DOI: 10.56195/20793332-2025-25-6-59-64
С. А. Масленников1, С. Г. Страданченко2, В. И. Голик3
- Институт сферы обслуживания и предпринимательства (филиал) ФГБОУ ВО «ДГТУ», г. Шахты, Российская Федерация
- ФГБОУ ВО «Южно-Российский государственный политехнический университет имени Н. И. Платова», г. Новочеркасск, Российская Федерация
- Геофизический институт – филиал ФГБУН «Федеральный научный центр «Владикавказский научный центр РАН», г. Владикавказ, Российская Федерация
- Аннотация:
- Новое направление в модернизации технологий разработки рудных месторождений связано с использованием дезинтеграторов-активаторов, которые являются инструментом защиты окружающей среды от воздействия отходов горной промышленности и увеличения базы строительной отрасли за счет перерабатываемых хвостов переработки руды. Актуальность нового направления инновационных технологий связана с использованием высокоскоростных дезинтеграторов-активаторов, принципиальное отличие которых заключается в том, что механическая активация хвостов обогащения сочетается с химическим извлечением из них металлов. Обоснована возможность управления процессами дробления руды, комбинированного извлечения металла и ускорения процессов выщелачивания. Создана новая универсальная математическая модель процессов извлечения металла при выщелачивании руды и переработке хвостов в различных режимах работы активатора. Показаны новые аспекты использования IT-технологий при извлечении металлов с механохимической активацией в горнодобывающей промышленности. Доказано, что полнота извлечения металла при разработке бедных руд и техногенных запасов может быть повышена за счет использования механохимических технологий с сочетанием физических и химических процессов переработки сырья в рамках горного производства. Представлены результаты экспериментальных исследований, обосновывающих преимущества и экономическую эффективность механохимического выщелачивания.
- Ключевые слова:
- горнодобывающее предприятие, подземная технология, активатор-дезинтегратор, отходы, руда, металлы, механохимическая активация
- Для цитирования:
- Масленников С.А., Страданченко С.Г., Голик В.И. Модель выщелачивания металлосодержащего сырья с механохимической активацией. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(6):59-64. https://doi.org/10.56195/207933322025-25-6-59-64.
- Информация об авторах:
-
- Станислав Александрович Масленников – канд. техн. наук, заведующий кафедрой строительства и техносферной безопасности Института сферы обслуживания и предпринимательства (филиал) ДГТУ, 346500, г. Шахты, Российская Федерация; e-mail: mail@ sssu.ru
- Сергей Георгиевич Страданченко – д-р техн. наук, профессор, ректор Южно-Российского государственного политехнического университета, 346428, г. Новочеркасск, Российская Федерация; e-mail:
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript. - Владимир Иванович Голик – д-р техн. наук, профессор, Геофизический институт Владикавказского научного центра РАН, 362002, г. Владикавказ, Российская Федерация; https://orcid.org/00000002-1181-8452; e-mail:
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
- Список литературы:
-
- 1. Валиев Н.Г., Пропп В.Д., Абрамкин Н.И. и др. Практика применения выщелачивания металлов из некондиционного сырья и отходов обогащения руд. Горный информационный аналитический бюллетень. 2023; 12-1: 17-30. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_121_0_17. Valiev N.G., Propp V.D., Abramkin N.I., et al. The practice of leaching мetals from substandard raw materials and ore dressing waste. Mining Information Analytical Bulletin. 2023; 12-1: 17-30. (In Russ.). https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_121_0_17.
- 2. Гавришев С.Е., Корнилов С.Н., Пыталев И.А. и др. Повышение экономической эффективности горнодобывающих предприятий за счет вовлечения в эксплуатацию техногенных георесурсов. Горный журнал. 2017; 12: 46-51. https://doi.org/10.17580/gzh.2017.12.09. Gavrishev S.E., Kornilov S.N., Pytalev I.A., et al. Improving the economic efficiency of mining enterprises by involving man-made georesources in the exploitation. Mining Journal. 2017; 12: 46-51. (In Russ.). https://doi.org/10.17580/gzh.2017.12.09.
- 3. Adero N.J., Drebenstedt C., Prokofeva E.N., et al. Spatial data and technologies for geomonitoring of land use under aspect of mineral resource sector development. Eurasian Mining. 2020; 1: 69-74. https://doi.org/10.17580/em.2020.01.14.
- 4. Валиев Н.Г., Головырин С.С., Макаров В.В. К вопросу об использовании систем искусственного интеллекта в процедурах аудита современного горного производства (проблематика решения задач современного горного производства с использованием мультиагентных систем). Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2017; S23: 134-139. Valiev N.G., Golovyrin S.S., Makarov V.V. On the issue of using artificial intelligence systems in audit procedures of modern mining production (problems of solving problems of modern mining production using multi-agent systems). Mining Information and Analytical Bulletin (scientific and technical journal). 2017; S23: 134-139. (In Russ.).
- 5. Дмитрак Ю.В., Цидаев Б.С., Дзапаров В.Х. и др. Минерально-сырьевая база цветной металлургии России. Вектор Гео Наук. 2019; 2 (1):9-18. Dmitrak Yu.V., Tsidaev B.S., Dzaparov V.Kh., Kharebov G.H. Mineral resource base of non-ferrous metallurgy of Russia. Vector of Geo Sciences. 2019; 2 (1): 9-18. (In Russ.).
- 6. Parameswaran K. Sustainability considerations in innovative process development. V.I. Lakshmanan end all. (eds.). Innovative Process Development in Metallurgical Industry. Switzerland, 2016: 257-280. https://doi.org/10.1007/978-3-319-21599-0_18.
- 7. Кожиев Х.Х., Босиков И.И. Комплексный показатель перспективности разработки участков месторождений полезных ископаемых. Горный журнал. 2017; 2: 101-107. Kojiev Kh. K., Bosikov I.I. A comprehensive indicator of the prospects for the development of mineral deposits. Mining magazine. 2017; 2: 101-107. (In Russ.).
- 8. Аренс В.Ж., Гридин О.М., Дербунович Н.Н. и др. Опыт подземного выщелачивания желваковых фосфоритов. Горный журнал. 2016; 6:56-63. Arens V.Zh., Gridin O.M., Derbunovich N.N., et al. Experience of underground leaching of nodular phosphorites. Mining Journal. 2016; 6: 56-63. (In Russ.).
- 9. Bloodworth A., Gunn G. The future of the global minerals and metals sector: issues and challenges out to 2050. Geosciences. 2012; 15: 90-97.
- 10. Хулелидзе К.К., Кондратьев Ю.И., Бетрозов З.С. и др. Оценка природных и техногенных месторождений Республики Северная Осетия-Алания как возможных объектов применения технологий подземного и кучного выщелачивания. Устойчивое развитие горных территорий. 2016; 8(1): 46-51. (In Russ.). https://doi.org/10.21177/1998-4502-2016-8-1-46-51. Khulelidze K.K., Kondratiev Yu.I., Betrozov Z.S., et al. Assessment of natural and man-made deposits of the Republic of North Ossetia-Alania as possible objects of application of technologies of underground and heap leaching. Sustainable development of mountainous territories. 2016; 8(1):46-51. (In Russ.). https://doi.org/10.21177/1998-4502-2016-8-1-46-51.
- 11. Хайрутдинов А., Конгар-Сюрюн Ч., Ковалик Т. и др. Улучшение характеристик обратной засыпки путем активации отходов обогащения галита для безотходной геотехнологии. Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия. 2020; 867 (1): 012018. https://doi. org/10.1088/1757-899X/867/1/012018. Khairutdinov A., Kongar-Suryun Ch., Kovalik T., et al. Improving the characteristics of backfilling by activating halite enrichment waste for wastefree geotechnology. IOP Conference series: Materials Science and Engineering. 2020; 867(1): 012018. (In Russ.). https://doi.org/10.1088/1757-899X/867/1/012018.
- 12. Minagawa M., Hisatomi S., Kato T. et al. Enhancement of copper dissolution by mechanochemical activa-tion of copper ores: Correlation between leaching experiments and DEM simulations. Advanced Powder Technology. 2018; 29 (3): 471-478. https://doi.org/10.1016/j. apt.2017.11.031.
- 13. Kamariah N., Kalebic D., Xanthopoulos P., et al. Conventional versus microwave-assisted roasting of sulfidic tailings: mineralogical transformation and metal leaching behavior. Minerals Engineering. 2022; 183: 107587. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2022.107587.
- 14. Морозов А.А., Смагин А.П., Безносов Г.Ф. и др. Технико-экономическая оценка эффективности блочного подземного выщелачивания урана из бедных руд Стрельцовского рудного поля. Горный журнал. 2013; 8-2: 78-84. Morozov A.A., Smagin A.P., Beznosov G.F., et al. Technical and economic assessment of the effectiveness of block underground leaching of uranium from poor ores of the Streltsovsky ore field. Mining Journal. 2013; 8-2: 78-84. (In Russ.).
- 15. Рассказова А.В., Секисов А.Г., Бурдонов А.Е. Активационное выщелачивание упорных первичных руд Малмыжского месторождения. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023; 1: 130-141. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_1_0_130. Rasskazova A.V., Sekisov A.G., Burdonov A.E. Activation leaching of persistent primary ores of the Malmyzhskoye deposit. Mining information and analytical bulletin. 2023; 1: 130-141. (In Russ.). https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_1_0_130.
- 16. Рыбак Я., Хайрутдинов М.М., Конгар-Сюрюн Ч.Б. и др. Ресурсосберегающие технологии освоения месторождений полезных ископаемых. Устойчивое развитие горных территорий. 2021; 13 (3(49): 406-415. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2021-13-3-406-415. Rybak Ya., Khairutdinov M.M., Kongar-Suryun Ch.B., et al. Resource-saving technologies for the development of mineral deposits. Sustainable development of mountainous territories. 2021; 13 (3(49): 406-415. (In Russ.). https://doi.org/10.21177/1998-4502-2021-13-3-406-415.
- 17. Игнатьева М.Н., Юрак В.В., Душин А.В. и др. Техногенные минеральные образования: проблемы перехода к циркулярной экономике. Горные науки и технологии. 2021; 6(2): 73-89. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-2-73-89. Ignatieva M.N., Yurak V.V., Dushin A.V., et al. Technogenic mineral formations: problems of transition to a circular economy. Mining sciences and technologies. 2021; 6(2): 73-89. (In Russ.). https://doi.org/10.17073/2500-0632-2021-2-73-89.
- 18. Каплунов Д.Р., Юков В.А., Лавенков В.С. О влиянии годовой производительности на эффективность методов подземного выщелачивания медных руд. ГИАБ. 2017; 10: 5-11. Kaplunov D.R., Yukov V.A., Lavenkov V.S. On the effect of annual productivity on the effectiveness of methods of underground leaching of copper ores. GIAB. 2017; 10: 5-11. (In Russ.).
- 19. Chen G., Chen J., Peng J. Effect of mechanical activation on structural and microwave absorbing characteristics of high titanium slag. Powder Technology. 2015; 286: 218-222. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2015.08.021.
- 20. Бунин И.Ж., Рязанцева М.В., Самусев А.Л. и др. Теория и практика применения комбинированных физико-химических и энергетических воздействий на геоматериалы и водные суспензии. Горный журнал. 2017; 11: 120-125. Bunin I.Zh., Ryazantseva M.V., Samusev A.L., et al. Theory and practice of application of combined physico-chemical and energy effects on geomaterials and aqueous suspensions. Mining magazine. 2017; 11: 120-125. (In Russ.).
