карбонатів, відповідно, підвищується.

4. Близько 70% магнетиту і гематиту у хвостах придамбових зон знаходяться у розкритому (мономінеральному) вигляді. У матеріалі гранулометричної фракції -0,16 мм більше 90% магнетиту і практично весь гематит присутні у вигляді розкритих мономінеральних часток.

5. Нерудна складова придамбових покладів представлена бі-, три- і полімінеральними зростками кварцу з силікатами (кумінгтонітом, біотитом, рибекітом, егірином, селадонітом та ін.) і більш рідкісними карбонатами (кальцитом, доломітом, ферридоломітом). Значно рідше зустрічаються мономінеральні кварцові і безкварцові силікатні частки.

6. Особливості мінерального складу хвостів і високий вміст в них розкритих рудних часток обумовлюють можливість застосування для їх повторного збагачення гравітаційної і магнітної технологій без попереднього доподрібнення вихідного матеріалу.

7. Мінералого-технологічні експерименти, основані на використанні магнітної технології, показали, що максимальний загальний вміст заліза у концентраті, який може бути досягнутий, становить близько 65 мас.% при виході концентрату біля 22%. Недоліком цієї технології є втрата гематиту, який практично повністю надходить до відходів повторного збагачення хвостів. Експерименти з гравітаційним обладнанням дали можливість отримати комбінований гематит-магнетитовий концентрат з вмістом заліза 67,8 і виходом 17,1%. Порівняння результатів мінералого-технологічних експериментів дозволило зробити висновок, що більш раціональною у технічному і економічному відношеннях є гравітаційна технологія збагачення лежалих хвостів ПнГЗКу.

8. Відходи збагачення лежалих хвостів також являють собою цінну сировину. Їх піскова складова може бути використана як будівельний матеріал, а при більш глибокій переробці з неї можна одержати мономінеральний кварц, гранатовий, амфіболовий, піроксеновий концентрат. Тонкозернисту складову можна використовувати для виготовлення пресованої тротуарної плитки тощо. Крім того, є можливість одержання з відходів повторного збагачення лежалих хвостів золоторудного і рідкіснометального (скандій, ітрій, лантаноїди, ванадій) концентратів.

Публікації автора:

1. Евтехов В.Д., Федорова И.А. Топоминералогия отходов обогащения бедных железных руд Кривбасса как техногенного железорудного сырья // Геолого-мінералогічний вісник Криворізького технічного університету.– 2001.– №2(6).– С. 81-87.

2. Євтєхов В.Д., Федорова І.А. Шлами гірничо-збагачувальних комбінатів Кривбасу як комплексна рідкіснометальна сировина / Рідкісні метали України – погляд у майбутнє. Збірник наукових праць ІГН НАН України // Київ, 2001.– С. 46-47.

3. Євтєхов В.Д., Федорова І.А. Мінеральний склад хвостів Північного гірничозбагачувального комбінату // Геолого-мінералогічний вісник Криворізького технічного університету.– 2002.– №1(7).– С. 90-98.

4. Євтєхов В.Д., Федорова І.А. Техногенні поклади Кривбасу як комплексна мінеральна сировина / Техногенно-екологічна безпека регіонів як умова сталого розвитку України. Матеріали другої науково-практичної конференції // Львів: Товариство “Знання” України, 2002.– С. 29-30.

5. Євтєхов В.Д., Федорова І.А. Мінералогія техногенних залізорудних покладів Криворізького басейну // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія гірничо-геологічна.– Вип. 81.– 2004.– С. 26-29.

6. Легедза В.Я., Ковальчук Л.Н., Федорова И.А. Перспективы использования отходов обогатительных фабрик Кривбасса как золоторудного сырья / Сборник научных трудов Национальной горной академии Украины // Днепропетровск.– 1998.– Т. 4.– №3.– С. 197-200.

7. Легедза В.Я., Федорова И.А., Ковальчук Л.Н. Использование отходов обогащения фабрик как сырья для получения благородных металлов / Наукові основи прогнозування, пошуків та оцінки родовищ золота. Матеріали міжнародної наукової конференції. Львів, 27-30 вересня 1999 р. // Львів.– 1999.– С. 75-76.

8. Федорова И.А. Хвосты Северного ГОКа – высококачественное техногенное железорудное сырье / Тезисы докладов Научно-технической конференции молодых специалистов «Криворожсталь – 2004» // Кривой Рог.– 2004.– С. 14-15.

9. Федорова И.А., Евтехов В.Д. Гранулометрический состав отходов обогащения Северного горнообогатительного комбината Криворожского бассейна // Геолого-мінералогічний вісник Криворізького технічного університету.– 2001.– №1(5).– С. 38-46.

10. Федорова И.А., Евтехов В.Д. Минералогическое обоснование рациональной технологии обогащения лежалых хвостов Северного горнообогатительного комбината / Проблемы развития Криворожского железорудного бассейна // Кривой Рог, 2002.– С. 67.

11. Федорова И.А., Евтехов В.Д., Паранько И.С. Отходы обогащения горнообогатительных комбинатов как альтернативная минерально-сырьевая база Криворожского бассейна / Громадянська ініціатива інтелігенції Кривбасу у формуванні культурно-індустріального обличчя регіону в XXI сторіччі. Матеріали I Міської конференції інтелігенції Кривбасу // Кривий Ріг: Мінерал, 2001.– С. 187-190.