AP08052829 Разработка гибридной технологии комплексной переработки окисленных, труднообогатимых цинк, свинецсодержащих руд и промпродуктов обогащения сульфидирующим обжигом с последующим обогащением огарка

ИРН AP08052829 

Руководитель проекта – Чепуштанова Татьяна Александровна.

Актуальность

При флотационном обогащении полиметаллических руд значительное количество цинка и свинца переходит в хвосты и промпродукты, и в получаемые при обогащении пиритные концентраты. В условиях, когда рудная база цветной металлургии, истощается актуальным становится вовлечение в переработку хвостов и промпродуктов обогащения и разработка технологий эффективной переработки окисленных и смешанных руд. При реализации проекта решается доизвлечение свинца и цинка; перевод неликвидного, продукта в балансовый продукт; экологическая проблема накапливания отвальных продуктов посредством их переработки, сокращение их количеств. Получение свинца и цинка является профицитным трендом сегодняшнего дня. Дефицит свинца на мировом рынке в мае 2020 года составил 37,2 тыс. тонн,  цинка 360 тыс. тонн. Потребление цинка на душу населения увеличивается на 1,8 % в год.

Цель

Обосновать и разработать технологию комплексной переработки окисленных и смешанных полиметаллических руд и промпродуктов сульфидирующим обжигом с пиритным концентратом с последующим магнитным и флотационным обогащением огарка, обеспечивающую  повышение извлечения цинка и свинца из окисленных и смешанных  полиметаллических руд и промпродуктов в селективные концентраты. Установить механизм процесса и условия сульфидирования с получением магнитного пирротина и гидрофобных сульфидов свинца и цинка. Определить условия магнитного и флотационного обогащения. Подготовить технологическое задание для проведения укрупненных исследований.

Ожидаемые и достигнутые результаты

Основным ожидаемым результатом является разработка технологии переработки труднообогатимых, окисленных цинк, свинецсодержащих руд; достижение извлечения в сульфидный концентрат до 95 % цинка и до 80 % свинца; разработка рекомендаций для технологического регламента и ТЭО; подготовка диссертационной работа PhD; укрупненные испытания технологии; разработка исходных данных для составления технологического регламента и технико-экономического обоснования технологии. По итогам и за весь период реализации проекта будут: - 1 монография; - 1 патент (в казахстанском или евразийском патентном бюро) на полезную модель; – не менее 2 (двух) публикаций в рецензируемых зарубежных научных изданиях, индексируемых международными базами данных  Web of Science, входящих либо в 1 (первый), либо 2 (второй), либо 3 (третий) квартили по научному направлению и (или) имеющих процентиль по Cite Score в базе Scopus не менее 35 (тридцати пяти) по научному направлению; – не менее 2 (двух) публикаций в рецензируемых зарубежных и (или) отечественных изданиях с ненулевым импакт-фактором (рекомендованных ККСОН), либо 1 (один) патент на изобретение.

Достигнутые результаты:

выработаны термодинамическое и кинетическое обоснования процессов сульфидирующего обжига окисленной полиметаллической руды и промпродуктов обогащения; разработан механизм сульфидирования окисленных соединений свинца и цинка с достижением степени сульфидирования Pb и Zn до 95 %; созданы оптимальные условия обогащения получаемых огарков: отработан режим мокрой магнитной сепарации с извлечением в магнитную фракцию до 95 % магнитных пирротинов состава Fe_0,892S - Fe_0,869S; методом флотационного обогащения получены следующие результаты: выход пенного продукта в немагнитной фракции составляет 36,82 - 53,89 %; установлено, что сквозное извлечение из хвостов обогащения в пенный продукт при проведении флотации в прямом одностадийном цикле цинка достигает более 84 % и около 80 % свинца. Разработана технологическая схема технологии переработки труднообогатимых, окисленных цинк, свинецсодержащих руд. Опубликованы 9 научных публикаций, из них 1 публикация – Q2, процентиль 64; 3 научных статьи, рекомендованных ККСОН; 5 публикаций в международных конференциях, подана 1 заявка на патент.  Выполнены все этапы календарного плана за 2020 и 2021 годы.

Информация для потенциальных пользователей

Потенциальные потребителей. ТОО «КазЦИНК», АО «Шаймерден», АО «Жайремский горно-обогатительный комбинат». Разработка технологии комплексной переработки окисленных полиметаллических руд и промпродуктов сульфидирующим обжигом с пиритным концентратом, с последующим магнитным и флотационным обогащением огарка. Проект направлен на решение проблемы дополнительного извлечения свинца и цинка. Извлечение в сульфидный концентрат Zn до 95 %, Pb до 80 %. При объеме производства по перерабатываемой руде Жайремского ГОКа 100000 т в год за счет повышения извлечения свинца в результате внедрения предлагаемой технологии можно получить 6320 т свинцового концентрата и 30508 т цинкового  концентрата, что с учетом эксплуатационных затрат на переработку даст прибыль 220 млн. тенге. Удельные затраты на 1 тенге товарной продукции по предлагаемой технологии ниже удельных затрат по существующей технологии, что связано, с повышением извлечения свинца в товарный продукт по разработанной технологии и ростом выпуска товарной продукции в тенге. Проект позволяет повысить технико-экономическую эффективность переработки окисленных свинцово - цинковых руд.

Исследовательская группа:

Чепуштанова Татьяна Александровна
Scopus 26325376800
ResearcherID AAA-3470-2020
ORCID 0000-0002-6526-0044

Мотовилов Игорь Юрьевич
Scopus 57204968741
ResearcherID AAA-4411-2020
ORCID 0000-0002-0716-402X

Поляков Константин Владимирович
ORCID 0000-0003-2005-9416

Sumedh Gostu
Scopus 56310039900

Байгенженов Омирсерик Сабыржанович
Scopus 56543741900
ResearcherID AAG-8604-2019
ORCID 0000-0001-5803-7680

Меркибаев Ерик Серикович
Scopus 57203388147
ResearcherID AAG-8639-2019
ORCID 0000-0003-3869-6835

Сәрсенова Мөлдір Серімбекқызы
ResearcherID AAG-8614-2019
ORCID 0000-0002-4126-8332

2020

1. В.А. Луганов, Т.А. Чепуштанова, Г.Д. Гусейнова, И.Ю. Мотовилов, Е.С. Меркибаев. «Установление термодинамических условий процесса обжига пиритно-кобальтового концентрата» // «Вестник Национальной инженерной академии Республики Казахстан», № 1, 2020 г. С. 82-88.
2. Меркибаев Е.С., Луганов В.А., Чепуштанова Т.А., Гусейнова Г.Д., Мишра Б. Термодинамическое обоснование высокотемпературного сульфидирования оксида цинка // Вестник КазНИТУ,№2, 2020 г, С. 761-765.
3. Нурсапарова А.Ж., Луганов В.А., Чепуштанова Т.А., Е.С. Меркибаев, Г.Д. Гусейнова. «Технология переработки пиритных концентратов, получаемых при обогащении хвостов мокрой магнитной сепарации АО «ССГПО» // Международные Сатпаевские чтения, том 1, с.534-538, 2020.
4. V.A. Luganov, T.A. Chepushtanova, G. D. Guseynova, Y. Merkibayev, K.K. Mamyrbaeva, B. Mishra. Processing of pyrite concentrates with the extraction of non-ferrous metals: nickel and cobalt technology elaboration . Selected paper from 63-rd International Scientific Conference, October 23, 2020 of the University of Mining and Geology ''St. Ivan Rilski'', Sofia, Bulgaria. // Peer-reviewed Journal Sustainable Extraction and Processing of Raw Materials (SEPRM), SCOPUS index in 2021. Volume 1, issue 1. p. 53-59.
5. T.A. Chepushtanova, I.Y. Motovilov, Y. S. Merkibayev, M. S. Sarsenova, G. Sumedh. Technology of sulfidizing-pyrrhotizing roasting of lead flotation tailings // Selected paper from 63-rd International Scientific Conference, October 23, 2020, Sofia, Bulgaria, full-text paper Journal Mining and geological science. Volume 63. P. 31-37.

2021

1. T.A. Chepushtanova, I.Y. Motovilov, Y. S. Merkibayev, M. S. Sarsenova, G. Sumedh. Technology of complex treatment of oxidizied polymetallic ores and flotation tailings. MDPI-Minerals. JCR – Q2, процентиль 69. Статья принята и находится в печати, декабрь 2021 г.
2. Чепуштанова Т.А., Меркибаев Е.С., Мотовилов И.Ю., Поляков К.В. Разработка гибридной технологии сульфидирующего обжига цинк, свинецсодержащих промпродуктов обогащения. Статья зарегистрирована в реестре регистрации статей периодического печатного издания «Горный журнал Казахстана» за № 20210072 и будет опубликована в № 10 - 2021 г. С. 28-35. Справка имеется.
3. С.Ғ. Темiрхан, Т.А. Чепуштанова. Технологические исследования пирротинизирующего обжига окисленной свинцово-цинковой руды и промпродукта обогащения ТОО «Казцинк». Доклады международной конференции «Сатпаевские чтения - 2021», том 1, Алматы 2021, С. 1027-1031.
4. Чепуштанова Т.А., Поляков К.В., Меркибаев Е.С. Технология переработки хвостов обогащения свинцово - цинковых руд методом активирующего, сульфидирующего обжига // Сб.науч.статей XXV Международной научно-практической конференции "Инновация-2021", г.Ташкент, 26-27 окт. 2021. С. 70-72.
5. Луганов В.А., Чепуштанова Т.А., Гусейнова Г.Д., Меркибаев Е.С. Заявка на изобретение. Способ удаления мышьяка и углерода из арсенопирит-углеродосодержащих концентратов № 2021/0227.1 от 05.04.2021.