ПЕРСПЕКТИВЫ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ ЛОПАРИТОВЫХ РУД

Рассмотрена возможность получения нефелинового, лопаритового и апатитового концентратов из отходов обогащения лопаритовых руд. В результате обратной флотации лежалых и текущих хвостов получены нефелиновые концентраты с содержанием 27,3% и 27,7% Al2O3 при извлечении 77,8% и 79,9% соответственно. Предложенная схема флотации текущих хвостов в замкнутом цикле позволила увеличить извлечение Al2O3 в концентрат на 3,8%. Повышение качества концентратов достигается использованием электромагнитной сепарации (28,0—28,3% Al2O3) или прямой флотации в среде кремнефтористого натрия (29,6% Al2O3). При флотации гравитационных шламов получен лопаритовый концентрат с содержанием Nb2O5 при извлечении ~50%. При обогащении лежалых хвостов получен апатитовый продукт с содержанием P2O5 около 15% при извлечении ~78%. Качество апатитового продукта может быть повышено введением перечистных операций.

1. Постановление Правительства Мурманской области «Об утверждении перечня объектов накопленного экологического ущерба на территории Мурманской области» от 29 марта 2013 г. № 139-ПП/5. — URL: https://mpr.gov-murman.ru/files/139-%D0%9F%D0%9F-5_26%2003%202014.pdf.

2. Мельников Н. Н., Бусырев В. М., Чуркин О. Е. Оценка стоимости запасов и эффективности использования техногенных месторождений // Гор. информ.-аналит. бюл. — 2018. — № 8. — С. 200—207. — DOI: 10.25018/0236-1493-2018-8-0-200-207.

3. Рациональное использование вторичных минеральных ресурсов в условиях экологизации и внедрения наилучших доступных технологий: монография / Под науч. ред. проф. Ф. Д. Ларичкина, проф. В. А. Кныша. — Апатиты: Изд-во ФИЦ КНЦ РАН, 2019. — 252 с.

4. Чантурия В. А. Роль инновационных технологий обогащения и глубокой переработки минерального сырья в развитии минерально-сырьевой базы России // Современные проблемы комплексной и глубокой переработки природного и нетрадиционного минерального сырья. (Плаксинские чтения-2023). — М., 2023. — С. 3—6.

5. Dagwar P. P., Iqbal S. S., Dutta D. Sustainable recovery of rare Earth elements from industrial waste: A path to circular economy and environmental health. Waste Management Bull., 2025, vol. 3, pp. 373—390. Available at: https://doi.org/10.1016/j.wmb.2025.02.004.

6. Темнов А. В., Быховский Л. З. Техногенные и вторичные источники редких металлов // Минер. ресурсы России. Экономика и управление. — 2021. — № 1-6 (175). — С. 6—13.

7. Нечаев А. В., Поляков Е. Г. Существующий и перспективный баланс производства и потребления редкоземельных металлов в России // Минер. ресурсы России. Экономика и управление. — 2020. — № 2. — С. 49—53.

8. Соловьева В. М., Череповицын А. Е. Организационно-экономические модели развития редкоземельных промышленных комплексов: российский и зарубежный опыт // Bull. of the South-Russian State Technical University (NPI), Series Socio-Economic Sciences. — 2021.— Т. 14, № 1. — pp. 188—202. — DOI:10.17213/2075-2067-2021-1-188-202.

9. Balaram V. Rare earth elements: A review of applications, occurrence, exploration, analysis, recycling, and environmental impact. Geoscience Frontiers, 2019, vol. 10, iss. 4, pp. 1285—1303. Available at: https://doi.org/10.1016/j.gsf.2018.12.005.

10. Лавров С. Н. Нужна ли России собственная сырьевая база для производства титана? // Минер. ресурсы России. Экономика и управление. — 2024. — № 6. — С. 50—59.

11. Xu J., Ma H., Yang M., Shen Z., Zhang B., Rui T., Zhao R. Experimental and numerical investigations on the microstructural features and mechanical properties of explosive welded niobium-steel interface. Mater. Des., 2022, vol. 218, p. 110716. Available at: https://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4077524.

12. Aliasghari S., Skeldo . P., Zhou X., Gholinia A., Zhang X., Valizadeh R., Pira C., Junginger T., Burt G., Withers P. J. X-ray computed tomographic and focused ion beam/electron microscopic investigation of coating defects in niobium-coated copper superconducting radio-frequency cavities. Mater. Chem. Phys., 2021, vol. 273, p. 125062. Available at: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2021.125062.

13. Максимова В. В., Красавцева Е. А., Савченко Е. Э. и др. Исследование состава и свойств хвостов обогащения лопаритовых руд текущего производства // Зап. Гор. ин-та. — 2022. — Т. 256. — С. 642—650. — DOI: 10.31897/PMI.2022.88.

14. Красавцева Е. А., Макаров Д. В., Максимова В. В. и др. Результаты исследований свойств и состава хвостов обогащения лопаритовых руд // Физико-техн. проблемы разработки полезных ископаемых. — 2021. — № 3. — С. 190—198. — DOI: 15.15372/FTPRPI20210318.

15. Ракаев А. И., Черноусенко Е. В., Рухленко Е. Д., Алексеева С. А. Получение нефелинового концентрата из отвальных хвостов обогатительных фабрик Ловозерского ГОКа // Обогащение руд. — 2007. — № 1. — С. 8—11.

16. Сизяков В. М., Сизякова Е. В. Перспективы развития комплексной переработки Кольских нефелиновых концентратов // Гор. информ.-аналит. бюл. — 2015. — № S 1—4. — С. 126—145.

17. Bagani M., Balomenos E., Panias D. Nepheline syenite as an alternative source for aluminum production. Minerals. 2021, vol. 11, no. 7. p. 734. Available at: http://dx.doi.org/10.3390/min11070734.

18. Samantray J., Anand A., Dash B., Ghosh M. K., Behera A. K. Nepheline Syenite — An Alternative Source for Potassium and Aluminium. Rare Metal Technology, 2019, ch. 15, pp. 145—159. Available at: https://doi.org/10.1007/978-3-030-05740-4_15.

19. Gurevich B. I., Kalinkina E. V., Kalinkin A. M. Binding properties of mechanically activated nepheline containing mining waste. Minerals, 2020, vol. 10, no. 1. Available at: http://dx.doi.org/10.3390/min10010048.

20. Левин Б. В., Лисюк Б. С., Луценко К. Л. и др. Нефелиновые концентраты и шламы — уникальное сырье для геополимерных материалов и конструкций // Мир дорог. Экология. Новые технологии. — 2020. — Вып. 129—130. — С. 91—100.

Ecology. New technologies], 2020, no. 129—130, pp. 91—100. (In Russian).

21. Mahran G., Hussin A., Abdelhaffez G. Nepheline syenite beneficiation for glass and ceramics industries, Afinidad. J. Chem. Eng. Theoretical Appl. Chem., 2022, vol. 79, no. 597, pp. 533—538. DOI: 10.55815/408489.

22. Плешаков Ю. В., Алексеев А. И., Брыляков Ю. Е., Николаев А. И. Технология комплексного обогащения апатит-нефелиновых руд // Обогащение руд. — 2004. — № 2. — С. 15—17.

23. Лыгач B. H., Ладыгина Г. В., Брыляков Ю. Е., Кострова М. А. Повышение эффективности нефелинового производства на АНОФ-II ОАО «Апатит» путем совершенствования реагентного режима обратной флотации нефелина // Гор. информ.-аналит. бюл. — 2007. — № 10. — С. 365—369.

24. Sizyakov V. M., Kawalla R., Brichkin V. N. Geochemical aspects of the mining and processing of the large-tonne mineral resources of the hibinian alkaline massif. Geochemistry, 2019, vol. 80, no. 3, p. 125506. Available at: https://doi.org/10.1016/j.chemer.2019.04.002.

25. Митрофанова Г. В., Марчевская В. В., Перункова Т. Н. Совершенствование режимов нефелиновой флотации из складированных отходов обогащения апатит-нефелиновых руд хибинских месторождений // Цветные металлы. — 2022. — № 8. — С. 8—14. — DOI: 10.17580/tsm.2022.08.01.

26. Shapovalov N. A., Gorodov A. I., Krainiy A. A., Krainiaia E. V. The influence of mixed cationic and anionic surfactants on the flotation of nepheline. J. Eng. Appl. Sci., 2019, vol. 14, no. 16, pp. 5719—5724. Available at: https://doi.org/10.36478/jeasci.2019.5719.5724.

27. Ратобыльская Л. Д., Кожевников О. А., Бойко Н. Н. и др. Селективная флотация нефелина из хвостов апатитового производства // Комбинированные методы при комплексном обогащении полезных ископаемых. — Л.: Наука, 1977. — С. 120—126.

28. Богданов О. С., Михайлова Н. С., Янис Н. А. и др. Пути повышения качества нефелинового концентрата на комбинате «Апатит» // Обогащение руд. — 1976. — № 4. — С. 8—12.

29. Александрова Т. Н., Элбендари А. М. Повышение эффективности переработки фосфатных руд флотационным методом // Зап. Гор. ин-та. — 2021. — Т. 248. — С. 260—271. — DOI: 10.31897/PMI.2021.2.1013.

30. Сентемова В. А. Технология получения нефелиновых концентратов // Гор. журн. — 2011. — № 2. — С. 39—42.

Sentemova V. A. The technology of nepheline concentrate obtaining. Gornyi zhurnal, 2011, no. 2, pp. 39—42. (In Russian).

31. Мелентьев Г. Б. Редкоземельный ресурс инновационного развития российских производств: состояние и перспективы // Оборон. комплекс — науч.-техн. прогрессу России. — 2013. — № 3. — С. 82—94.

32. Ракаев А. И., Борисов Ю. М., Черноусенко Е. В. и др. Развитие обогатительного комплекса Ловозерского ГОКа на основе перспективных решений по рудоподготовке и обогащению // Гор. журн. — 2010. — № 9. —C. 81—84.