Исследование флотируемости борогипса перластаном

ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень / MIAB. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2019;(11):160-171

УДК 661.654.002.8:622.7 DOI: 10.25018/0236-1493-2019-11-0-160-171

ИССЛЕДОВАНИЕ ФЛОТИРУЕМОСТИ БОРОГИПСА ПЕРЛАСТАНОМ

А.Н. Хатькова1, Л.Г. Никитина1, С.А. Патеюк1

1 Забайкальский государственный университет, Чита, Россия, e-mail: nikitina-lg@mail.ru

Аннотация: Рассмотрена проблема накопления, хранения, утилизации и переработки отходов различных производств. Выделены преимущества использования техногенного вторичного сырья в качестве источника для получения товарных продуктов. В качестве объекта исследования выбран борогипс, содержащий в своем составе гипс и диоксид кремния, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности. Рассмотрены существующие способы переработки борогипса. Предложен новый флотационный реагент для выделения кремниевого концентрата из отходов производства борной кислоты. С помощью методов математического планирования проведен многофакторный эксперимент, который позволил выявить оптимальный режим проведения флотации. В качестве факторов выбраны: температура, pH, концентрация основного флотационного реагента, время агитации, а также время проведения флотации. Представлены результаты экспериментального исследования исходного сырья и полученных образцов с помощью современных физико-химических методов (спектрофотометрия, ИК-спектроскопия, растровая электронная микроскопия, рентге-нофазовый анализ), которые позволили изучить химический, минеральный составы, а также структуру исследуемых образцов. Проведенные исследования указывают, что перластан 0N-60 является перспективным флотореагентом для флотации борогипса. Ключевые слова: отходы, вторичное сырье, борогипс, диоксид кремния, гипс, перластан 0N-60, флотация, флотационный реагент, многофакторный эксперимент. Для цитирования: Хатькова А. Н., Никитина Л. Г., Патеюк С. А. Исследование флотируе-мости борогипса перластаном // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2019. -№ 11. - С. 160-171. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-11-0-160-171.

Floatability of borogypsum with perlastan

A.N. Khat'kova1, L.G. Nikitina1, S.A. Pateyuk1

1 Transbaikal State University, Chita, Russia, e-mail: nikitina-lg@mail.ru

Abstract: The article discusses the problem of accumulation, storage, use and processing of various production waste. Advantages of mining waste use as a source of manufacturing marketable products are emphasized. The study object is selected to be borogypsum containing gypsum and silicon dioxide applicable in different industries. The current processing methods of borogypsum are reviewed. A new flotation agent is proposed to extract silicon concentrate from waste of boric acid production. The mathematical planning methods are used to carry out the multi-factor experiment which reveals the optimal mode of flotation. The selected factors are: the temperature, pH, concentration of the main flotation agent, agitation time, as well as the flotation duration. The data of experimental investigation are presented for initial raw material and produced samples. The investigations were carried out using the modern physicochemical methods (spectrophotometry, IR spectroscopy, scanning electron microscopy, X-ray phase analysis), which made it possible to ana© А.Н. Хатькова, Л.Г. Никитина, С.А. Патеюк. 2019.

lyze chemical ad mineralogical compositions, as well as structures of samples. The implemented research shows that perlastan ON-60 is a promising flotation agent for borogypsum. Key words: waste, secondary raw materials, borogypsum, silicon dioxide, gypsum, perlastan ON-60, flotation, flotation agent, multi-factor experiment.

For citation: Khat'kova A. N., Nikitina L. G., Pateyuk S. A. Floatability of borogypsum with perlastan. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2019;(11):160-171. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-11-0160-171.

Введение

Отходы, образующиеся при добыче и переработке минеральных ресурсов — крупнейшая часть всех отходов в Европейских странах [1]. В связи с этим перспективным направлением становится использование отходов промышленных производств в качестве вторичного сырья. Даже самые загрязненные отходы могут быть вовлечены в повторное использование на 30—40%.

Во многих странах среднего Востока, Северной Африки, Восточной Европы большинство образующихся при производстве отходов не перерабатываются, а просто складируются в отведенных местах [2].

Недостатком отечественной промышленности является ее высокая ресурсо-емкость, обусловленная, в том числе, низким уровнем использования вторичного сырья [3]. Темпы образования отходов значительно опережают процессы их переработки и естественного обезвреживания [4]. Некоторые из этих отходов являются инертными и, следовательно, вряд ли могут представлять значительную угрозу для окружающей среды, однако другие отходы могут содержать большое количество опасных веществ [5]. Поэтому отходы добывающей промышленности должны надлежащим образом управляться для предотвращения или сведения к минимуму загрязнения воды и почвы [6]. При этом, кроме экологической составляющей, использование вторичного сырья может быть выгодно и в экономическом плане [7].

Обеспечение экологической безопасности может осуществляться с помощью разработки и внедрения малоотходных и безотходных технологий, организации переработки отходов и использования вторичного сырья [8]. Внедрение эффективных методов утилизации отходов является одним из приоритетов, что приводит к измеримым экономическим и экологическим последствиям [9].

Дальний Восток России имеет запасы уникального минерального сырья, но существующие в настоящее время технологии переработки не позволяют эффективно его использовать. За годы работы предприятий горнорудной и химической промышленности на Дальнем Востоке накоплены миллионы тонн техногенных отходов, которые в настоящее время не перерабатываются. Так, общее количество отходов производства борной кислоты — борогипса — в Дальневосточном регионе составляет более 25 млн т. Бо-рогипс содержит в своем составе гипс и диоксид кремния, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности [10, 11]. В связи с этим проблема комплексной переработки данных отходов с получением различных функциональных материалов является весьма актуальной задачей [12].

Для флотации гипсосодержащего сырья обычно используются жирнокислот-ные реагенты [13, 14]. На территории обогатительной фабрики ООО «Дальне-горский ГОК» проведен ряд промышленных испытаний по извлечению кремниевого концентрата, в качестве флотаци-

Оптимальные условия обратной флотации аморфного кремнезема жидким мылом Optimal conditions for reverse flotation of amorphous silica with liquid soap

Наименование показателей Значение

Расход реагента, кг/т шламов борогипса 1,5

Регулятор среды Сода

Расход регулятора среды, кг/т шламов борогипса 7—10

Температура флотации, °С 35—40

РН 8,5—9,0

Время основной флотации, мин 9

Время контрольной флотации 5

онного реагента использовалось жидкое мыло (ТУ 9144-005-48847668-2012).

В ходе данных испытаний выявлены оптимальные условия флотации при использовании жидкого мыла в качестве флотационного реагента, которые представлены в табл. 1. При проведении такой обратной флотации в лабораторных условиях на обогатительной фабрике удалось достичь выхода в 15% при содержании диоксида кремния 60—65%. Однако при внедрении данной схемы в промышленное производство возникли трудности, связанные с недостаточным выходом продукта.

Целью нашего исследования является разработка новой технологии обогащения отходов производства борной кислоты, обеспечивающей получение кремниевого концентрата с содержанием оксида кремния 50—65%.

Методы

Образцы исследованы фотометрическим методом на приборе КФК-3-1 «ЗОМЗ» на содержание диоксида кремния в них.

ИК-спектры регистрировали инфракрасным Фурье-спектрометром SHIMADZU FTIR-8400S в области 4000—400 см-1 на таблетках с КВг.

Морфологию и химический состав исследуемых образцов изучили на растровом электроном микроскопе (РЭМ) JSM-6510LV JEOL (Япония) с системой

микроанализа—энергодисперсным рентгеновским спектрометром модели INCA Energy 350, Oxford Instruments (Великобритания) при увеличении в 500 и 1000 раз. Пробоподготовку для анализа осуществляли путем нанесения образца в виде порошка на двусторонний электропроводящий углеродный скотч с последующим напылением на основу платиновой пленки.

Для определения минерального состава проведен рентгенофазовый анализ. Образцы истирали в агатовой ступке со спиртом и исследовали методом порошковой дифракции на рентгеновском дифрактометре ДР0Н-3.0, излучение — CuKa, Ni — фильтр, V = 25 кВ, I = 20 мА, в диапазоне 5—65°29, шаг сканирования — 0,05°. Фазовый состав проб расшифрован с помощью программы поиска фаз (Diffracplus, PDF-2, 2007 г).

Результаты

В качестве объекта исследования выбрана проба отходов от производства борной кислоты — борогипс, полученная от ООО «Дальнегорский ГОК». Предварительный химический и минералогический составы (по данным ООО «Дальнегорский ГОК») указаны в табл. 2.

Нами предложен новый флотационный реагент перластан ON 60 для получения кремниевого концентрата обратной флотацией. Перластаны — торговая мар-

Предварительный химический и минералогический составы борогипса

Preliminary chemical and mineralogical compositions of borogypsum

Химический состав Минералогический состав

наименование показателей содержание, % наименование показателей содержание, %

SO3 27-32 гипс двуводный 50-56

CaO 23-28 ангидрит 11-22

SiO2 19-28 аморфный кремнезем 16-22

В2°3 0,5-2,1 борная кислота 1-3

Al2O3 0,3-0,8 неразложившиеся минералы 4-12

F^°3 0,7-3,0

MgO 0-0,2

K2O + Na2O 0,1-0,3

влага гидратная 12-15

ка анионактивных поверхностных веществ ^ацил-саркозинового ряда. Пер-ластан-ON 60 — одна из нескольких выпускаемых модификаций. Химический состав: олеил саркозинат натрия. Перла-станы по химизму подобны жирным кислотам и по своей реакционной способности ведут себя как модифицированные жирные кислоты. Важной особенностью перластанов является их хорошие смачивающие и пенообразующие свойства. Кроме того, они не чувствительны к жесткой воде и растворам электролитов. Перластан 0^60 хорошо зарекомендовал себя при флотации неметаллических флюоритовых руд [15], и он является

перспективным флотореагентом для борогипса.

Для установления оптимальных условий проведения флотации нами использована методика рационального планирования многофакторного эксперимента [16], в основу которой положена нелинейная множественная корреляция, а также известная формула М.М. Прото-дьяконова, предложенная им для обработки статистических данных. Новая форма уравнения, имеющая ограничения по теоретическому максимуму, и показывает его применимость для описания кинетических зависимостей. Использованы статистические критерии, с помо-

Таблица 3

Факторы, влияющие на обратную флотацию аморфного кремнезема Factors influencing reverse flotation of amorphous silica

Фактор Уровни

1 2 3 4 5

Х1 - Температура флотации,°С 10 15 20 25 30

Х2 - pH флотации 5,5 6,5 7,5 8,5 9,0

Х3 - Концентрация перластана, г/т 200 250 300 350 400

Х4 - Время агитации, с 60 90 120 150 180

Х5 - время флотации, мин 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0

Результаты многофакторного эксперимента обратной флотации аморфного кремнезема перластаном

The results of a multifactorial experiment of reverse flotation of amorphous silica by perlastan

№ T, °C pH C, г/т t, с a t., мин Продукт Y, % Р, % 8, %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 10 5,5 200 60 4 пенный 25,59 20,56 20,17

камерный 74,41 27,98 79,83

исходный 100 26,28 100

2 10 7,5 300 120 5 пенный 26,25 14,31 14,09

камерный 73,75 31,05 85,91

исходный 100 26,28 100

3 10 6,5 250 90 4,5 пенный 21,19 15,48 12,27

камерный 78,81 29,76 87,73

исходный 100 26,28 100

4 10 9,0 400 180 6 пенный 32,82 14,43 17,79

камерный 67,18 32,57 82,21

исходный 100 26,28 100

5 10 8,5 350 150 5,5 пенный 29,06 15,58 17,49

камерный 70,94 30,11 82,51

исходный 100 26,28 100

6 20 5,5 300 90 6 пенный 25,59 17,46 16,77

камерный 74,41 29,80 83,23

исходный 100 26,28 100

7 20 7,5 250 180 5,5 пенный 28,11 14,84 15,87

камерный 71,89 30,75 84,13

исходный 100 26,28 100

8 20 6,5 400 150 4 пенный 32,37 16,31 20,61

камерный 67,63 30,07 79,39

исходный 100 26,28 100

9 20 9,0 350 60 5 пенный 33,02 14,66 18,21

камерный 66,98 32,47 81,79

исходный 100 26,28 100

10 20 8,5 200 120 4,5 пенный 23,49 14,85 13,06

камерный 76,51 30,36 86,94

исходный 100 26,28 100

11 15 5,5 250 150 5 пенный 22,54 16,13 13,63

камерный 77,46 29,74 86,37

исходный 100 26,28 100

12 15 7,5 400 60 4,5 пенный 30,16 13,84 16,51

камерный 69,84 30,22 83,49

исходный 100 26,28 100

13 15 6,5 350 120 6 пенный 28,60 15,57 17,39

камерный 71,40 29,63 82,61

исходный 100 26,28 100

14 15 9,0 200 90 5,5 пенный 21,63 15,34 13,16

камерный 78,37 27,95 86,84

исходный 100 26,28 100

15 15 8,5 300 180 4 пенный 30,29 16,03 18,32

камерный 69,71 31,05 81,68

исходный 100 26,28 100

16 30 5,5 400 120 5,5 пенный 43,68 18,09 29,75

камерный 56,32 33,13 70,25

исходный 100 26,28 100

17 30 7,5 350 90 4 пенный 43,03 15,34 25,36

камерный 56,97 34,10 74,64

исходный 100 26,28 100

18 30 6,5 200 180 5 пенный 29,72 12,71 14,24

камерный 70,28 32,38 85,76

исходный 100 26,28 100

19 30 9,0 300 150 4,5 пенный 43,05 13,54 22,22

камерный 56,95 35,82 77,78

исходный 100 26,28 100

20 30 8,5 250 60 6 пенный 34,90 15,26 20,14

камерный 65,10 32,44 79,86

исходный 100 26,28 100

21 25 5,5 350 180 4,5 пенный 32,50 18,56 23,59

камерный 67,50 28,95 76,41

исходный 100 26,28 100

22 25 7,5 200 150 6 пенный 30,39 13,75 16,13

камерный 69,61 31,21 83,87

исходный 100 26,28 100

23 25 6,5 300 60 5,5 пенный 35,25 14,37 19,87

камерный 64,75 31,54 80,13

исходный 100 26,28 100

24 25 9,0 250 120 4 пенный 35,52 13,52 19,00

камерный 64,48 31,76 81,00

исходный 100 26,28 100

25 25 8,5 400 90 5 пенный 46,37 14,32 26,21

камерный 53,63 34,85 73,79

исходный 100 26,28 100

Результаты обратной флотации аморфного кремнезема в оптимальных условиях многофакторного эксперимента

Results of reverse flotation of amorphous silica under optimal conditions of a multifactor experiment

Оптимальный режим флотации Результаты эксперимента проведенного при оптимальных условиях

Параметр Значение Параметр Прогнозируемое значение Реальное значение

Температура, °С 15 содержание SiO2 в камерном продукте, % 30,61 30,64

РН 6,5

С осн. флотации, г/т 200 извлечение SiO2 в камерный продукт, % 83,49 83,17

Время агитации, с 180

Время флотации, мин 4,5

щью которых можно оценить значимость частных и обобщенных зависимостей. Методом рекомендованы ускоренные приемы алгебраического описания частных зависимостей. В табл. 3 представлены уровни изучаемых факторов.

После проведения пятифакторного эксперимента полученные образцы исследованы на содержание диоксида кремния фотометрическим методом [17]. Матрица эксперимента, а также результаты проведенных исследований представлены в табл. 4.

Анализируя полученные результаты, исходя из реальных условий процесса флотации минеральных частиц, подобрали оптимальный режим флотации. В табл. 5 представлены результаты флотации, про-

веденной в оптимальном режиме. Как видно из таблицы, при максимизации извлечения содержание диоксида кремния в камерном продукте остается достаточно низким.

Также нами проведен эксперимент, направленный на максимизацию содержания диоксида кремния в камерном продукте, включающий в себя контрольную обратную флотацию. Параметры флотации и полученные результаты указаны в табл. 6.

После проведения контрольных экспериментов исходный продукт и полученные образцы изучены разными физико-химическими методами, такими как: ИК-спектроскопия, растровая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ.

Таблица 6

Результаты обратной флотации аморфного кремнезема в предлагаемом режиме The results of the reverse flotation of amorphous silica in the proposed mode

Режим флотации Результаты

параметр значение параметр значение

Температура, °С 30 выход SiO2 в камерный продукт, % 36,77

РН 7,91

С осн. флотации, г/т 400 содержание SiO2 в камерном продукте, % 46,27

С контр. флотации, г/т 200

Время агитации, с 180

Время осн. флотации, мин 4,5 извлечение SiO2 в камерный продукт, % 65,15

Время контр. флотации, мин 4,5

Обсуждение результатов

На ИК-спектрах (рис. 1) валентные колебания Si-0-Si групп (области 1094 см-1, 466 см-1) относятся к содержанию диоксида кремния, а колебания S04 групп (области 1153 см-1, 665 см-1, 600 см-1) — к содержанию гипса и ангидрида в образцах. Изменение относительной интенсивности полос поглощения, принадлежащих валентным колебаниям диоксида кремния и гипса, измеряли по отношению к интенсивности полосы поглощения, принадле-

жащих валентным колебаниям Si-0-Si групп в области 1094 см-1 [17].

Относительная интенсивность полос поглощения валентных колебаний S04 групп увеличивается в результате флотации, что свидетельствует о переходе гипса в пенные продукты. В свою очередь, возрастание относительной интенсивности полос поглощения Si-0-Si групп в камерном продукте указывает на повышение концентрации диоксида кремния в нем.

4000 3600 3200 2800 2400 2000 1800

Рис. 1. ИК-спектры исследуемых образцов Fig. 1. IR spectra of tested samples

Результаты РЭМ полученных продуктов SEM results of the obtained products

Продукт Si S Ca O Другие элементы

Исходный 12,72 9,63 13,53 61,23 2,89

Пенный № 1 9,13 13,55 19,26 56,25 1,81

Пенный № 2 4,61 13,18 22,04 58,49 1,68

Камерный 18,12 7,78 11,90 56,80 5,40

Таблица 9

Результаты РФА полученных продуктов The results of the XRF of the obtained products

Продукт Фазовый состав

Исходный гипс, ангидрит, следы кварца, возможно следы пироксена

Пенный № 1 гидросульфат кальция, ангидрит

Пенный № 2 гидросульфат кальция, ангидрит, следы кварца

Камерный гидросульфат кальция, ангидрит, кварц

Результаты исследования химического состава образцов растровой электронной микроскопией приведены в табл. 8.

Анализ показал, что большая часть Са и Б после флотации перешли в пенные продукты, забирая с собой незначительные количества Б1. Это позволяет значительно увеличить содержание Б1 в камерном продукте.

Установлено, что образцы имеют сложный рельеф микроповерхности, образованный кристаллами и агрегатами, представленными в большинстве случа-

ев тонкодисперсной массой. Минимальный и максимальный диаметр Ферета агрегатов представлен на рис. 2.

Из рис. 1 следует, что камерный продукт отличается более высокодисперсной структурой. В результате флотации происходит агрегация частиц, о чем свидетельствует увеличение максимального диаметра Ферета частиц в пенном № 2 продукте, в сравнении с исходным образцом.

Результаты рентгенофазового анализа представлены в табл. 9.

Рис. 2. Минимальный и максимальный диаметр Ферета агрегатов частиц на микрофотографиях РЭМ

Fig. 2. The minimum and maximum Feret particle diameter of particle aggregates on SEM micrographs

Рентгенофазовый анализ подтверждает, что после технологического передела практически весь диоксид кремния остается в камерном продукте, лишь следовые количества переходят во второй пенный продукт.

Заключение

Таким образом, проведенные физико-химические исследования образцов подтвердили, что перластан 0^60 является подходящим флотореагентом для флотации борогипса. Перластан 0^60 слабо зависит от рН среды и флотирует практически при любом рН, что является несомненным преимуществом, так

как применение перластана 0^60 не влечет за собой использование дополнительных реагентов. Также перластан 0^60 позволяет проводить флотацию в менее высокотемпературном режиме (30 °С) и значительно сокращает время проведения процесса.

Однако, стоит отметить, что для улучшения качества получаемых продуктов необходимы дополнительные перечист-ные операции, либо предварительная обработка борогипса. Нами запланированы исследования, направленные на модификацию данной технологии извлечения кремниевого концентрата из отходов производства борной кислоты.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Pullum L. V., Boger D. Sofra F. Hydraulic Mineral Waste Transport and Storage // Annual Review of Fluid Mechanics. 2018. Vol. 50. Pp. 157-185.

2. Negm A. M., Shareef N. Waste Management in MENA Regions. — Switzerland: Springer, 2019. Pp. 1-11.

3. Сагдеева Г.С., Патракова Г.Р. Переработка отходов производства и потребления с использованием их ресурсного потенциала // Вестник Казанского технологического университета. — 2014. — № 6. — С. 194—198.

4. Никифоров И. В., Мустафин И. А., Гильмутдинов А. Т., Ахметов А. Ф., Лапшин И. Г. Исследование композиций котельного топлива на базе продуктов переработки нефтешлама и остатков нефтехимических производств // Башкирский химический журнал. — 2016. — № 3. — С. 89—93.

5. Oelofse S. H. H., Hobbs P. J., Rascher J., Cobbing J. E. The pollution and destruction threat of gold mining waste on the Witwatersrand — A West Rand case study / 10th International symposium on Environmental Issues and Waste Management in Energy and Mineral Production (SWEMP, 2007) (Bangkok, Thailand, 11—13 December 2007) / editorial board: Dr. Raj Singhal et. Mine Planning and Equipment Selection, USA, 2007, 973 p.

6. European commission URL: http://ec.europa.eu/environment/waste/mining/index.htm (дата обращения 26.02.2019).

7. Singhania R. R., Agarwal R. A., Kumar R. P., Sukumaran R. K. Waste to Wealth. Singapore: Springer, 2018, Pp. 1—15.

8. Амадзиева Н.А., Хизриев А. Ш. Возобновляемая энергетика как один из факторов энергосбережения на сельских территориях республики Дагестан // Региональные проблемы преобразования экономики. — 2016. — № 2 (64). — С. 90—96.

9. Kudelko J. Effectiveness of mineral waste management // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2018. No 1—9. Pp. 440—448. DOI: 1080/17480930.2018.1438036.

10. Сугоняко Д.В., Зенитова Л.А. Диоксид кремния как армирующий наполнитель полимерных материалов // Вестник Казанского технологического университета. — 2015. — Т. 18. — № 5. — С. 94—100.

11. Халиуллина А. А., Мусин И. Н., Ксембаев С. С., Салахов А. К., Разина И. С. Разработка зубочелюстного тренажера с использованием полимерных композиционных материалов // Вестник казанского технологического университета. — 2013. — № 5(16). — С. 94—96.

12. Гордиенко П. С., Козин А. В., Ярусова С. Б., Згиблый И. Г. Комплексная переработка отходов производства борной кислоты с получением материалов для стройиндустрии // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2014. — № S4—9. — C. 60—66.

13. Bulut G., Atak S., Tuncer E. Celestite-gypsum separation by flotation // The Canadian Journal of Metallurgy and Materials Science. 2008. Issue 2. Vol. 47. Pp. 119-126.

14. Matsuno T., Kadota M., Ishiguro Y. Separation of Gypsum by the Flotation Process. Bulletin of the Society of Salt Science. 1958. Vol. 12. Issue 2. Pp. 73-78.

15. Долгих О.Л. Использование реагента перластана как альтернативы олеиновой кислоте при флотации флюорита // Вестник Забайкальского государственного университета. — 2012. — № 9 (88). — С. 20—26.

16. Малышев В. П. Математическое планирование металлургического и химического эксперимента. — Алма-Ата: Наука, 1977. — 35 с.

17. Ефимова А. И. Специальный физический практикум. Инфракрасная спектроскопия на-ноструктрурированных полупроводников и диэлектриков. — М.: МГУ, 2014. — 32 с. итш

REFERENCES

1. Pullum L. V., Boger D. Sofra F. Hydraulic Mineral Waste Transport and Storage. Annual Review of Fluid Mechanics. 2018. Vol. 50. Pp. 157—185.

2. Negm A. M., Shareef N. Waste Management in MENA Regions. Switzerland: Springer, 2019. Pp. 1—11.

3. Sagdeeva G. S., Patrakova G. R. Recycling of production and consumption waste using their resource potential. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2014, no 6, pp. 194— 198. [In Russ].

4. Nikiforov I. V., Mustafin I. A., Gil'mutdinov A. T., Akhmetov A. F., Lapshin I. G. Study of boiler fuel compositions based on sludge processing products and petrochemical residues. Bashkirskiy khimicheskiyzhurnal. 2016, no 3, pp. 89—93. [In Russ].

5. Oelofse S. H. H., Hobbs P. J., Rascher J., Cobbing J. E. The pollution and destruction threat of gold mining waste on the Witwatersrand. A West Rand case study. 10th International symposium on Environmental Issues and Waste Management in Energy and Mineral Production (SWEMP, 2007) (Bangkok, Thailand, 11—13 December 2007). editorial board: Dr. Raj Singhal et. Mine Planning and Equipment Selection, USA, 2007, 973 p.

6. European commission URL: http://ec.europa.eu/environment/waste/mining/index.htm (accessed 26.02.2019).

7. Singhania R. R., Agarwal R. A., Kumar R. P., Sukumaran R. K. Waste to Wealth. Singapore: Springer, 2018, Pp. 1—15.

8. Amadzieva N. A., Khizriev A. Sh. Renewable energy as one of the factors of energy saving in the rural territories of the Republic of Dagestan. Regional'nye problemy preobrazovaniya ekono-miki. 2016, no 2 (64), pp. 90—96. [In Russ].

9. Kudelko J. Effectiveness of mineral waste management. International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2018. No 1—9. Pp. 440—448. DOI: 1080/17480930.2018.1438036.

10. Sugonyako D. V., Zenitova L. A. Silicon dioxide as a reinforcing filler of polymeric materials. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2015. Vol. 18, no 5, pp. 94—100. [In Russ].

11. Khaliullina A. A., Musin I. N., Ksembaev S. S., Salakhov A. K., Razina I. S. Development of a dental-maxillary simulator using polymeric composite materials. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2013, no 5(16), pp. 94—96. [In Russ].

12. Gordienko P. S., Kozin A. V., YArusova S. B., Zgiblyy I. G. Complex processing of waste production of boric acid to produce materials for the construction industry. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2014, no S4—9, pp. 60—66. [In Russ].

13. Bulut G., Atak S., Tuncer E. Celestite-gypsum separation by flotation. The Canadian Journal of Metallurgy and Materials Science. 2008. Issue 2. Vol. 47. Pp. 119—126.

14. Matsuno T., Kadota M., Ishiguro Y. Separation of Gypsum by the Flotation Process. Bulletin of the Society of Salt Science. 1958. Vol. 12. Issue 2. Pp. 73—78.

15. Dolgikh O. L. Use of perlastan reagent as an alternative to oleic acid during fluorite flotation. VestnikZabaykal'skogo gosudarstvennogo universiteta. 2012, no 9 (88), pp. 20—26. [In Russ].

16. Malyshev V. P. Matematicheskoe planirovanie metallurgicheskogo i khimicheskogo eks-perimenta [Mathematical planning of metallurgical and chemical experiment], Alma-Ata, Nauka, 1977, 35 p.

17. Efimova A. I. Spetsial'nyy fizicheskiy praktikum. Infrakrasnaya spektroskopiya nanostruk-trurirovannykh poluprovodnikov i dielektrikov [Special physical workshop. Infrared spectroscopy of nanostructured semiconductors and dielectrics], Moscow, MGU, 2014, 32 p.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Хатькова Алиса Николаевна1 — д-р техн. наук, профессор,

проректор по научной и инновационной работе, e-mail: Alisa1965.65@mail.ru,

Никитина Людмила Георгиевна1 — канд. техн. наук, доцент,

заместитель декана по учебной деятельности горного факультета,

e-mail: nikitina-lg@mail.ru,

Патеюк Сергей Андреевич1 — аспирант, e-mail: nesvvik@gmail.com,

1 Забайкальский государственный университет.

Для контактов: Никитина Л.Г., e-mail: nikitina-lg@mail.ru.

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

A.N. Khatkova1, Dr. Sci. (Eng.), Professor,

Vice-Rector for Research and Innovation, e-mail: Alisa1965.65@mail.ru, L.G. Nikitina1, Cand. Sci. (Eng.), Assistant Professor, Deputy Dean for Educational Activities of the Mining Faculty, e-mail: nikitina-lg@mail.ru, S.A. Pateyuk1, Graduate Student, e-mail: nesvvik@gmail.com, 1 Transbaikal State University, 672039, Chita, Russia. Corresponding author: L.G. Nikitina, e-mail: nikitina-lg@mail.ru.

A,_

ОТДЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО БЮЛЛЕТЕНЯ

ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОВЕДЕНИЯ С СЕЛЕКТИВНОЙ ВЫЕМКОЙ И ОСТАВЛЕНИЕМ ПОРОДЫ В ШАХТЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МОЩНОСТИ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ПЛАСТА

(2019, СВ 28, 12 с.) Белодедов Андрей Алексеевич — канд. техн. наук, доцент, и.о. зав. кафедрой, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, e-mail: а.а.belodedov@mail.ru.

Выполнен анализ состояние горных работ на действующих угольных шахтах Российского Донбасса, установлены проблемы снижения эффективности разработки и определены пути их повышения. Разработана методика, согласно которой выполнена оценка технологий с селективной выемкой и оставлением породы в шахте, и установлена эффективная область применения схем в зависимости от мощности разрабатываемого пласта.

Ключевые слова: шахта, горные работы, производственная мощность, горная выработка, проведение, технологическая схема, угольный пласт, выемка, зольность, порода, закладка, выработанное пространство, эффективность.

STUDY THE EFFECTIVE APPLICATIONS OF TECHNOLOGICAL SCHEMES OF SELECTIVE EXTRACTION AND SEPARATION OF ORE IN THE MINE DEPENDING ON THE POWER OF THE DEVELOPED LAYER

A.A. Belodedov, Cand. Sci. (Eng.), Assistant Professor, Acting Head of Chair, M.I. Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), 346428, Novocherkassk, Russia, e-mail: а.а.belodedov@mail.ru.

The article analyses the state of mining operations at existing coal mines in the Russian Donbass, established the problem of reducing the efficiency of development and identifies ways of improving them. A technique is developed, according to which the evaluated technologies with the selective extraction and abandonment of the rocks in the mine, and the effective scope of the schemes, depending on the capacity of the producing formation.

Key words: mine, mining, production capacity, excavation, conduct, the technological scheme, coal layer, recess, ash, breed, bookmark, the mined-out space, efficiency.