<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">nznistu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Науки о Земле и недропользование</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Earth sciences and subsoil use</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2686-9993</issn><issn pub-type="epub">2686-7931</issn><publisher><publisher-name>Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Irkutsk National Research Technical University"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21285/2686-9993-2022-45-4-458-468</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">nznistu-257</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Обогащение и переработка полезных ископаемых</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Benefication and Processing of Minerals</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Обзор гравитационных технологий обогащения угольных шламов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Overview of coal sludge gravity concentration technologies</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Прокопьев</surname><given-names>С. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Prokopiev</surname><given-names>S. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Прокопьев Сергей Амперович – кандидат технических наук, начальник отдела комплексного использования минерального сырья; генеральный директор</p><p>г. Иркутск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Sergey A. Prokopiev – Cand. Sci. (Eng.), Head of the Department of Integrated Use of Mineral Raw Materials; Managing Director</p><p>Irkutsk</p></bio><email xlink:type="simple">psa@spirit-irk.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт земной коры СО РАН; ООО «Научно-производственная компания “Спирит”»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Institute of the Earth's Crust SB RAS; Research and Production Company Spirit, LLC</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>09</day><month>01</month><year>2023</year></pub-date><volume>45</volume><issue>4</issue><fpage>458</fpage><lpage>468</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Прокопьев С.А., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Прокопьев С.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Prokopiev S.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.nznj.ru/jour/article/view/257">https://www.nznj.ru/jour/article/view/257</self-uri><abstract><p>Цель представленного исследования заключалась в сборе данных и анализе современных тенденций развития гравитационных технологий и оборудования для обогащения угольных шламов. В ходе работы было проведено обобщение научно-технической информации, а также ее анализ. В результате отмечено, что в последние годы предприняты попытки обогащения угольных шламов преимущественно гравитационными методами. Каждый из этих методов включает ряд процессов, основанных на общих физических и физико-химических свойствах, по которым производится разделение материала, а также на отличающихся друг от друга использованием дополнительных разделяющихся силах и соответствующих конструкциях машин и аппаратов. К данным аппаратам относятся тяжелосредные циклоны, винтовые сепараторы, гидросайзеры, концентрационные столы и отсадочные машины. Автором рассмотрены принципы работы перечисленного гравитационного оборудования, а также показаны преимущества и недостатки каждого из этих аппаратов. Приведенные данные свидетельствуют о том, что применяемому в настоящее время оборудованию для обогащения угольного шлама характерны удовлетворительные показатели средневероятного отклонения. Для выявления рациональной топологии схем обогащения конкретного объекта выбирается наиболее оптимальный вид гравитационного оборудования, а также их сочетание в зависимости от характеристики вещественного состава. Анализ данных показал, что наиболее перспективным, высокоэффективным, результативным, экологически чистым и ресурсосберегающим гравитационным методом обогащения является винтовая сепарация.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The purpose of the study is to collect data and analyze modern development trends of gravity concentration technologies and equipment for coal sludge enrichment. Conducted generalization and analysis of scientific and technical information allowed to state that some attempts have been made recently to enrich coal slimes using mainly gravity concentration methods. Each of these methods involves a number of processes based on general physical and physicochemical properties serving the criteria for material separation as well as on the differently applied additional separating forces and machinery and apparatus designs. The latter include heavy-media cyclones, spiral separators, hydrosizers, concentration tables and wash boxes. The author considers the operation principle of the listed gravity equipment, demonstrates the advantages and disadvantages of each of the apparatuses. The data given indicate that, modern gravity equipment used for coal sludge enrichment features satisfactory indicators of the average probable deviation. To identify the rational topology of concentration diagrams for a particular object, the most optimal type of gravity concentration equipment or its combination is selected depending on the characteristics of the material composition. The analysis of data has shown that the most promising, highly efficient, effective, environmentally friendly and resource-saving gravity concentration method is spiral separation.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>гравитационный метод обогащения</kwd><kwd>угольные шламы</kwd><kwd>отсадка</kwd><kwd>тяжелосредный гидроциклон</kwd><kwd>гидросайзер</kwd><kwd>винтовой сепаратор</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>gravity concentration method</kwd><kwd>coal slimes</kwd><kwd>jigging</kwd><kwd>heavy-medium hydrocyclone</kwd><kwd>hydrosizer</kwd><kwd>spiral separator</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Финансирование: Работы выполнены в рамках комплексного научно-технического проекта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации № 075-15-2022-1192 «Переработка хвостов угольных обогатительных фабрик с целью получения товарного угольного концентрата» при поддержке комплексной научно-технической программы полного инновационного цикла «Разработка и внедрение комплекса технологий в областях разведки и добычи твердых полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения», утвержденной Распоряжением Правительства Российской Федерации № 1144-р от 11 мая 2022 г.</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The study was performed in the frameworks of the integrated scientific and technical program of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation № 075-15-2022-1192 «Processing of tailings of coal preparation plants to obtain commercial coal concentrate». The research was also supported by a comprehensive scientific and technical program of the full innovation cycle «Development and implementation of a set of technologies in the field of exploration and production of solid minerals, ensuring industrial safety, bio-remediation, creation of new products of coal raw material deep processing with a consistent reduction in the environmental load and risks to the population life» approved by the Decree of the Government of the Russian Federation № 1144-р of May 11, 2022.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Таразанов И. Итоги работы угольной промышленности России за 2012 год // Уголь. 2013. № 3. С. 78–90.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tarazanov I. Performance results of Russian coal industry in 2012. Ugol' = Russian Coal Journal. 2013;3: 78-90. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шадрунова И. В., Зелинская Е. В., Волкова Н. А., Орехова Н. Н. Горнопромышленные отходы: ресурсный потенциал и технологии переработки (на примере Сибири и Урала) // Современные проблемы комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья (Плаксинские чтения – 2017): материалы Междунар. науч. конф. (г. Красноярск, 12–15 сентября 2017 г.). Красноярск: Изд-во СФУ, 2017. С. 15–21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shadrunova I. V., Zelinskaya E. V., Volkova N. A., Orekhova N. N. Mining waste: resource potential and processing technologies (on the example of Siberia and the Urals). In: Sovremennye problemy kompleksnoi pererabotki trudnoobogatimykh rud i tekhnogennogo syr'ya (Plaksinskie chteniya – 2017): materialy Mezhdunar. nauch. konf. = Modern problems of complex processing of refractory ores and technogenic raw materials (Plaksinsky Readings – 2017): materials of the International scientific conference. 12–15 September 2017, Krasnoyarsk. Krasnoyarsk: Siberian Federal University; 2017, p. 15–21. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Новак В. И., Козлов В. А. Обзор современных способов обогащения угольных шламов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012. Отдельный выпуск № 5. Угледобыча: технологии, безопасность, переработка и обогащение. С. 130–138.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Novak V. I., Kozlov V. A. Review of modern coal sludge concentration methods. Gornyi informatsionnoanaliticheskii byulleten' (nauchno-tekhnicheskii zhurnal) = Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2012;5:130-138. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Белоусов В. А. Перспективные методы обогащения угольных шламов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 4. С. 15–17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Belousov V. A. Perspective methods of enrichment of coal slime. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issledovanii. 2014;4:15-17. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сокур А. К. Обзор гравитационных технологий обогащения угольных шламов нефлотационной крупности // Збагачення корисних копалин: наук.-техн. зб. 2012. № 51. С. 126–136.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sokur A. K. Review of gravitational concentration technologies for coal slimes of non-flotation size. Obogashchenie poleznykh iskopaemykh: nauch.-tekhn. sb. 2012;51:126-136. (In Ukrainian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кирнарский А. С. Улучшение гравитационной технологии обогащения хромистых руд // Збагачення корисних копалин: наук.-техн. зб. 2011. № 46. С. 93–100.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kirnarskii A. S. Improvement of gravitational technology of chromium ore beneficiation. Obogashchenie poleznykh iskopaemykh: nauch.-tekhn. sb. 2011;46:93-100. (In Ukrainian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кирнарский А. С., Лупей С. А. Улучшение сепарационных характеристик гравитационных аппаратов на основе принципа однофункциональности // Збагачення корисних копалин: наук.-техн. зб. 2011. № 45. С. 71–78.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kirnarskii A. S., Lupei S. A. Improvement of separation characteristics of gravitational apparatuses based on the single functionality principle. Obogashchenie poleznykh iskopaemykh: nauch.-tekhn. sb. 2011;45:71-78. (In Ukrainian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кирнарский А. С. Принцип однофункциональности разделительных процессов при обогащении каменного угля // Уголь. 2012. № 5. С. 94–96.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kirnarskii A. S. The principle of single-functionality of separation processes under hard coal benefication. Ugol' = Russian Coal Journal. 2012;5:94-96. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Самыгин М. А., Золотко А. А., Починок В. В. Отсадка. М.: Недра, 1976. 319 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Samygin M. A., Zolotko A. A., Pochinok V. V. Jigging. Moscow: Nedra; 1976. 319 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зарубин Л. С., Иофа М. Б. Технология глубокого обогащения и обессеривания угля в тяжелосредных гидроциклонах за рубежом: обзор. М.: ЦНИЭИуголь, 1980. 29 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zarubin L. S., Iofa M. B. Foreign technology of coal deep enrichment and desulfurization in heavy-medium hydrocyclones abroad: review. Moscow: Central Research Institute of Economics and Scientific and Technical Information of the Coal Industry; 1980. 29 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Полулях А. Д., Полулях Д. А. Применение тяжелосредных гидроциклонов для обогащения угля // Збагачення корисних копалин: наук.-техн. зб. 2011. № 47. С. 116–126.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Polulyakh A. D., Polulyakh D. A. Use of heavy-medium hydrocyclones for coal benefication. Obogashchenie poleznykh iskopaemykh: nauch.-tekhn. sb. 2011;47:116-126.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Козлов В. А., Новак В. И. Развитие метода качающейся постели в обогащении угольных шламов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2010. № 6. C. 99–106.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kozlov V. A., Novak V. I. The development of the method of shaken bed when concentrating coal tailings. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten' (nauchnotekhnicheskii zhurnal) = Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2010;6:99-106. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Байченко А. А., Евменова Г. Л. Утилизация угольных шламов Кузбасса из наружных отстойников // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2005. № 4-1. С. 57–60.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Baichenko A. A., Evmenova G. L. Recycling of Kuzbass coal sludge from external settling ponds. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Bulletin of the Kuzbass State Technical University. 2005;4-1:57-60. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Букин С. Л., Корчевский А. Н., Шолда Р. А. Комплекс обогащения угольных шламов на основе концентрационного стола // Збагачення корисних копалин: наук.-техн. зб. 2010. № 43. С. 54–61.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bukin S. L., Korchevskii A. N., Sholda R. A. Coalslime enrichment complex based on a concentration table. Obogashchenie poleznykh iskopaemykh: nauch.-tekhn. sb. 2010;43:54-61. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванов В. Д., Прокопьев С. А. Винтовые аппараты для обогащения руд и песков в России. М.: Дакси, 2000. 239 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanov V. D., Prokop'ev S. A. Spiral apparatuses for ore and sand enrichment in Russia. Moscow: Daksi; 2000. 239 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Аникин М. Ф., Иванов В. Д., Певзнер М. Л. Винтовые аппараты для обогащения руд. М.: Недра, 1970. 181 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Anikin M. F., Ivanov V. D., Pevzner M. L. Spiral apparatuses for ore concentration. Moscow: Nedra; 1970. 181 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Яшин А. В., Аникин М. Ф, Скрипко В. А. Сепараторщик винтовых аппаратов. М.: Недра, 1984. 102 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yashin A. V., Anikin M. F, Skripko V. A. Separator of spiral apparatuses. Moscow: Nedra; 1984. 102 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Прокопьев С. А., Пономарева А. М., Болотин М. Л. Переработка техногенного сырья углеобогатительной фабрики // Экологические проблемы и новые технологии комплексной переработки минерального сырья (Плаксинские чтения – 2002): материалы Междунар. совещ. (г. Чита, 16–19 сентября 2002 г.). Чита: ПКЦ-Альтекс, 2002. С. 79–82.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Prokop'ev S. A., Ponomareva A. M., Bolotin M. L. Processing of technogenic raw materials of a coal washing plant. In: Ekologicheskie problemy i novye tekhnologii kompleksnoi pererabotki mineral'nogo syr'ya (Plaksinskie chteniya – 2002): materialy Mezhdunar. soveshch. = Environmental problems and new technologies for the complex processing of mineral raw materials (Plaksinsky Readings – 2002): materials of the International meeting. 16–19 September 2002, Chita. Chita: PKTs-Al'teks; 2002, p. 79–82. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Турецкая Н. Ю., Прокопьев С. А., Прокопьев Е. С. Разработка эффективной низкозатратной технологии получения угольного концентрата и железосодержащего продукта из шламов илов гидроотвала Касьяновской ОФ // XII Конгресс обогатителей стран СНГ (г. Москва, 25–27 февраля 2019 г.). М.: Изд-во МИСиС, 2019. С. 205–209.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Turetskaya N. Yu., Prokop'ev S. A., Prokop'ev E. S. Development of an effective low-cost technology for obtaining coal concentrate and iron-containing product from the silt sludge of the Kasyanovskaya Concentrator hydraulic dump. In: XII Kongress obogatitelei stran SNG = 12th CIS Congress of the Mineral Processing Engineers. 25–27 February 2019, Moscow. Moscow: National University of Science and Technology (MISiS); 2019, p. 205–209. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
