Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Физико-техническое обоснование импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов с целью их разупрочнения перед измельчением

ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Физико-техническое обоснование импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов с целью их разупрочнения перед измельчением"

На правах рукописи УДК 622.236

БРУЕВ Владимир Петрович

Физико-техническое обоснование импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов с целью их разупрочнения перед

измельчением

Специальности: 25.00.20 - «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика»; 25.00.13 - «Обогащение полезных ископаемых»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Московском государственном горном университете и ОАО «Михайловский ГОК».

Научный руководитель профессор, доктор технических наук, Заслуженный деятель науки и техники РФ, лауреат Государственной премии РФ ГОНЧАРОВ Степан Алексеевич

Научный консультант кандидат технических наук БЕЛЬЧЕНКО Евгений Леонидович

Официальные оппоненты: профессор, доктор технических наук ТАРАСЕНКО Валентин Петрович; кандидат технических наук ГОРОХОВ Игорь Николаевич

Ведущая организация - ОАО «Рудпром».

Защита диссертации состоится на заседании диссертационного совета Д-212.128.05 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинский пр., 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан

«¿*/у> М 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета проф., докт.техн.наук КРЮКОВ Г.М.

Общая характеристика работы Актуальность работы

В 2002 г. в России добыто 221,8 млн.т железной руды, из них только 0,6% - богатые руды, поставляемые на металлургические заводы без обогатительного передела. Остальные - бедные руды, требующие обогащения до отправки металлургам. При этом обогатительный передел бедных железных руд, которые представлены главным образом железистыми кварцитами, требует больших энерозатрат.

Расход энергии на добычу и переработку 1 т железистых кварцитов в России составляет примерно 45 кВт.ч, в том числе 31 кВт.ч затрачивается на процессы их разрушения, из них на процесс измельчения в среднем затрачивается 27 кВт.ч/т руды.

Себестоимость концентрата, получаемого при обогащении железистых кварцитов, на 60% формируется за счет процессов их разрушения, в том числе на 50% - за счет измельчения руды в мельницах.

Железорудные предприятия России потребляют ежегодно около 10 млрд. кВт.ч электроэнергии, из них около 6 млрд.кВт.ч - это энергозатраты на измельчение руды в мельницах.

Энергопотребление железорудными предприятиями России примерно равно половине электроэнергии, вырабатываемой ежегодно Красноярской ГЭС (20,4 млрд.кВт.ч), 60% которой расходуется на измельчение руды в мельницах.

Решение задачи ресурсосбережения чл.-корр. АН СССР В. И. Ревнивцев видел главным образом в разработке способов и технических средств направленного воздействия на руду при рудоподготовке различными полями с целью снижения ее прочности, избирательности измельчения и полноты раскрытия зерен извлекаемых минералов.

Решению проблемы ресурсосбережения на стадии взрывной рудоподготовки посвящено большое число научных публикаций, среди которых основными являются работы Белина В.А., Викторова С.Д., Вяткина

Н.Л., Гончарова С.А., Демидюка Г.П., Журкова С.Н., Ефремова Э.И., Закалинского В.М., Казакова Н.Н., Кутузова Б.Н., Каркашадзе Г.Г., Меца Ю.С., Потапова А.И., Репина Н.Я., Тарасенко В.П. и др.

Вопросам ресурсосбережения при рудоподготовке на стадиях дробления и измельчения руды посвящены научные публикации Артоболевского И.Н., Беренова Д.П., Блехмана И.И., Гапонова Г.В., Гончарова С.А., Зарогатского Л.П., Костина И.М., Кубачека В.Р., Левенсона Л.Б., Малюка О.П., Панкратова Ю.Н., Першукова А.А., Петрова В.А., Потураева В.Н., Ревнивцева В.И., Уралова К.В., Финкельштейна Г.А., Фролова К.В., Хопунова Э.А., Чантурия В.А., Яшина В.П. и др.

Изложенное выше свидетельствует о том, что проблема снижения энергозатрат при разрушении железистых кварцитов и особенно при их измельчении является важной народнохозяйственной задачей и тема диссертации «Обоснование параметров импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов с целью их разупрочнения перед измельчением» актуальна.

Целью работы является разработка научно обоснованных рекомендаций по межзерновому разупрочнению железистых кварцитов для снижения энергоемкости их измельчения, полноты раскрытия извлекаемых минеральных зерен, увеличения выхода концентрата и его качества, а также уменьшения потерь железа в хвостах.

Идея работы заключается в инициировании явления магнитострикции в зернах магнетита при импульсной электромагнитной обработке железистых кварцитов, что обеспечивает селективное их разупрочнение но межзерновым границам.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна.

1. На основании анализа энергетических и экономических показателей добычи и переработки железистых кварцитов предложена стратегия ресурсосбережения, сущность которой заключается в следующем:

- разрушение или разупрочнение их следует осуществлять преимущественно растягивающими или сдвиговыми напряжениями;

- каждый предыдущий процесс разрушения должен способствовать снижению энергоемкости последующих;

- увеличивать энергозатраты следует на наиболее ранних, малоэнергоемких стадиях разрушения;

- вкладывать инвестиции следует в наиболее энергоемкие процессы.

2. Установлено, что с увеличением степени измельчения улучшается раскрываемость рудных зерен и одновременно ухудшаются их магнитные свойства. Последнее отрицательно сказывается на технологических показателях обогащения железистых кварцитов.

С целью предотвращения переизмельчаемости, снижения энергозатрат на измельчение, улучшения степени раскрытия рудных зерен и повышения технологических показателей обогащения железистых кварцитов предложено разупрочнять их путем импульсной электромагнитной обработки в потоке руды перед ее измельчением в мельницах.

3. Установлен механизм разупрочнения железистых кварцитов под действием импульсного электромагнитного поля: разупрочнение происходит от сдвиговых напряжений на границах «магнетит-кварц» и от растягивающих напряжений в зернах кварца при магнитострикции в зернах магнетита.

4. Получена закономерность изменения напряженности магнитного поля, необходимой для разупрочнения межзерновых связей в железистых кварцитах при их импульсной электромагнитной обработке, в зависимости от содержания магнетита в них и размеров его зерен.

5. Обоснованы оптимальные параметры импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов, обеспечивающие снижение энергоемкости их измельчения и улучшение технологических показателей обогащения.

6. Разработана технология импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов с целью их межзернового разупрочнения и повышения технико-экономических показателей обогащения.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- инженерной оценкой аналитических исследований;

сходимостью результатов теоретических исследований с экспериментальными результатами;

- результатами опытно-промышленных испытаний способа и технических средств для импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов на ОАО «Михайловский ГОК».

Научное значение работы заключается:

- в установлении закономерности изменения напряжений в зернах магнетита и окружающих зернах кварца в железистых кварцитах при их импульсной электромагнитной обработке;

- в установлении закономерности изменения энергии разупрочнения межзерновых связей в железистых кварцитах при их импульсной электромагнитной обработке в зависимости от содержания магнетита в них, размеров его зерен и напряженности магнитного поля;

- в разработке критерия разупрочняемости железистых кварцитов при их импульсной электромагнитной обработке, включающем в себя свойства и параметры магнетита (модуль упругости, плотность, коэрцитивная сила, коэффициент магнитострикции, размер зерен магнетита и его содержание в железистом кварците), кварца (модуь упругости и плотность) и напряженность магнитного поля;

Практическое значение работы состоит:

- в обосновании режимов и технологии импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов, обеспечивающих их селективное разупрочнение перед измельчением в мельницах и повышение технологических показателей обогащения.

Реализация выводов и рекомендаций работы.

На ОАО «Михайловский ГОК» прошли промышленную апробацию способ, техника и технология импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов перед их измельчением в мельницах.

Результаты промышленной апробации следующие:

повышение производительности третьей стадии измельчения по готовому классу составило 8,9%;

снижение удельной энергоемкости помола на третьей стадии измельчения составило 8,2%;

прирост массовой доли железа общего в конечном концентрате составил в среднем 0,5%.

Использование МИО перед мельницей третьей стадии измельчения позволило повысить производительность технологической секции на 4,7%, что в абсолютных цифрах соответствует величине 18 тонн в час по исходной руде.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались на технических советах ОАО «Михайловский ГОК » и на конференциях «Неделя горняка» в МГГУ в 2003 - 2005 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 25 рисунков, 45 таблиц, список литературы из 162 наименований.

Основное содержание работы

В первой главе дан анализ способов и средств ресурсосбережения при разрушении горных пород в процессе их добычи и переработки. Сделан анализ энергетических и материальных затрат при добыче и переработке железистых кварцитов на всех железорудных ГОКах бывшего СССР, а также технологических показателей обогащения железистых кварцитов на этих ГОКах. Проведен обзор и анализ основных путей повышения эффективности

взрывной отбойки руды и ее последующего дробления и измельчения с целью снижения интегральной энергоемкости и материалоемкости разрушения как основного показателя, определяющего себестоимость получения рудного концентрата и железорудного в частности.

Основные направления и пути повышения эффективности буровзрывных работ (БВР) с целью ресурсосбережения в процессах разрушения железистых кварцитов можно свести к применению: соответствующих схем обуривания и коммутации взрывной цепи; рассредоточенных зарядов, обеспечивающих сдвиговые напряжения в разрушаемом массиве; комбинированной технологии обуривания уступов на карьерах с применением огневых станков, позволяющих формировать котловые зарядные полости нужного диаметра и нужного количества по высоте скважин, что обеспечивает увеличение длительности импульса взрывного нагружения массива и, как следствие -разупрочнение межзерновых связей в отбитой руде и повышение технологических показателей ее обогащения; увеличению удельного расхода ВВ (до определенного предела) с целью повышенного энергонасыщения разрушаемого массива и разупрочнения отбитой руды и ряд других направлений.

Основные направления по ресурсосбережению при дроблении и измельчении руды на обогатительных фабриках (ОФ) можно свести к снижению крупности руды после цикла дробления перед ее измельчением, что несколько увеличивает энергоемкость дробления руды, но зато более значительно позволяет снизить энергоемкость ее измельчения; применению многостадиального дробления и измельчения руды с использованием замкнутых циклов, что предполагает установку грохотов в цикле дробления и спиральных классификаторов или гидроциклонов в цикле измельчения руды; оптимизации шаровой нагрузки в мельницах и уровня слива пульпы из них; увеличению рабочего объема мельницы и скорости прохождения руды через нее путем добавления воды, но без загрубления помола и ряд других мероприятий.

Анализ показывает, что все ныне применяющиеся способы и средства ресурсосбережения при рудоподготовке основаны на разрушении пород главным образом сжатием, что примерно в 100 раз более энергоемко, чем разрушение растяжением, и в 50 раз более энергоемко, чем разрушение сдвигом.

Чтобы разрушать или разупрочнять руду растягивающими или сдвиговыми силами, необходимо, чтобы они прикладывались не к поверхности кусков руды, а формировались внутри них селективно в отдельно взятых минералах.

Это можно обеспечить путем генерирования известных явлений в отдельных минеральных зернах руды при воздействии на нее различными полями: электрическими, магнитными, тепловыми и др. Применительно к железистым кварцитам наиболее легко реализуемым является явление магнитострикции в зернах магнетита при воздействии импульсного электромагнитного поля.

В связи с изложенным для достижения поставленной в диссертации цели необходимо решить следующие задачи:

- выполнить анализ энергетических и стоимостных показателей процессов добычи и переработки железистых кварцитов и предложить стратегию ресурсосбережения;

установить характер изменения технологических показателей обогащения железистых кварцитов в зависимости от степени их дезинтеграции и выработать рекомендации по совершенствованию процесса их рудоподготовки;

- изучить механизм разупрочнения железистых кварцитов при их обработке импульсным электромагнитным полем;

- установить влияние свойств и параметров магнетита, а также параметров импульсного электромагнитного поля на энергетические показатели разупрочнения железистых кварцитов в результате магнитострикции в зернах магнетита;

- провести экспериментальные исследования по установлению степени разупрочнения железистых кварцитов под действием импульсного электромагнитного поля;

провести промышленные испытания техники импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов перед их измельчением в мельницах и разработать рекомендации по режимам и технологии обработки.

Во второй главе приведен статистический анализ по энергозатратам на всех технологических процессах при добыче и переработке железистых кварцитов на ГОКах РФ, который свидетельствует, что расход электроэнергии на 1 т руды составляет по цехам: - на руднике;

3 + 3,5 - на корпусе дробления; 40 -5- 50 кВт.ч - на обогатительной фабрике. Себестоимость в пересчете на 1 т концентрата соответственно составляет: 23 -г 28; 9 + 10,7; 185 ч- 252 руб. (в ценах 2003 г.).

Из всех процессов добычи и переработки железистых кварцитов наиболее энергоемким является процесс из разрушения: взрывание

руды; а

себестоимость этих процессов в пересчете на i т концентрата составляет: бурение - 2,9 + 3,7; взрывание - 10,1 -е- 13,6; дробление - 9 ^ 10,7;

измельчение - 113 + 136 руб. (в ценах 2003 г.).

Из приведенного анализа следует, что энергоемкость процессов разрушения составляет примерно 70%, в том числе измельчение - 60% в общих энергозатратах добычи и переработки железистых кварцитов, а себестоимость процессов разрушения и в том числе измельчения железистых кварцитов составляет соответственно 60 и 50% от себестоимости получения железорудного концентрата.

Последнее свидетельствует о том, что стратегическим направлением повышения технико-экономических показателей добычи и переработки железистых кварцитов является снижение энергоемкости и себестоимости

измельчения и повышение при этом технологических показателей их обогащения.

Приведены сведения о минеральном составе и свойствах минералов, слагающих железистые кварциты, для всех ГОКов РФ, добывающих эти руды, а также по технологическим показателям обогащения для всех железорудных ГОКов бывшего СССР за 1985 и 1990 гг.

Приведены результаты измерения магнитных характеристик руды МГОКа (магнитной восприимчивости, остаточный намагниченности и коэрцетивной силы) в зависимости от степени ее дезинтеграции в технологической цепи от мельницы 1-й стадии измельчения до получения концентрата. При этом установлено, что с увеличением степени дезинтеграции руды, с одной стороны, увеличивается раскрываемость рудных зерен магнетита, что способствует повышению его извлекаемости, а с другой стороны, уменьшается их магнитная восприимчивость и остаточная намагниченность и увеличивается коэрцетивная сила, что влечет за собой снижение его извлекаемости.

Так, например в концентрате у фракции - 0,070 + 0,050 мм магнитная восприимчивость равна 3, у фракции - 0,050 + 0,044 мм - 2,83, у фракции -Остаточная намагниченность при напряженности магнитного поля Н = 60 кА/м для указанных выше фракций равна соответственно 28,4; 18,5 и 13,6 кА/м. Коэрцетивная сила при этом соответственно равна 5; 5,3 и 10,3 кА/м.

Из этого следует вывод: с целью снижения энергоемкости измельчения руды и повышения технологических показателей обогащения железистых кварцитов необходимо обеспечить перед их измельчением разупрочнение межзерновых связей и предотвратить переизмельчение рудных зерен.

В третьей главе приведены известные ранее сведения о магнитострикции, предложены математические модели для оценки деформаций и напряжений в зернах магнетита и в кварцевой матрице для

двух случаев: в первом - зерно магнетита в виде куба, а во втором - в виде шара - находится в кварцевой матрице.

В первом случае получены выражения для продольных и поперечных деформаций в зерне магнетита при наличии явления магнитострикции в нем, определены направления, по которым эти деформации максимальны, а также приведены выражения для оценки сжимающих напряжений в зерне магнетита кубической формы и в кварцевой матрице, которые применительно к декартовой системе координат имеют вид:

- в зернах магнетита (его параметры обозначим индексом «т»)

в к

=

е» /¿А

(4)

(5)

(6)

10

Сдвиговые напряжения на соответствующих площадках равны:

где Е - модуль упругости; ц - коэффициент Пуассона; в - модуль сдвига; £ - деформации по соответствующим осям:

поперечные магнитострикционные деформации на кристаллографических площадках (100), (110) и (111) соответственно; Яй(пих, = 0.5988 • 10"4;

максимальные продольные

магнитострикционные деформации на соответствующих кристаллографических площадках.

Расчет по формулам (1) - (9) с учетом (10) -5- (12) показывает, что максимальные сжимающие напряжения при магнитострикции возникают в зернах магнетита и равны 61,7 МПа, что составляет около 41% от его предела прочности на сжатие. Максимальные сдвиговые напряжения возникают в зернах магнетита в непосредственной близости от контакта «магнетит -кварц» и равны 16,85 МПа, что составляет примерно 47,3% от его предела прочности на сдвиг.

Анализ вышеприведенных численных значений напряжений свидетельствует, что максимальное разупрочняющее действие при импульсной электромагнитной обработке железистых кварцитов будет оказывать сдвиговые напряжения в зернах магнетита в непосредственной близости от контакта с кварцем.

При рассмотрении второй модели (зерно магнетита в виде шара находится в кварцевой матрице) приведены выражения для оценки радиальных и тангенциальных напряжений по радиусу шарового слоя

где - максимальное давление на поверхности сферического зерна магнетита при магнитострикции, /^ = 18 МПа; /?, - радиус зерна магнетита, - радиус кварцевой матрицы.

Так как Л, Я,, то значением 7?, можно пренебречь по сравнению с Ри. В этом случае выражения (13) и (14) поймут вид:

Из анализа (15) и (16) следует, что тангенциальные напряжения являются растягивающими и в два раза меньше радиальных, которые являются сжимающими. Кроме того, из (15) и (16) следует, что и сжимаюшие, и растягивающие напряжения пропорциональны размеру зерен магнетита в третьей степени и максимальны на границе «кварц - магнетит».

Так как предел прочности на растяжение для минералов примерно в 10 раз меньше предела прочности их на сжатие, то естественно предположить, что разрушение при магнитострикции

в зернах магнетита будет происходить от растягивающих напряжений и в кварцевой матрице, которые максимальны на границе «кварц -

магнетит».

Для энергетической оценки разупрочнения железистых кварцитов при их импульсной электромагнитной обработке рассмотрена модель «два сферических радиусом и расстоянием между этими

зернами, равном находятся в кварцевой матрице.

Расстояние между зернами магнетита Ь связано с его весовым содержанием в железистом кварците следующим образом:

(15)

где ри и рк - плотность магнетита и кварца, Св - весовое содержание магнетита в железистом кварците.

В результате рассмотрения указанной модели получено выражение для оценки энергии упругого деформирования ]Уу в системе «два зерна

магнетита в кварцевой матрице». Эта энергия в конечном итоге переходит в работу по созданию микротрещины между зернами магнетита

где - модули упругости магнетита и кварца; максимальные

магнитострикционные деформации в зерне магнетита,

напряженность магнитного поля; коэрцитивная сила магнетита; Ь - константа, Ъ = 5,2.

Условия возникновения микротрещины между двумя зернами магнетита при магнитострикции в них можно представить в виде

Фу>у}1\ (19)

где удельная поверхностная энергия кварца.

Подставляя (18) и (17) в (19), получим энергетическое условие разупрочнения железистых кварцитов при их импульсной электромагнитной обработке

Зависимость (20) позволяет установить необходимую напряженность магнитного поля в импульсе, при которой произойдет разупрочнение железистых кварцитов при их импульсной электромагнитной обработке в

зависимости от свойств магнетита и кварца, размеров зерен магнетита и его содержания в железистом кварците. Разделив левую часть выражения (20) на правую, получим критерий разупрочняемости железистых кварцитов, включающий в себя свойства и параметры магнетита и кварца, а также напряженность импульсного магнитного поля.

Для проверки достоверности теоретических положений, изложенных в 3-й главе, были проведены экспериментальные исследования по оценке структурного состояния железистых кварцитов до и после импульсного электромагнитного воздействия. Исследования проводились в лаборатории кафедры «Физика горных пород и процессов» MГГУ по методике, разработанной проф., д.т.н. Зильбершмидтом М.Г. Результаты представлены в табл. 1.

Таблица 1

Изменение параметров структурного состояния полиминерального агрегата

железистого кварцита при магнитоимпульсном воздействии

Параметр Исх. образец 2 импульса 5 импульсов

Магн. Гем. Кварц Магн. Гем. Кварц Мага. Гем. Кварц

Среднче лттлгртиу^ напряжения, ГПа -2,94 -1,76 1,54 -1,27 -1,14 0,65 -0,86 -1,05 0,58

Размер блока мозаики, нм 64 61,3 85,7 54,3 62,8 83,9 51,5 59,4 82,7

Плотность дислокаций на границе блока мозаики, р„-10", см"2 6,71 6,94 5,85 8,23 6,42 5,96 8,93 6,34 6,01

Плотность дислокаций внутри блока мозаики, рс- Ю"11, см'2 1,06 1,27 0.54 1,18 1,23 0,63 1,93 1,28 0,61

Из анализа таблицы следует, что после импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов увеличивается плотность дислокаций в

зернах магнетита, гематита и кварца, а структурные генетические напряжения в зернах магнетита и кварца уменьшаются в связи с разупрочнением связей между этими зернами.

В этой же лаборатории были проведены оптические исследования, которые подтвердили появления разрыва связей на границах «магнетит -кварц» после импульсной электромагнитной обработки.

В четвертой главе приведены методики и результаты лабораторных экспериментов по оценке влияния импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов Михайловского ГОКа на энергоемкость и эффективность их ударного разрушения и измельчения в мельницах, а также технологические показатели обогащения.

Энергоемкость ударного разрушения оценивалась по результатам разрушения железистых кварцитов на ударном копре. При этом определялось количество энергии, затраченной на единицу вновь образованной поверхности при ударном разрушении.

Разрушению подвергались железистые кварциты фракции при

двукратном сбрасывании груза на них. Энергия, затраченная на разрушение, рассчитывалась по формуле

(21)

где 2 - количество ударов; т - масса сбрасываемого груза в копре, ускорение свободного падения; высота сбрасывания

груза, Н = 0,7 м.

Суммарная площадь всех кусков руды до и после разрушения оценивалась по количеству физически связанной воды, адсорбированной на их поверхности, путем взвешивания сухой пробы и после ее окунания в воду с последующим стеканием свободной воды.

Количество физически связанной воды, которое адсорбируется на единице поверхности железистых кварцитов оценивалось по взвешиванию сухой и смоченной физически связанной водой пластинки из железистого кварцита размером 98 * 75 * 1 мм. Зная площадь пластинки и количество физически

связанной воды на ней, можно определить количество воды, адсорбированной на единице поверхности железистого кварцита.

Эксперименты по оценке вновь образованной поверхности при ударном разрушении железистых кварцитов на ударном копре проводились для контрольных проб и экспериментальных. Экспериментальные пробы подвергались импульсной электромагнитной обработке с количеством импульсов 1, 2, 3, 5, 7 и 10. Обработка проводилась на лабораторной установке ГАН-1, созданной в Центре высоких технологий Минатома РФ по рекомендациям Московского государственного горного университета. Напряженность магнитного поля в импульсе равнялась 1,2 • 105 А/м, длительность импульса 3 миллисекунды, энергоемкость обработки равна 0,1 кВт.ч/т. Энергоемкость ударного разрушения железистых кварцитов после одно-, двух-, трех-, пяти-, семи- и десятикратного импульсного электромагнитного воздействия уменьшается соответственно на 14,38; 32,25; 46,83; 55,57; 15,98 и 20,33% по сравнению с энергоемкостью ударного разрушения контрольных проб.

Для оценки влияния импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов Михайловского ГОКа на технологические показатели их обогащения были проведены лабораторные испытания.

Импульсная электромагнитная обработка железистых кварцитов проводилась на установке ГАН-1; мокрое измельчение контрольной и экспериментальной проб проводилось в ФГУП ВНИИХТ; минералогический анализ, оценка грансостава, магнитная сепарация и химанализ проводились на МГОКе.

В результате экспериментов установлено, что в экспериментальных пробах абсолютный прирост готового класса (-0,04 мм) составил 14,4%, а относительный - 8,2% по сравнению с контрольными пробами, что свидетельствует о снижении энергоемкости помола по готовому классу на 8,2%; содержание свободных рудных минералов увеличилось на 1,9, а нерудных уменьшилось на 0,9%; степень раскрытия рудной фазы

увеличилась на 1,6%, а нерудной осталось на том же уровне, что подтверждается перераспределением оксидов железа и кремния по классам крупности (табл. 2)

Таблица 2

Классы крупности, мм Проба

Контрольная, % Экспериментальная, %

Выход Те2Ог . йОг Выход Ре203 БЮ2

+ 0,05 37,9 54,75 28,4 34,0 55,14 24,8

- 0,05 + 0,04 12,8 60,9 19,23 12,3 61,59 17,74

-0,04 49,3 56,51 24,4 53,7 56,66 24,2

Итого 100 57,05 25,25 100 57,79 23,61

Прирост по готовому классу + 4,4 + 0,75 -1,64

Результаты изменения технологических показателей обогащения экспериментальных проб по сравнению с контрольными представлены в табл. 3.

Таблица 3

Продукт Проба

Контрольная, % Экспериментальная,

Выход Р^общ Извлечения Выход Извлечения

Магнитный 64,5 62,0 77,65 65,6 62,6 79,62

Немагнитный 35,5 32,3 ' 22,35 34,4 30,4 20,38

Исходная руда 100 51,5 100 100 51,5 100

Прирост по магнитному продукту + 1,1 + 0,6 + 1,97

В пятой главе приведены расчет основных параметров опытно -промышленной установки для импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов перед их измельчением, ее описание, а также результаты испытаний.

Установка была разработана и изготовлена в НП «Центр высоких технологий» при Минатоме РФ. Она состоит из технологического блока (соленоида), размещенного на пульпопроводе, подающем руду в мельницу, соединенного с энергетическим блоком, обеспечивающего преобразование промышленного напряжения 380 В/50 Гц в импульсное с необходимыми энергией и частотой в импульсе. Энергетический блок по своему принципу работы является емкостным накопителем, где энергия, потребляемая из сети, в течение нескольких десятков миллисекунд накапливается в конденсаторной емкости с последующей разрядкой на индуктор за время, составляющее десятые доли миллисекунд. Это позволяет выделять в индукторе импульсную мощность магнитного поля в тысячи раз большую, чем мощность, потребляемая из сети.

Основные параметры опытно-промышленной установки следующие:

- производительность по руде при коэффициенте полезного заполнения К3=0,23 - 200 т/ч;

- производительность по пульпе при плотности пульпы 2000 кг/м3 - 500 т/ч;

- скорость рудопотока - 1,0 м/с;

- площадь проходного сечения индуктора - 0,0706 м2;

- диаметр проходного сечения индуктора - 300 мм;

- длина рабочей зоны индуктора - 150 мм;

- запасаемая энергия при поле 2x105 А/м и КПД =40% - 660 Дж;

- потребляемая мощность при КПД=30% -14700 Вт;

- удельная энергоемкость МИО по руде - 0,074 кВт.ч/т;

- удельная энергоемкость МИО по пульпе - 0,029 кВт.ч/т

Методика опытно-промышленных испытаний базировалась на «Методическом руководстве по оценке достоверности результатов технологического эксперимента» МЕХАНОБРА (ГОСТ 15054-80, ГОСТ 27562-87).

При испытаниях контролировались следующие параметры: производительность мельниц по исходной руде; потребляемая мощность электропривода мельниц; расход воды в мельницах и шаровая загрузка; плотность и грансостав в разгрузках мельниц, классификаторов и гидроциклонов; производительность секции; извлечение общего и магнитного железа; выход концентрата и его качество.

Испытания проводились на 11-й секции ОФ ОАО «Михайловский ГОК» на 2-й стадии доизмельчения с оценкой показателей обогащения на 3-й стадии мокрой магнитной сепарации (ММС), а также на 3-й стадии доизмельчения с оценкой показателей обогащения.

В результате опытно-промышленных испытаний установлено улучшение технологических показаний обогащения: производительность на третьей стадии доизмельчения по готовому классу увеличилась на 8,9%, что обеспечило прирост массовой доли железа общего в конечном концентрате в среднем на 0,2%. Это позволило увеличить производительность всей технологической секции на 18 тонн в час по руде, что в относительных величинах составляет 4,7% при неизменных энергетических затратах на помол.

Промышленное внедрение импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов на Михайловском ГОКе позволит получить экономический эффект на сумму 800 млн. руб., при этом срок окупаемости инвестиций составит 0,48 года.

Заключение

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научно-производственной задачи ресурсосбережения при рудоподготовке

железистых кварцитов к обогащению на основе их импульсной электромагнитной обработки перед измельчением, позволяющей снизить его энергоемкость, повысить производительность переработки руды и улучшить технологические показатели обогащения. По результатам работы сформулированы следующие основные выводы:

1. Сделана оценка энергозатрат и себестоимости по процессам и цехам при добыче и переработке железистых кварцитов. Энергоемкость добычи и переработки железистых кварцитов на ГОКах РФ составляет

в том числе процессы разрушения: бурение 0,4 -ь 0,5, взрывные - 0,5 •*■ 0,7, дробление - 3,0 3,5, измельчение 24 + 30

кВт-ч/т.

Себестоимость железорудного концентрата составляет в том числе по процессам разрушения: бурение - 2,9 3,7, взрывание -

(в ценах

2003 г.). Самым энергоемким и дорогостоящим является процесс измельчения руды. Энергоемкость измельчения руды составляет примерно 60%, а себестоимость 50% от общих затрат. Это позволяет предложить стратегическое направление в повышении технико-экономических показателей добычи и переработки железистых кварцитов, а именно -совершенствовать способы, технику и технологию измельчения руды в мельницах.

2. Установлено, что по мере увеличения степени диспергирования железистых кварцитов при рудоподготовке на обогатительных фабриках уменьшается их магнитная восприимчивость, что наряду с увеличением энергоемкости измельчения руды в мельницах приводит к снижению выхода концентрата.

С целью снижения энергоемкости измельчения руды в мельницах и повышения технологических показателей обогащения предложен способ межзернового ее разупрочнения, основанный на генерации явления магнитострикции в зернах магнетита при импульсной электромагнитной

обработке железистых кварцитов в потоке руды перед подачей ее в мельницу.

3. Разработаны две математические модели для оценки деформаций и напряжений в зернах магнетита и окружающей кварцевой матрице при генерации явления магнитострикции в магнетите при обработке железистых кварцитов импульсным электромагнитным полем.

Первая - зерно магнетита в виде куба в кварцевой матрице, и вторая -зерно магнетита в виде шара в кварцевой матрице. Это позволило оценить качественное и количественное распределение напряжений в зернах кварца и магнетита при магнитострикции в процессе обработки железистых кварцитов импульсным электромагнитным полем. Установлено, что при этом разупрочнение железистых кварцитов происходит главным образом от сдвиговых напряжений в зернах магнетита в непосредственной близости от его контакта с кварцем и достигает 47,3% от предела прочности магнетита на сдвиг. Вторым по значимости разупрочняющим фактором являются сжимающие напряжения в зернах магнетита (они достигают 41% от его предела прочности на сжатие) и растягивающие напряжения в зернах кварца в непосредственной близости от его контакта с магнетитом. Последние зависят от размеров зерен магнетита и с их ростом увеличиваются. Например, для зерен магнетита диаметром 0,08 мм они достигают 48% от предела прочности кварца на растяжение.

4. Разработана математическая модель (два зерна магнетита в виде шара находятся в кварцевой матрице) для энергетической оценки вероятности разупрочнения железистых кварцитов при их импульсной электромагнитной обработке. В результате получена закономерность для определения энергии деформирования (а в конечном итоге энергии разрушения межзерновых связей) кварцевой матрицы в зависимости от свойств магнетита (модуля упругости, плотности и коэрцитивной силы), размера его зерен, их содержания в железистом кварците, свойств кварца (модуля упругости и плотности) и напряженности магнитного поля. Это позволило предложить

критерий разупрочняемости железистых кварцитов при их импульсной электромагнитной обработке в зависимости от указанных факторов.

5. На основании рентгеноструктурного и оптического анализа установлено, что после импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов структурные напряжения в зернах магнетита и кварца уменьшаются в связи с разрывами межзерновых связей (после двух импульсов они снижаются в магнетите с -2,94 ГПа до -1,27 ГПа, а после пяти импульсов до -0,86 ГПа; в кварце они снижаются соответственно с +1,54 до +0,65 и +0,58 ГПа). Дислокации при этом увеличиваются (соответственно в магнетите с до 5,96-Ю" и 6,01-10" 1/см2).

Оптический анализ показал при этом разрыв связей на некоторых границах «магнетит - кварц».

6. Разработана методика и проведены лабораторные исследования по оценке энергоемкости ударного разрушения железистых кварцитов после их импульсной электромагнитной обработки. В результате установлено, что энергоемкость разрушения железистых кварцитов после одно-, двух-, трех-, пяти-, семи- и десятикратного воздействия электромагнитными импульсами уменьшается соответственно на 14,38; 32,25; 46,83; 55,57; 15,98 и 20,33 % по сравнению с энергоемкостью ударного разрушения контрольных проб.

7. Проведены лабораторные исследования по влиянию импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов на технологические показатели их обогащения. В результате установлено, что после обработки энергоемкость измельчения руды в мельницах по готовому классу уменьшилась на 8,2%, выход концентрата увеличился на 1,1%, его качество увеличилось на 0,6%, извлечение железа в концентрат увеличилось на 1,97%, содержание SiО2 в концентрате уменьшилось на 1,64%.

8. Проведены опытно-промышленные испытания установки для импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов на 11-й секции ОФ ОАО «Михайловский ГОК» третьей стадии доизмельчения. В

результате установлена возможность повышения производительности всей технологической секции на 18 тонн в час по руде, что в относительных величинах составляет 4,7% при неизменных энерге! ических затратах на помол и неизменном качестве конечного концентрата, или снижения энергоемкости измельчения по готовому классу на 24,6% при увеличении содержания железа в концентрате на 0,5% и неизменной производительности секции.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Бруев В.П. Михайловский ГОК наращивает темпы производства. - Горная промышленность. - 2003. - № 5.

2. Гончаров С.А., Ананьев П.П., Бруев В.П., Гзогян Т.Н., Болдырев В.А., Ряховский СМ. Магнитно-импульсная обработка (МИО) железистых кварцитов с целью их разупрочнения перед измельчением в мельницах. -ГИАБ.-2004.-№1.

3. Гончаров С.А., Ананьев П.П., Бруев В.П. Разупрочнение железистых кварцитов методом импульсной электромагнитной обработки. - Горный журнал. - 2004. - № 1.

4. Гончаров С.А., Бруев В.П. Разупрочнение пород, содержащих минералы-ферромагнетики. - ГИАБ. - 2004. - № 8.

5. Бруев В.П. Пути ресурсосбережения при отработке Михайловского железорудного месторождения. - Горный журнал. - 2004. - № 12.

Подписано в печать 11.01.2005. Формат 60 х 90 /16 Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 895_

Типография МГГУ, Москва, Ленинский проспект, д.6

Z5.00

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Бруев, Владимир Петрович

Введение.

Глава 1. Анализ способов и средств ресурсосбережения при рудоиодготовке железистых кварцитов.

1.1. Современное состояние добычи и переработки железистых кварцитов. '

1.2. Существующие технические решения по ресурсосбережению при рудоподготовке на карьерах.

1.3. Существующие технические решения по ресурсосбережению при дроблении и измельчении руд на обогатительных фабриках.

1.4. Выводы, цель и задачи исследований.

Глава 2. Железистые кварциты и их свойства.

2.1. Минеральный состав и свойства породообразующих минералов железистых кварцитов.

2.2. Энергопотребление при добыче и переработке железных руд.

2.3. Общие сведения о железистых кварцитах Михайловского месторождения.

2.4. Магнитные свойства железистых кварцитов МГОКа.

2.5. Исследования закономерностей раскрытия рудных зерен.

2.6. Технологические свойства железистых кварцитов МГОКа.

2.7. Выводы.

Глава 3. Исследование механизма разупрочнения железистых кварцитов под действием импульсных электромагнитных полей.

3.1. Общие сведения о магнитострикции.

3.2. Деформации и напряжения в зернах магнетита и кварца. при магнитострикции.

3.3. Модель процесса формирования напряжений в железистом кварците при магнитострикции в зернах магнетита.

3.4. Энергетическая модель образования трещин.

3.5. Экспериментальное исследование механизма разупрочнения железистых кварцитов при магнитоимпульсной обработке.

3.6. Выводы.

Глава 4. Экспериментальная оценка влияния импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов на энергоемкость их измельчения и технологические показатели обогащения.

4.1. Методика оценки вновь образованной поверхности при ударном разрушении железистых кварцитов.

4.2. Результаты экспериментальных исследований по оценке влияния импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов на эффективность их ударного разрушения.

4.3. Экспериментальные исследования по влиянию импульсной электромагнитной обработки (МИО) железистых кварцитов на технологические показатели их обогащения.

4.4. Выводы.

Глава 5. Опытно-промышленные испытания техники и технологии импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов перед их измельчением в мельницах ца Михайловском ГОКе.

5.1. Установка для магнитно-импульсной обработки руды.

5.1.1. Расчет основных параметров установки.

5.1.2. Блок-схема опытно-промышленной установки.

5.2. Методика промышленных испытаний.

5.2.1. Общие положения. '

5.2.2. Аппаратура и инструменты.

5.2.3. Проведение генерального опробования.

5.2.4. Методика обработки результатов.

5.2.5. Нормативные документы цри опробовании.

5.3. Экспериментальная оценка технологических показателей обогащения железистых кварцитов после МИО при опытно-промышленных испытаниях. 136 5.3.1 Результаты опытно-промышленных испытаний МИО на

II стадии доизмельчения секции № 11 ОФ ОАО «Михайловский ГОК».

5.3.2. Результаты опытно-промышленных испытаний МИО на III стадии доизмельчения секции № 11 ОФ ОАО «Михайловский ГОК».

5.4. Технико-экономическая оценка эффективности использования МИО на ОФ ОАО «Михайловский ГОК».

5.4.1. Общие положения.

5.4.2. Расчет прибыли от использования МИО на ОФ ОАО «Михайловский

ГОК». '

5.4.3. Оценка дополнительных капиталовложений и дополнительных текущих затрат при введении МИО в хозяйственный оборот.

5.5. Выводы. 144 Заключение. ' 145 Литература. 150 Приложения.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Физико-техническое обоснование импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов с целью их разупрочнения перед измельчением"

Актуальность работы

В 2002 г. в России добыто 221,8 млн.т железной руды, из них только 0,6% богатые руды, поставляемые на металлургические заводы без обогатительного передела. Остальные — бедные руды, требующие обогащения до отправки металлургам. При этом обогатительный передел бедных железных руд, которые представлены главным образом железистыми кварцитами, требует больших энерозатрат.

Расход энергии на добычу и переработку 1 т железистых кварцитов в России составляет примерно 45 кВт.ч, в том числе 31 кВт.ч затрачивается на процессы их разрушения, из них на процесс измельчения в среднем затрачивается 27 кВт.ч/т руды.

Себестоимость концентрата, получаемого при обогащении железистых кварцитов, на 60% формируется за счет процессов их разрушения, в том числе на 50% - за счет измельчения руды в мельницах.

Железорудные предприятия России потребляют ежегодно около 10 млрд.кВт.ч электроэнергии, из них около 6 млрд.кВт.ч - это энергозатраты на измельчение руды в мельницах.

Энергопотребление железорудными предприятиями России примерно равно половине электроэнергии, вырабатываемой ежегодно Красноярской ГЭС (20,4 млрд.кВт.ч), 60% ко.торой расходуется на измельчение руды в мельницах.

Решение задачи ресурсосбережения чл.-корр. АН СССР В.И. Ревнивцев видел главным образом в разработке способов и технических средств направленного воздействия на руду при рудоподготовке различными полями с целью снижения ее прочности, избирательности измельчения и полноты раскрытия зерен извлекаемых минералов.

Решению проблемы . ресурсосбережения на стадии взрывной рудоподготовки посвящено большое число научных публикаций, среди которых основными являются работы Белина В.А., Викторова С.Д., Вяткина H.JL, Гончарова С.А., Демидюка Г.П., Журкова С.Н., Ефремова Э.И.,

Закалинского В.М., Казакова Н.Н., Кутузова Б.Н., Каркашадзе Г.Г., Меца Ю.С., Потапова А.И., Репина Н.Я., Тарасенко В.П. и др.

Вопросам ресурсосбережения при рудоподготовке на стадиях дробления и измельчения руды посвящены научные публикации Артоболевского И.Н., Беренова Д.П., Блехмана И.И., Гапонова Г.В., Гончарова С.А., Зарогатского Л.П., Костина И.М., Кубачека В.Р., Левенсона'' Л.Б., Малюка О.П., Панкратова Ю.Н., Першукова А.А., Петрова В.А., Потураева В.Н., Ревнивцева В.И., Уралова К.В., Финкельштейна Г.А., Фролова К.В., Хопунова Э.А., Чантурия В.А., Яшина В.П. и др.

Изложенное выше свидетельствует о том, что проблема снижения энергозатрат при разрушении железистых кварцитов и особенно при их измельчении является важной народнохозяйственной задачей и тема диссертации «Обоснование параметров импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов с целью их разупрочнения перед измельчением» актуальна.

Целью работы является разработка научнообоснованных рекомендаций по межзерновому разупрочнению железистых кварцитов для снижения энергоемкости их измельчения, полноты раскрытия извлекаемых минеральных зерен, увеличения выхода концентрата и его качества, а также уменьшения потерь железа в хвостах.

Идея работы заключается в инициировании явления магнитострикции в зернах магнетита при импульсной электромагнитной обработке железистых кварцитов, что обеспечивает селективное их разупрочнение по межзерновым границам.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна.

1. На основании анализа энергетических и экономических показателей добычи и переработки железистых кварцитов предложена стратегия ресурсосбережения, сущность которой заключается в следующем:

- разрушение или разупрочнение их следует осуществлять преимущественно растягивающими или сдвиговыми напряжениями;

- каждый предыдущий процесс разрушения должен способствовать снижению энергоемкости последующих;

- увеличивать энергозатраты следует на наиболее ранних, малоэнергоемких стадиях разрушения;

- вкладывать инвестиции следует в наиболее энергоемкие процессы.

2. Установлено, что с увеличением степени измельчения улучшается раскрываемость рудных зерен и одновременно ухудшаются их магнитные свойства. Последнее отрицательно сказывается на технологических показателях обогащения железистых кварцитов.

С целью предотвращения переизмельчаемости, снижения энергозатрат на измельчение, улучшения степени раскрытия рудных зерен и повышения технологических показателей обогащения железистых кварцитов предложено разупрочнять их путем импульсной электромагнитной обработки в потоке руды перед ее измельчением в мельницах.

3. Установлен механизм разупрочнения железистых кварцитов под действием импульсного электромагнитного поля: разупрочнение происходит от сдвиговых напряжений на границах «магнетит-кварц» и от растягивающих напряжений в зернах кварца при магнитострикции в зернах магнетита.

4. Получена закономерность изменения напряженности магнитного поля, необходимой для разупрочнения межзерновых связей в железистых кварцитах при их импульсной электромагнитной обработке, в зависимости от содержания магнетита в них и размеров его зерен.

5. Обоснованы оптимальные параметры импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов, обеспечивающие снижение энергоемкости их измельчения и улучшение технологических показателей обогащения.

6. Разработана технология импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов с целью их межзернового разупрочнения и повышения технико-экономических показателей обогащения.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- инженерной оценкой аналитических исследований; сходимостью результатов теоретических исследований с экспериментальными результатами;

- результатами опытно-промышленных испытаний способа и технических средств для импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов на ОАО «Михайловский ГОК».

Научное значение работы заключается:

- в установлении закономерности изменения напряжений в зернах магнетита и окружающих зернах кварца в железистых кварцитах при их импульсной электромагнитной обработке;

- в установлении закономерности изменения энергии разупрочнения межзерновых связей в железистых кварцитах при их импульсной электромагнитной обработке в зависимости от содержания магнетита в них, а размеров его зерен и напряженности магнитного поля;

- в разработке критерия разупрочняемости железистых кварцитов при их импульсной электромагнитной обработке, включающем в себя свойства и параметры магнетита (модуль упругости, плотность, коэрцитивная сила, коэффициент магнитострикции, 'размер зерен магнетита и его содержание в железистом кварците), кварца (модуь упругости и плотность) и напряженность магнитного поля;

Практическое значение работы состоит:

- в обосновании режимов и технологии импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов, обеспечивающих их селективное разупрочнение перед измельчением в мельницах и повышение технологических показателей обогащения.

Реализация выводов и рекомендаций работы.

На ОАО «Михайловский ТОК» прошли промышленную апробацию способ, техника и технология импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов перед их измельчением в мельницах.

Результаты промышленной апробации следующие: повышение производительности третьей стадии измельчения по готовому классу составило 8,9%; снижение удельной энергоемкости помола на третьей стадии измельчения составило 8,2%; прирост массовой доли железа общего в конечном концентрате составил в среднем 0,5%.

Использование МИО перед мельницей третьей стадии измельчения позволило повысить производительность технологической секции на 4,7%, что в абсолютных цифрах соответствует величине 18 тонн в час по исходной руде.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались на технических советах

ОАО «Михайловский ГОК » и на конференциях «Неделя горняка» в МГГУ в 2003 - 2005 г. г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 25 рисунков, 45 таблиц, список литературы из 162 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Бруев, Владимир Петрович

5.5.Выводы

1. Сформулированы технические требования на опытно-промышленную установку и проведен расчет ее технических параметров с использованием исходных данных, полученных на основе теоретических и экспериментальных исследований, что позволило обосновать величину удельной энергоемкости МИО'на уровне 0,1 кВт час /т руды; количество импульсов должно быть 3 + 5; напряженность магнитного поля в импульсе 1,2 • 105 А/м.

2. Разработана методика опытно-промышленных испытаний, включая критерии оценки эффективности использования МИО.

3. Проведены опытно промышленные испытания МИО, подтвердившие возможность снижения энергоемкости помола, повышения качества концентрата и снижения потерь железа магнитного в хвостах при интенсвном развитии ОФ и увеличение производительности секции при интенсивном развитии ОФ.

4.Проведена технико-экономическая оценка использования МИО в условиях обогатительной фабрики ОАО «Михайловский ГОК», подтвердившая возможность получения экономического эффекта на сумму 800,43 млн.руб. и сроке окупаемости капзатрат 0,48 года (при экстенсивном развитии ОФ) или 398,44 млн.руб. и сроке окупаемости 0,96 года (при интенсвном развитии ОФ).

Заключение

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научно производственной задачи ресурсосбережения при рудоподготовке железистых кварцитов к обогащению на основе их импульсной электромагнитной обработки перед измельчением, позволяющей снизить его энергоемкость, повысить производительность переработки руды и улучшить технологические показатели ' обогащения. По результатам работы сформулированы следующие основные выводы:

1. Сделана оценка энергозатрат и себестоимости по процессам и цехам при добыче и переработке железистых кварцитов. Энергоемкость добычи и переработки железистых кварцитов на ГОКах РФ составляет 46,4 58,8 кВт-ч/т руды; в том числе процессы разрушения: бурение 0,4 -г- 0,5, взрывные - 0,5 0,7, дробление - 3,0 3,5, измельчение 24 30 кВт-ч/т.

Себестоимость железорудного концентрата составляет 217 290 руб/т; в том числе по процессам разрушения: бурение - 2,9 3,7, взрывание

10,1 13,6, дробление - 9,0 10,7, измельчение -113-*- 136 руб/т (в ценах 2003г.). Самым энергоемким и дорогостоящим является процесс измельчения руды. Энергоемкость измельчения руды составляет примерно 60%, а себестоимость 50% от общих затрат. Это позволяет предложить стратегическое направление , в повышении технико-экономических показателей добычи и переработки железистых кварцитов, а именно -совершенствовать способы, технику и технологию измельчения руды в мельницах.

2. Установлено, что по мере увеличения степени диспергирования железистых кварцитов при рудоподготовке на обогатительных фабриках уменьшается их магнитная восприимчивость, что наряду с увеличением энергоемкости измельчения руды в мельницах приводит к снижению выхода концентрата.

С целью снижения энергоемкости измельчения руды в мельницах и повышения технологических показателей обогащения предложен способ межзернового ее разупрочнения, основанный на генерации явления магнитострикции в зернах магнетита при импульсной электромагнитной обработке железистых кварцитов в потоке руды перед подачей ее в I мельницу.

3. Разработаны две математические модели для оценки деформаций и напряжений в зернах магнетита и окружающей кварцевой матрице при генерации явления магнитострикции в магнетите при обработке железистых кварцитов импульсным электромагнитным полем.

Первая - зерно магнетита в виде куба в кварцевой матрице, и вторая -зерно магнетита в виде шара в кварцевой матрице. Это позволило оценить качественное и количественное распределение напряжений в зернах кварца и магнетита при магнитострикции в процессе обработки железистых кварцитов импульсным электромагнитным полем. Установлено, что при этом разупрочнение железистых кварцитов происходит главным образом от сдвиговых напряжений в зернах магнетита в непосредственной близости от его контакта с кварцем и достигает 47,3% от предела прочности магнетита на сдвиг. Вторым по значимости разупрочняющим фактором являются сжимающие напряжения в зернах магнетита (они достигают 41% от его предела прочности на сжатие) и растягивающие напряжения в зернах кварца в непосредственной близости от его контакта с магнетитом. Последние зависят от размеров зерен магнетита и с их ростом увеличиваются. S

Например, для зерен магнетита диаметром 0,08 мм они достигают 48% от предела прочности кварца на растяжение.

4. Разработана математическая модель (два зерна магнетита в виде шара находятся в кварцевой матрице) для энергетической оценки вероятности разупрочнения железистых кварцитов при их импульсной электромагнитной обработке. В результате получена закономерность для определения энергии деформирования (а в конечном итоге энергии разрушения межзерновых связей) кварцевой матрицы в зависимости от свойств магнетита (модуля упругости, плотности и коэрцитивной силы), размера его зерен, их содержания в железистом кварците, свойств кварца (модуля упругости и плотности) и напряженности магнитного поля. Это позволило предложить критерий разупрочняемости железистых кварцитов при их импульсной электромагнитной обработке в зависимости от указанных факторов.

5. На основании рентгеноструктурного и оптического анализа установлено, что после импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов структурные напряжения в зернах магнетита и кварца уменьшаются в связи с разрывами межзерновых связей (после двух импульсов они снижаются в магнетите с -2,94 ГПа до -1,27 ГПа, а после пяти импульсов до -0,86 ГПа; в кварце они снижаются соответственно с +1,54 до +0,65 и +0,58 ГПа). Дислокации при этом увеличиваются (соответственно в магнетите с 6,71-10п до8,23-10п и 8,93-10п 1/см2, а в кварце с 5,85-Ю" до 5,96-Ю11 и 6,01-Ю11 1/см2).

Оптический анализ показал при этом разрыв связей на некоторых I границах «магнетит - кварц».

6. Разработана методика и проведены лабораторные исследования по оценке энергоемкости ударного разрушения железистых кварцитов после их импульсной электромагнитной обработки. В результате установлено, что энергоемкость разрушения железистых кварцитов после одно-, двух-, трех-, пяти-, семи- и десятикратного воздействия электромагнитными импульсами уменьшается соответственно на 14,38; 32,25; 46,83; 55,57; 15,98 и 20,33 % по сравнению с энергоемкостью ударного разрушения контрольных проб.

7. Проведены лабораторные исследования по влиянию импульсной а электромагнитной обработки железистых кварцитов на технологические показатели их обогащения. В результате установлено, что после обработки энергоемкость измельчения руды в мельницах по готовому классу уменьшилась на 8,2%, выход концентрата увеличился на 1,1%, его качество увеличилось на 0,6%, извлечение железа в концентрат увеличилось на 1,97%, содержание Si02 в концентрате уменьшилось на 1,64%.

8. Проведены опытно-промышленные испытания установки для импульсной электромагнитной обработки железистых кварцитов на 11-й секции ОФ ОАО «Михайловский ГОК» третьей стадии доизмельчения. В i результате установлена возможность повышения производительности всей технологической секции на 18 тонн в час по руде, что в относительных величинах составляет 4,7% при неизменных энергетических затратах на помол и неизменном качестве конечного концентрата, или снижения энергоемкости измельчения по готовому классу на 24,6% при увеличении содержания железа в концентрате на 0,5% и неизменной производительности секции.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Бруев, Владимир Петрович, Москва

1. Акаев М.С., Крутилин А.А. О повышении эффективности скважинных зарядов с воздушными промежутками. Взрывное дело. - М.: Недра, 1974, Вып. 73/30, С. 116-119.

2. Андрейкив А.Е. Пространственные задачи теории трещин. Киев.: Наукова Думка, 1982, 384 с.

3. Антоненко JI.K. Интенсификация и техническое перевооружение генеральное направление развития горнорудного производства черной металлургии. Горный журнал, 1987, № 1, С. 3 - 9

4. Айтматов И.Т., Канаун С.К. Эллиптическая трещина в однородной упругой среде. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1981, № 2, С. 3 - 14.

5. Attewell Р.В. Dinamic fracturing of rocks. Colliery Engineering, 1963, Vol. 40, P. 376:

6. Баранов Е.Г., Мосинец B.H., Клаповский B.E. Совершенствование технологии буровзрывных работ на рудных карьерах Киргизии. М.: ЦНИИНцветмет, 1961,180с.

7. Баум Ф.А., Григорян С.С., Санасарян Н.С. Определение импульса взрыва вдоль образующей скважины и оптимальных параметров скважинного заряда. Взрывное дело. - М.: Недра, 1965, Вып. 54/11, С. 53 - 102.

8. Белицкий Е.П., Дрозд Ю.А., Результаты измельчаемости, раскрытия и обогатимости обожженной руды КЦГОК при разломах. Обогащение полезных ископаемых. - Киев: Техника, 1969, Вып. 4, С. 3 - 7.

9. Белов К.П. Магнитные превращения. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959, 259 с.

10. Белов К.П. Упругие, тепловые и электрические явления в ферромагнетитах. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1957, 279 с.

11. Blincow D.W., Keller D.V. Dinamic Behaviour of Materials. Amer. Soc. of Testing Materials Philadelphia, 19(j3.

12. Большаков А.П., Новиков С.А., Синицин В.А. Разрушение металлов при действии импульсной нагрузки. Физико-химическая механика материалов, 1987, №5, С. 113-114. '

13. Болотин В.В. Механика зарождения и начального развития усталостных трещин. Физико-химическая механика материалов, 1986, № 1, С. 18-23.

14. Bond F. Crushing and Grinding there be abetter way. - Minibg Engineering, 1968, Ко 1, Vol. 20, P. 63-64.

15. Бондаренко H.A. Исследование влияния параметров взрывного импульса на формирование поля напряжений и дробление горных пород взрывом: Автореф. дис. канд.техн.наук. Кривой Рог, 1970, 21 с.

16. Боровиков В.А. Разработка научных основ управления интенсивностью разрушения горных пород на базе комплексного исследования действия волны напряжений и продуктов взрыва: Диссерт. д-ра техн.наук. -Ленинград, 1980, 463 с.

17. Боровиков В.М. Разработку методов измерения давления продуктов детонации взрывчатых веществ на стенки зарядной полости: Автореф. дис. канд.техн.наук. Новосибирск, 1975, 15 с.

18. Бронников Д.М. Научные задачи в области разработки рудных месторождений и полноты извлчения запасов. Горный журнал, 1985, № 7, С. 10-13.

19. Васильев М.В. Влияние .возрастающей глубины карьеров на эффективность горного производства. Горный журнал, 1983, № 2, С. 29 -33.

20. Васильев М.В. Транспорт глубоких карьеров. М.: Недра, 1983, 295 с.

21. Васильев М.В., Штукатуров К.М., Ткачев А.Ф. Железорудные карьеры. -М.: Недра, 1982,262 с.

22. Взрывание высоких уступов. М.Ф. Друкованый, Э.И. Ефремов, М.Г. Новожилов и др. М.: Недра, 1969,106 с.

23. Влияние взрывного нагружения на физические и технологические характеристики кварцитов. Н.Я. Репин, А.И. Потапов, В.А. Зрайченко и др. -Изв.вузов. Горный журнал. 1984, № 2, С. 47 - 51.

24. Влияние интенсивности взрывного нагружения на показатели обогащения железистых кварцитов. Н.Я. Репин, В.И. Томаков, М.Б. Редькин и др. -Геология и особенности технологии разработки железорудных месторождений КМА. Воронеж, 1983, С. 52 - 58.

25. Влияние интенсивности взрывных нагрузок на технологические свойстважелезистых кварцитов. Ю.С. Мец, В.Я. Шварцер, П.А. Гонтаренко, Т.Н. Гапич. Обогащение руд, 1981, № 1, С. 5 - 7.

26. Влияние режимов взрывного нагружения на обогатимость железистых кварцитов. Н.Я. Репин, А.И. Потапов, М.Б. Редькин и др. Комплексное использование минерального сырья, 1983, № 11, С. 8 - 11.

27. Вовк А.А., Лучко И.А. Управление взрывным импульсом в породынх массивах. Киев: Наукова Думка, 1985, 216 с.

28. Geller L.B., Tervo R.O. Grinding of preheated rocks. Ynstitution of miningand Metallurgy. Transactions. Ser. C, 1975, № 820, Vol. 84, P. 25 33.

29. Гершгойг Ю.Г. Вещественный состав и оценка обогатимости бедных железных руд. М.: Недра, 1969, 200 с.

30. Гликман Е.Э. Равновесная сегрегация на границах зерен. -Металлофизика, 1972, Вып. 43, С. 42 45.

31. Гончаров С.А., Ананьев ПЛ., Бруев В.П. Разупрочнение железистых кварцитов методом имльсной электромагнитной обработки. Горный журнал, 2004, № 1, с. 73 - 75.

32. Гончаров С.А. Оптимизация дробления руды в забое резерв повышенияэффективности обогатительного передела. Горный журнал, 1998, № 10, с.55.57.

33. Горобец В.И., Горобец Л.Ж. Новое направление работ по измельчению. -М.: Недра, 1977, 183 с.

34. Граур И.Ф. Эффективнее использовать производственный потенциал горнорудных предприятий. Горный журнал, 1986, № 3, С. 3 - 6.

35. Grinding. Engineering and Mining Journal, 1980, Vol. 181, № 6, P. 106 — 110,113.

36. Демидюк Г.П., Ведутин В.Ф. Эффективность взрыва при проведении выработок. М.: Недра,, 1973, 152 с.

37. Денев С.И., Стоицева Р.В. Раскрытие минеролов при различных энергетических воздействиях. Banicke listy, 1980, Mimor.cislo cb. 305 - 309.

38. Денев С.И., Стоицева Р.В. Особеннсоти минеральной поверхности при различных методах вскрытия минералов. Годишн. висш. мин. геол. институт, 1980, Св. 4, 25, 49 - 60'.

39. Денев С.И., Стоицева Р.В. Изменения в структуре минералов при механических воздействиях. 13-th. Jnt Miner. Proc. Congr. - Warszawa, 1979, Prepr. Pap, Vol. 1, P. 427 - 448.

40. Dinamic fracture criteria for, ductile and brittle metals. T.W. Barbee, L. Seaman, R. Grewdson, D.R. Curran. J. Mater, 1972, № 3, Vol. 7, P. 393 - 401.

41. Дмитриев А.П., Зильбершмидт М.Г. Физические принципы управления технологическими параметрами горных пород. -М.: МГГУ, 1989.

42. Друкованый М.Ф., Комир В.М., Семенюк И.А. К вопросу о влиянии величины забойки на качество дробления горных пород взрывом на карьерах. Взрывное дело. -М.: Недра, 1966, Вып. 59/16, С. 166 - 177.

43. Друкованный М.Ф., Куц B.C., Ильин В.И. Управление действием взрыва скважинных зарядов. М.: Недра, 1980, 223 с.

44. Друкованный М.Ф., Потапов А-И., Усик И.Н. Влияние условий взрывания на производительность переработки руды и выход металла в концентрат. -Металлургическая и горнорудная промышленность, 1967, № 3, С. 73 74.

45. Егоров Г.Г. Теория дробления и тонкого измельчения. Л. - М.: ГОНТИ НКТПСССР, 1938,156 с.

46. Ефремов Э.И. Взрывание с внутрискважинными замедлениями. Киев: Наукова Думка, 1971, 168 с.

47. Ефремов Э.И. Основы теории и методы взрывного дробления горных пород. Киев: Наукова Думка, 1979, 224 с.

48. Журков С.Н. Кинетическая концепция прочности твердых тел. Вестник АН СССР, 1968, №3, С. 46-52.I

49. Журков С.Н., Томашевский Э.Е. Временая зависимость прочности при различных режимах нагружения. Некоторые проблемы прочности твердого тела. - М. - Л.: 1959, С. 68 - 75.

50. Зильбершмидт М.Г., Заворыкина Т.К. Методика исследования структурного состояния горных пород. М.: МГГУ, 1989.

51. Зрайченко В.А. Влияние взрыва на механические характеристики железистых кварцитов. Повышение эффективности разработки и использования недр КМА, Воронеж, 1980, С. 60 - 65.

52. Илларионов А.А. Петрография и минералогия железистых кварцитов Михайловского месторождения Курской магнитной аномалии. М.: Наука, 1965, 163 с.

53. Jrwin G.R. Fracture mechanics. J. Structural Mechanics. Oxford: Pergm on Press, 1960, P. 557-591.

54. Исаев М.И., Пономарев 'П.В. Основы прогрессивной технологии алмазного бурения геологоразведочных скважин. М.: Недра, 1975, 287 с.

55. Исследование влияния длины колонки заряда на параметры взрывного импульса и степень дробления пород. Э.И. Ефремов, В.Д. Петренко, Л.Г. Переяславский и др. Механика и разрушение горных пород. 1975, Вып. 3, С. 85-91.

56. Исследование влияния взрыва на технологические свойства железистых кварцитов МГОКа с целью повышения эффективности их добычи и обогащения (отчет). Инв. № Б 937991. Репин Н.Я., Курск, 1980, 277 с.

57. Исследование влияния качества забойки на величину импульса давления. М.Ф. Друкованный, В.И. Ильин, B.C. Кравцов и др. Использование взрыва в народном хозяйстве. - Киев: Наукова Думка, 1970, Ч. 2, С. 227 - 239.

58. Исследование эффективности действия взрыва при многоточечном инициировании удлиненных зарядов. Н.П. Сеинов, J1.H. Марченко, И,Ф. Жариков и др. Взрывное дело. - М.: Недра, 1972, Вып. 71/28, С. 102 - 106.

59. Cavanaugh WJ. Snyder Process breakthrough in comminution. - Mining Congress Journal. 1972, №12, Vol. 58, P. 30 - 36.

60. Канаун C.K. Тонкий дефект в однородной упругой среде. Механика твердого тела, 1984, № 3, С. 74 ->83.

61. Капралов Е.П., Круппа П.И. Новое дробильно-измельчительное оборудование большой единичной мощности. Обогащение руд, 1977, № 6 (134), С. 15-20.

62. Kis D.M. Etudes relatives au role et au comportement du bourrage.a

63. Explosifc, 1979, № 2 3, Vol. 32, P. 159 - 170.

64. Классифифкация композиционных материалов. К.И. Портной, А.А. Заболоцкий, С.Е. Салибеков, В.М. Чубаров. — Порошковая металлургия, 1977, №2, С. 70-75.

65. Кольский Г. Волны напряжений в твердых телах. М.: Иностр. литература, 1955, 192 с.

66. Комир В.М. Исследование процесса разрушения и разработка методов регулирования дробления горных пород взрывом на карьерах Украины:

67. Автореф. дис. д-ра техн.наук. Днепропетровск, 1972, 39 с.

68. Комплеское исследование действия взрыва в горных породах. Э.О. Миндели, Н.Ф. Кусков, А.А. Корнеев, П.И. Марцинкевич. М.: Недра, 1978, 253 с.

69. Концентрация напряжений. Большая Советская энциклопедия, 1973, Т. 13, С. 92.

70. Корнеев А.А. Исследование методов и средств измерения параметров взрыва в горных породах для управления его действием: Автореф. дис. канд.техн.наук. Москва, 1972, 23 с.

71. К расчету оптимальных 'параметров импульса напряжений. М.Ф. Друкованый, В.Н. Комир, Н.И. Мячин, B.C. Кравцов. Взрывное дело. - М.: Недра, 1971, Вып. 70/27, С. 53 - 57.

72. Кудрявцев Г.П. Ферримагнетизм природных оксидов. М.: Недра, 1988, 231с.

73. Curran D.R., Seaman L., Shochey D.A. Dinamic failure in solids. Physic today, 1977, № 1, Vol.30, P. 46 - 48, 50 - 52, 54 - 55,

74. Кудрявцев Г.П. Ферри-магнетизм природных оксидов. М.: недра, 1988, 232 с.

75. Кутузов Б.Н., Безматерных В.А., Берсенев Г.П. Анализ дробящего действия зарядов ВВ с пористым промежутком. Изв.вузов, Горный журнал, 1988, № 1,С. 53-58.

76. Кутузов Б.Н. Взрывное и механическое разрушение горных пород. М.: Недра, 1973,310 с.

77. Кучерявый Ф.И., Нагорный В.П. Динамические характирестики дробления массива взрывом одиночного заряда. Изв.вузов, Горный журнал, 1979, № 9, С. 43-48.

78. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. М.: Наука, 1987, 247 с.

79. Линг Ф.Ф. Разрушение композитов с частицами в хрупкой матрице. -Разрушение и усталость. М.: Мир, 1978, С. 40 - 56.

80. Lukkarinen Т. Minne menet-mineraafiteknika. Uuoriteollisuus, 1980, № 1, Vol.38, P. 27-29.

81. Лурье А.И. Теория упругости. М.: Нуака. 1970, 939 с.

82. Lone Star Industries develops new comminution process. Mining Ehgineering, 1972, №11, Vol. 24, P. 45

83. Магнитно-импульсная обработка (МИО) железистых кварцитов с целью их разупрочнения перед измельчением в мельницах. С.А. Гончаров, П.П.I

84. Ананьев, В.П. Бруев и др. Горный информационно-аналитический бюллетень, 2004, № 1, с. 12 - 17.

85. Малюк О.П., Русская Э.И., Смоляков А.Р. Особенности срастания минералов железистых кварцитов и их влияние на показатели процессов раскрытия и обогащения. Вещественный состав и обогатимость минерального сырья. - М.: Наука, 1978, С. 136 - 139.

86. Мельников Н.В., Марченко JI.H. Энергия взрыва и конструкция заряда. -М.: Недра, 1964, 180 с.

87. Метод улучшения дробления пород взрывом. Н.В. Мельников, Л.Н. Марченко, И.Ф. Жариков, Н.П., Сеинов. Физ.-техн.проблемы разработки полезных ископаемых, 1979, № 6, С. 32 - 42.

88. Мец. Ю.С. Исследование влияния взрывных нагрузок различной интенсивности на сопротивляемость механическому разрушению крепких магнетитовых кварцитов. Физико-технические проблемы разработкиIполезных ископаемых, 1982, № 3, С. 58 61.

89. Мец Ю.С. Разработка методов управления взрывным разупрочнением железистых кварцитов: Дис. д-ра техн.наук. Кривой Рог, 1985, 395 с.

90. Мец Ю.С. Управление действием взрыва при дроблении и разупрочнении горных пород. Разработка рудных месторождений. - Киев.: Техника, 1986, Вып. 41, С. 64-68.

91. Мец Ю.С. Технологическая эффективность супердробления железистых кварцитов. Металлургическая и горнорудная промышленность, - 1980, № 4, С. 35-36.а

92. Миндели Э.О., Демчук Т.А., Александров В.Е. Забойка шпуров. М.: Недра, 1967, 152 с.

93. Mineral processing responding to economic and environmental prossures. -Mining Engineering. 1980, № 5, Vol. 32, P. 534 - 545/

94. Михалюк A.B. Горные породы при динамических нагрузках. Киев.: Наукова Думка, 1980, 154 е.

95. Могилевская С.Е., Иванов В.Н., Москалев А.Н. Влияние термического способа разрушения на состав и свойства горных пород и руд. -Новокузнецк.: 1963, С. 77 87.а

96. Мороз JI.С. Механика и физика деформаций и разрушения материалов. -Л.: Машиностроение, 1984, 224 с.

97. Мосинец В.Н., Абрамов А.В. Разрушение трещиноватых и нарушенных горных пород. М.: Недра, 1982, 248 с.

98. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. М.: Недра, 1976, 271 с.

99. Мосинец В.Н. Энергетические и корреляционные связи процеса разрушения пород взрывом. Фрунзе.: Илим, 1963, 236 с.

100. Никифоровский B.C. О модели хрупкой среды в задачах механики горных пород. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1978, №3, С. 24-34.

101. Никифоровский B.C., Шемякин Е.И. Динамическое разрушение твердых тел. Новосибирск, 1979, 272 с.

102. Новик Г.Я., Зильбершмидт М.Г. Управление свойствами пород в процессах горного производства, М.: Недра, 1994, 224 с.

103. Основы электроимпульсной дезинтеграции и перспективы применения ее в промышленности. Каляцкий И.И., Курец В.И., Финкельштейн Г.А., Цукерман В.А. Обогащение руд, 1980, № 2 (148), С. 6 - 11.

104. Остапенко П.Е. Обогащение железных руд. М.: Недра, 1977, 272 с.

105. Остапенко П.Е. Теория и практика обогащения железных руд. М.: Недра, 1985, 270 с.

106. Otuonye F.O., Копуе C.J., Skidmore D.R. Effect of stemming size distribution on explosive charge confinement: a laboratory study. Mining Eng. (USA), 1983, № 8, Vol. 35, P. 1205 - 1208.

107. Панасюк B.B., Андрейкив A.E., Стадник M.M. Упругое равновесие неограниченного тела с тонким включением. Докл. АН УССР, 1976, № 7, Сер. А, С. 636 - 639.

108. Paris Р.С., Sih G.C. Stress analysis of crachs. J.Fracture toughness testing and its applications Philadelphia: ASTM, 1965, P. 30 81.

109. Парис П, Си Дж. Анализ напряженного состояния около трещин. -Прикладные вопросы вязкости разрушения. М.: Мир, 1968, С. 64 - 142.

110. Партон В.З., Борисковский В.Г. Динамическая механика разрушения. -М.: Машиностроение, 1985, 264 с.

111. Пирогов Б.И. Геолого-минералогические факторы, определяющие обогатимость железистых кварцитов. М.: Недра, 1969, 240 с.

112. Поручников В.В. Методы динамической теории упругости. М.: Yferf. 1968. 328 с.

113. Потапов А.И. Исследовагние основных вопросов взрывоподготовки при добыче и переработке железистых кварцитов: Автореф. дис. канд.техн.наук, -Кривой Рог, 20 с.

114. Потапов А.И. Физико-техническое обоснование взрывнойрудоподготовки железистых кварцитов: Дис. д-ра техн.наук, Москва, 1985,273 с.

115. Промышленные исследования влияния параметров взрывной обойки на показатели добычи и рудоподготовки железистых кварцитов. Н.Я. Репин, В.И. Томаков, А.И. Потапов и др. Комплексное использование минерального сырья, 1985, № 12; С. 17-21.

116. Протасов Ю.И. Влиянияе термической отбойки железистых кварцитов на их обогащение. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1979, № 4, С. 102 - 105.

117. Прочность горных пород на разрыв при взрывном нагружении. А.Н.а

118. Ханукаев, В.П. Беляцкий, А.А. Ионин и др. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1976, № 3, С. 111 - 114.

119. Раскрытие минералов энергией сжатой газообразной среды. В.И. Ревнивцев, Ю.Л. Шатайлов, O.K. Щербаков, С.Э. Фридман. -Совершенствование и развитие' процесса подготовки руд к обогащению, Ленинград, 1975, Вып. 145, С. 169- 174.

120. Ревнивцев В.И. Задачи научно-исследоватльских и опытно-конструкторских организаций по совершенствованию рудоподготовки. -Обогащение руд, 1977, № 6 (134), С. 4 7.

121. Ревнивцев В.И. О рациональной организации процесса раскрытия минералов в соответствии с современными представлениями физики твердого тела. Совершенствование и развитие процесса подготовки руд к обогащению, Ленинград, 1975, С. 153 - 169.

122. Ревнивцев В.И. Современные направления совершенствования и развития рудоподготовки. Совершенствование рудоподготовки, Ленинград, 1980, С. 3-7.

123. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая теория прочтости твердых тел. — М.: Наука, 1974, 560 с.

124. Репин Н.Я. Подготовка и экскавация вскрышных угольных разрезов. — М.: Недра, 1978, 256 с.

125. Репин Н.Я., Потапов А.И. Повышение эффективности взрывной подготовки железистых кварцитов на карьерах. Изв.вузов. Горный журнал, 1984, №3, С. 57-61.

126. Репин Н.Я., Томаков В.И., Потапов А.И. Зависимость прочностных свойств железистых кварцитов от режимов взрывного нагружения. -Научные основы создания высокопроизводительных комплексно-механизированных карьеров. М.: МГИ, 1981, с. 20 - 27.

127. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород. М.: Недра, 1978,390 с.

128. Ряполов А.Н. Управление магнитными свойствами железных руд путем изменения их микроструктуры при взрывном воздействии: Дис. канд.техн.наук, Москва, 1982, 141 с.

129. Савин Г.Н., Тульчий В.И. Справочник по концентрации напряжений. -Киев.: Вища школа, 1976,411 с.

130. Свойства горных пород. Ильницкая Е.И., Тедер Р.И., Ватолин Е.С., Кунтыш М.Ф. М.: Недра, 1969/392 с.

131. Seaman L., Curran D.R., Shochey D.A. Computationale models for ductile and brittle fracture. J. Apple. Phys, 1976, №11, Vol. 47, P. 4814- 4826.

132. Селективное разрушение минералов (В.И. Ревнивцев, Г.В. Гапонов, Л.П. Загорский и др.). М.: Недра, 1988, 256 с.

133. Силованюк В.П., Стадник М.М. Тонкое упругое включение в условиях сдвига. Механика твердого тела, 1984, № 6, С. 179 - 184.

134. Снедон И. Преобразование Фурье. М.: Иностр. литература, 1955, 668 с.

135. Совершенствование взрывных работ на известняковом карьере. Blast challenges met and solved. Michard Don. Pit and Quarry, 1986, № 10, Vol. 78, P. 28-30.

136. Совершенствование взрывных работ на карьерах. И.П. Кононов, И.С. Погонышев, В.Я. Шварцер и др. Металлургическая и горнорудная промышленность, 1973, № 2, С. 78 - 80.

137. Соткилава О.В., Черепанов Г.П. Некоторые задачи неоднородной теорииупругости. Прикладная математика и механика, 1974, № 3, Т. 38, С. 539 -550.

138. Справочник кадастр физических свойств горных пород. Под ред. Н.В. Мельникова, В.В. Ржевского, ММ Протодьяконова. М.: Недра, 1975, 279 с.

139. Стадник М.М., Силованюк В.П. Упругая задача для слоя с тонким включением. Физико-химическая механика материалов, 1981, № 6, Т. 17, С. 72-76.

140. Steverding В., Werheiser А.Н. A model for dinamic fracture. j. Mech. Fng.,

141. Sci, 1971, № 3, Vol. 13, P. 200 204.i

142. Суходрев B.M. Влияние длительности взрывного импульса на остаточные деформации горных пород. Механические эффекты технологии взрывов, Апатиты, 1975, С. 104- 108.

143. Сухорученков А.И. Железорудная база черной металлургии России. -Горный журнал, 2003, № 10, с. 55 57.

144. Тангаев И.А. Энергоемкость процессов добычи и переработки полезных ископаемых. М.: Недра, 1986,231 с.

145. Тарасенко В.П. Физико-технические основы расчета зарядов на карьерах. М.: МГИ, 1985, 80 с.

146. Тимошенко С.П., ГуДьер Дж. Теория упругости. М.: Наука, 1979, 560 с.

147. Томаков П.И., Коваленко B.C. Прибор для определения кусковатости взорванных горных пород. Горный журнал, 1976, № 6, С. 70 - 72.

148. Томаков В.И., Томакова Р.А. Структруные характеристики массива железистых кварцитов. -Комплексное использование минерального сырья, 1983, №8, С. 21-24.

149. Фадеенко Ю.И. Временные критерии разрушения в динамике твердого тела. Динамические задачи механики сплошных сред, Сиб.отд. АН СССР, 1977, Вып. 32, С. 95- 106.

150. Физика взрыва. Ф.А. Баум, Л.П. Орленко, К.П. Станюкович и др. М.: Наука, 1975, С. 517-539.

151. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых. Под ред. Дортмана. М.: Недра, 1976, 527 с.

152. Финкель В.М. Физика разрушения. М.: Металлургия, 1970, 376 с.

153. Финкельштейн Г.А. Процесс дезинтеграции Снайдера и его перспективы. Обогащение руд, 1973, № 6, С. 25 - 28.

154. Ханукаев А.Н. Физические процессы при отбойке горных пород взрывом. М.: Недра, 1974, 224 с.

155. Хопунов Э.А., Шатайлов Ю.Л., Ворончихин С.Л. Исследование разупрочнения руд в процессе Снайдера. Физико-техничские проблемы разработки полезных ископаемых, 1979, № 6, С. 53 - 59.

156. Цукерман В.А., Курец В.И., Каляцкий И.И. К вопросу о форме зерен при разрушении руд различными способами. — Обогащение неметаллических полезных ископаемых. Свербловск.: 1976, С. 93 - 96.

157. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974, 640 с.

158. Шамонин В.А. Концентрация напряжений на границе рудных зерен и во вмещающей среде при взрывном нагружении. Разработка и обогащение твердых полезных ископаемыхю. -М.: ИПКОН АН СССР, 1981, С. 108 - 113.

159. Щукин Е.Д., Лихтман В.И. О хрупком разрыве монокристаллов цинка.

160. Докл. АН СССР, 1959, Т. 124, № 2, С. 307 310.

161. Экспериментальные исследования камуфлетного взрыва удлиненных зарядов. Б.Г. Трегубов, Э.П. Таран, Я.А. Балагур, Н.Е. Труфакин. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1981, № 6, С. 55 -62.

162. Электронно-оптические исследования границ срастания рудных и нерудных минералов в железистых кварцитах различных ступеней метаморфизма. Обогащение руд, 1980, № 5, С. 28 - 31.

163. Эшелби Дж. Концептуальная теория дислокаций. М.: Иностр. Литература, 1963, 247 с.

164. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект. М. - Л.: Машгиз, 1955, 51 с.

165. Юшкин Н.П. Механические свойства минералов. Л.: Наука, 1971, 283I