Використання високоенергетичного ультразвуку для підвищення якості очищення часток залізорудної сировини у процесі її збагачення

Автор(и)

  • Vladimir Morkun Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна https://orcid.org/0000-0003-1506-9759
  • Georgii Gubin Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна
  • Tetyana Oliinyk Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна https://orcid.org/0000-0003-3333-5088
  • Viktor Lotous ВАТ «Полтавський ГЗК» вул. Будівельників, 16, м. Горішні плавні, Україна, 39800, Україна
  • Vita Ravinskaia ВАТ «Полтавський ГЗК» вул. Будівельників, 16, м. Горішні плавні, Україна, 39800, Україна https://orcid.org/0000-0003-3040-3938
  • Vitaliy Tron Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна https://orcid.org/0000-0002-6149-5794
  • Natalia Morkun Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна https://orcid.org/0000-0002-1261-1170
  • Maxym Oliinyk Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027, Україна https://orcid.org/0000-0001-8398-8250

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.118448

Ключові слова:

ультразвуковий вплив, очищення мінералів, залізна руда, кавітаційний режим, техногенні зростки

Анотація

Погіршення якості концентратів в основному відбувається внаслідок утворення мікронних техногенних зростків. Запропоновано використання високоенергетичного ультразвуку в кавітаційному режимі для очищення поверхонь мінералів. Доведено, що ефективність ультразвукової обробки пов'язана з оновленням поверхонь часток, що призводить до збільшення контрастності магнітних і флотаційних властивостей мінералів. Виконано розрахунок пристрою формування високоенергетичного ультразвуку

Біографії авторів

Vladimir Morkun, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Доктор технічних наук, професор, проректор з наукової роботи 

Georgii Gubin, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра металургії чорних металів і ливарного виробництва

Tetyana Oliinyk, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра збагачення корисних копалин і хімії

Viktor Lotous, ВАТ «Полтавський ГЗК» вул. Будівельників, 16, м. Горішні плавні, Україна, 39800

Голова правління 

Vita Ravinskaia, ВАТ «Полтавський ГЗК» вул. Будівельників, 16, м. Горішні плавні, Україна, 39800

Начальник випробувального центру 

Vitaliy Tron, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматизації, комп’ютерних наук і технологій

Natalia Morkun, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Доктор технічних наук, доцент, завідувач кафедри

Кафедра автоматизації, комп’ютерних наук і технологій

Maxym Oliinyk, Криворізький національний університет вул. Віталія Матусевича, 11, м. Кривий Ріг, Україна, 50027

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра збагачення корисних копалин і хімії

Посилання

  1. Matyuha, V. V., Movchan, N. T. (2011). Sovremennoe sostoyanie mineral'no-syr'evoy bazy chernoy metallurgii Ukrainy. Gorniy zhurnal, 4, 65–67.
  2. Bol'shakov, V. I., Vasilenko, S. P., Galetskiy, L. S. et. al.; Gnatush, V. A. (Ed.) (2009). Gorno-metallurgicheskiy kompleks Ukrainy (tsifry, fakty, kommentarii). Biznes-spravochnik. Kyiv, 732. Available at: http://cgntb.dp.ua/pn_book.html
  3. Sentemova, V. A. (2007). Flotatsiya v skhemah obogashcheniya magnetitovyh rud. Obogashchenie rud, 2, 18–22.
  4. Oliinyk, T. A., Chasova, E. V., Skliar, L. V., Kushniruk, N. V., Oliinyk, M. O., Skliar, A. Yu. (2016). Rozrobka tekhnolohiy ochyshchennia zalizovmisnykh kontsentrativ vid shkidlyvykh domishok. Zbahachennia korysnykh kopalyn, 62 (103), 34–44.
  5. Goncharov, S. A. (2009). Povyshenie effektivnosti obogatitel'nyh tekhnologiy putem vozdeystviya vysokoenergeticheskogo ul'trazvuka na pererabatyvaemoe syr'e. Visnyk Kryvorizkoho tekhnichnoho universytetu, 23, 236–239.
  6. Gzogyan, T. N. (2010). Teoreticheskie i eksperimental'nye issledovaniya polucheniya vysokokachestvennyh kontsentratov. Gorniy informatsionno-analiticheskiy byulleten', 4, 389–393.
  7. Podgorodetskiy, N. S. (2007). Avtomaticheskoe upravlenie protsessom raskrytiya poleznogo komponenta pri izmel'chenii rudy. Visnyk Kryvorizkoho tekhnichnoho universytetu, 19, 120–124.
  8. Pelevin, A. E., Lazebnaya, M. V. (2009). Primenenie grohotov «Derrik» v zamknutom tsikle izmel'cheniya na obogatitel'noy fabrike OAO «Kombinat KMAruda». Obogashchenie rud, 2, 4–8.
  9. Shiryaev, A. A., Neskoromniy, E. N., Mironenko, A. I., Samohina, S. A., Staryh, S. S. (2013). Primenenie tonkogo grohocheniya dlya povysheniya kachestva na obogatitel'noy fabrike gorno-obogatitel'nogo kompleksa «ArselorMitall Krivoy Rog». Visnyk KNU, 34, 114–120.
  10. Oliinyk, T. A., Oliinyk, M. O., Skliar, L. V., Skliar, A. Yu. (2017). Osoblyvosti zbahachennia zaliznykh rud. Zbahachennia korysnykh kopalyn, 67 (108), 88–101.
  11. Gubin, G. G., Yarosh, T. P., Sklyar, L. V. (2016). Obobshchenie i analiz vozmozhnosti ispol'zovaniya ul'trazvukovyh kolebaniy pri pererabotke poleznyh iskopaemyh. Zbahachennia korysnykh kopalyn, 62 (103), 132–143.
  12. Cao, Q., Cheng, J., Feng, Q., Wen, S., Luo, B. (2017). Surface cleaning and oxidative effects of ultrasonication on the flotation of oxidized pyrite. Powder Technology, 311, 390–397. doi: 10.1016/j.powtec.2017.01.069
  13. Saikia, B. K., Dutta, A. M., Saikia, L., Ahmed, S., Baruah, B. P. (2014). Ultrasonic assisted cleaning of high sulphur Indian coals in water and mixed alkali. Fuel Processing Technology, 123, 107–113. doi: 10.1016/j.fuproc.2014.01.037
  14. Yusof, N. S. M., Babgi, B., Alghamdi, Y., Aksu, M., Madhavan, J., Ashokkumar, M. (2016). Physical and chemical effects of acoustic cavitation in selected ultrasonic cleaning applications. Ultrasonics Sonochemistry, 29, 568–576. doi: 10.1016/j.ultsonch.2015.06.013
  15. Ambedkar, B., Nagarajan, R., Jayanti, S. (2011). Ultrasonic coal-wash for de-sulfurization. Ultrasonics Sonochemistry, 18 (3), 718–726. doi: 10.1016/j.ultsonch.2010.09.006
  16. Morkun, V., Tron, V., Ravinskaia, V. (2017). Optimization of high-energy ultrasound source parameters for cavitation disintegration of ore floccules before floatation. IEEE International Young Scientists Forum on Applied Physics and Engineering, 96–99.
  17. Tabei, M., Mast, T. D., Waag, R. C. (2002). Ak-space method for coupled first-order acoustic propagation equations. The Journal of the Acoustical Society of America, 111 (1), 53–63. doi: 10.1121/1.1421344
  18. Pierce, D. (1989). Acoustics: an introduction to its physical principles and applications. NY: Acoustical Society of America, 678.
  19. Mast, T. D., Souriau, L. P., Liu, D.-L. D., Tabei, M., Nachman, A. I., Waag, R. C. (2001). A k-space method for large-scale models of wave propagation in tissue. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, 48 (2), 341–354. doi: 10.1109/58.911717
  20. Fornberg, B. (1996). A practical guide to pseudospectral methods. Cambridge: Cambridge University Press, 231. doi: 10.1017/cbo9780511626357
  21. Wojcik, G., Fomberg, B., Waag, R., Carcione, L., Mould, J., Nikodym, L., Driscoll, T. (1997). Pseudospectral methods for large-scale bioacoustic models. 1997 IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings. An International Symposium (Cat. No.97CH36118). doi: 10.1109/ultsym.1997.661861
  22. Mickens, R. A. (1993). Nonstandard finite difference models of differential equations. Singapore: World Scientific, 264. doi: 10.1142/2081
  23. Morkun, V., Morkun, N., Pikilnyak, A. (2014). The adaptive control for intensity of ultrasonic influence on iron ore pulp. Metallurgical and Mining Industry, 6, 8–11.
  24. Soneson, J. HIFU Simulator v1.2. Available at: http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/30886-high-intensity-focused-ultrasound-simulator
  25. Vlasko-Vlasov, V. K., Tykhomyrov, O. A. (1991). Kolyvannia monopoliarnykh domennykh stinok v pole ultrazvukovoi khvyli. Fizyka tverdoho tila, 33 (12), 3498–3501.
  26. Kyrenskyi, L. V., Drokyn, A. I., Cherkashyn, V. S. (1960). Vplyv ultrazvuku na mahnitni vlastyvosti feromahnetykiv pry riznykh temperaturakh. Mahnitna struktura feromahnetykiv, 165–173.
  27. Wooh, S.-C., Shi, Y. (1998). Optimization of Ultrasonic Phased Arrays. Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, 883–890. doi: 10.1007/978-1-4615-5339-7_114
  28. Silk, M. G. (1984). Ultrasonic transducers for nondestructive testing. Bristol: Adam Hilger Ltd, 176.
  29. Rozenberg, L. D. (1970). Fizicheskie osnovy ul'trazvukovoy tekhnologii. Moscow: Nauka, 678.
  30. Kur'yakov, V. N. (2013). Issledovanie vozdeystviya ul'trazvukovogo dispergirovaniya na kinetiku agregatsii asfal'tenov v model'nyh sistemah. Georesursy, geoenergetika, geopolitika, 2 (8), 22–30.
  31. Golik, V., Komashchenko, V., Morkun, V., Burdzieva, O. (2015). Metal deposits combined development experience. Metallurgical and Mining Industry, 6, 591–594.
  32. Morkun, V., Tron, V. (2014). Automation of iron ore raw materials beneficiation with the operational recognition of its varieties in process streams. Metallurgical and Mining Industry, 6, 4–7.
  33. Norori-McCormac, A., Brito-Parada, P. R., Hadler, K., Cole, K., Cilliers, J. J. (2017). The effect of particle size distribution on froth stability in flotation. Separation and Purification Technology, 184, 240–247. doi: 10.1016/j.seppur.2017.04.022
  34. Sahoo, H., Rath, S. S., Rao, D. S., Mishra, B. K., Das, B. (2016). Role of silica and alumina content in the flotation of iron ores. International Journal of Mineral Processing, 148, 83–91. doi: 10.1016/j.minpro.2016.01.021
  35. Morkun, V., Tron, V. (2014). Ore preparation multi-criteria energy-efficient automated control with considering the ecological and economic factors. Metallurgical and Mining Industry, 5, 4–7.
  36. Kupin, A. (2014). Research of properties of conditionality of task to optimization of processes of concentrating technology is on the basis of application of neural networks. Metallurgical and Mining Industry, 4, 51–55.
  37. Yu, J., Han, Y., Li, Y., Gao, P. (2017). Beneficiation of an iron ore fines by magnetization roasting and magnetic separation. International Journal of Mineral Processing, 168, 102–108. doi: 10.1016/j.minpro.2017.09.012
  38. Morkun, V., Morkun, N., Tron, V. (2015). Model synthesis of nonlinear nonstationary dynamical systems in concentrating production using Volterra kernel transformation. Metallurgical and Mining Industry, 10, 6–9.
  39. Ebadnejad, A. (2016). Investigating of the effect of ore work index and particle size on the grinding modeling of some copper sulphide ores. Journal of Materials Research and Technology, 5 (2), 101–110. doi: 10.1016/j.jmrt.2015.05.002
  40. Morkun, V., Morkun, N., Tron, V. (2015). Distributed closed-loop control formation for technological line of iron ore raw materials beneficiation. Metallurgical and Mining Industry, 7, 16–19.
  41. Wołosiewicz-Głąb, M., Ogonowski, S., Foszcz, D. (2016). Construction of the electromagnetic mill with the grinding system, classification of crushed minerals and the control system. IFAC-PapersOnLine, 49 (20), 67–71. doi: 10.1016/j.ifacol.2016.10.098
  42. Morkun, V., Morkun, N., Tron, V. (2015). Formalization and frequency analysis of robust control of ore beneficiation technological processes under parametric. Metallurgical and Mining Industry, 5, 7–11.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-12-15

Як цитувати

Morkun, V., Gubin, G., Oliinyk, T., Lotous, V., Ravinskaia, V., Tron, V., Morkun, N., & Oliinyk, M. (2017). Використання високоенергетичного ультразвуку для підвищення якості очищення часток залізорудної сировини у процесі її збагачення. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(12 (90), 41–51. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.118448

Номер

Том 6 № 12 (90) (2017): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Vladimir Morkun, Georgii Gubin, Tetyana Oliinyk, Viktor Lotous, Vita Ravinskaia, Vitaliy Tron, Natalia Morkun, Maxym Oliinyk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.