Technological Solutions for Increasing the Efficiency of Beneficiation Processes at the Mining of Titanium-Zirconium Deposits

• Autorzy: Lozhnikov Oleksii , Sobko Borys , Pavlychenko Artem

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2023-01-07

Warianty tytułu

PL

Rozwiązania technologiczne zwiększające efektywność procesów wzbogacania w eksploatacji złóż tytanowo-cyrkonowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article is devoted to the issue of effective use of associated minerals at the development of titanium-zirconium ore deposits. Since deposits of sedimentary titanium-zirconium ores have large areas, hundreds of million tons of mining mass are transformed into man-caused formations during their exploitation. Of the entire volume of mining mass, only 1% after beneficiation is used for the production of metal titanium, the rest of the mining rocks are stored in dumps and tailings. The use of resource-saving technological solutions at the development of these deposits allows obtaining loam, clay and sand as accompanying minerals. They can be used for the manufacture of brick products, molding and construction sand, sub-base layers in construction works and cosmetic materials. A significant part of sand and clay rocks in titanium-zirconium deposits is in a mixed state and cannot be effectively used without additional a technological solution, that is why it is placed in bulk tailings storage facilities. The article provides the rationale solutions for resource-saving technological that allow during the process of titanium-zirconium ores beneficiation to separate clay rocks from sand within the pit, which allows to obtain additional volumes of titanium-zirconium components and associated minerals for the building industry and reduce the land area required for the location of tailings storage facilities.

PL

Artykuł poświęcony jest zagadnieniu efektywnego wykorzystania minerałów towarzyszących przy zagospodarowaniu złóż rud tytanowo- cyrkonowych. Ponieważ złoża osadowych rud tytanowo-cyrkonowych mają duże powierzchnie, setki milionów ton masy wydobywczej podczas ich eksploatacji przekształcane są w formacje antropogeniczne. Z całej masy wydobywczej zaledwie 1% po wzbogacaniu jest wykorzystywane do produkcji tytanu metalicznego, reszta skał wydobywczych składowana jest na hałdach jako odpady poflotacyjne. Wykorzystanie zasobooszczędnych rozwiązań technologicznych przy zagospodarowaniu tych złóż pozwala na uzyskanie iłów, glin i piasku jako kopalin towarzyszących. Mogą być one stosowane do produkcji wyrobów z cegły, piasku formierskiego i budowlanego, warstw podkładowych w budownictwie oraz materiałów kosmetycznych. Znaczna część skał piaskowych i ilastych w złożach tytanowo-cyrkonowych jest w stanie wymieszanym i nie może być efektywnie wykorzystana bez dodatkowego rozwiązania technologicznego, dlatego jest umieszczana na składowiskach odpadów poflotacyjnych. W artykule przedstawiono przesłanki rozwiązań technologicznych oszczędzających zasoby, które w procesie wzbogacania rud tytanowo-cyrkonowych pozwalają na oddzielenie skał ilastych od piasku w obrębie wyrobiska, co pozwala na uzyskanie dodatkowych ilości komponentów tytanowo-cyrkonowych i minerałów towarzyszących dla budownictwa oraz na zmniejszenie powierzchni gruntów, wymaganej pod lokalizację składowisk odpadów poflotacyjnych.

Słowa kluczowe

EN

surface mining; titanium and zirconium deposits; mining technology; ore beneficiation; accompany minerals

PL

górnictwo odkrywkowe; złoża tytanu i cyrkonu; technologia górnicza; wzbogacanie rudy; minerały towarzyszące

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2023
• Tom: no. 1
• Strony: 61--68
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Lozhnikov Oleksii

• DUT Dnipro University of Technology, Institute of Nature Management, Department of Surface Mining, Dmytro Yavornytsky ave. 19, Dnipro, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0003-1231-0295

autor

Sobko Borys

• DUT Dnipro University of Technology, Institute of Nature Management, Department of Surface Mining, Dmytro Yavornytsky ave. 19, Dnipro, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0001-9533-5126

autor

Pavlychenko Artem

• DUT Dnipro University of Technology, Institute of Nature Management, Department of Surface Mining, Dmytro Yavornytsky ave. 19, Dnipro, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0003-4652-9180

Bibliografia

• 1. Lozhnikov, O., Shustov, O., Chebanov, M., & Perkova, T, (2022). Methodological principles of the selection of a resource-saving technology while developing water-bearing placer deposits. Mining of Mineral Deposits, 16(3), 115-122. https://doi.org/10.33271/mining16.03.115.
• 2. Perks, C., & Mudd, G. (2019). Titanium, zirconium resources and production: A state of the art literature review. Ore Geology Reviews, 107, 629-646.
• 3. Sobko B., Lozhnikov O. "Determination of cut-off wall cost efficiency at Motronivskyi pit mining." Natsional'nyi Hirnychyi Universytet. Naukovyi Visnyk. 3 (2018): 44-49.
• 4. Sobko B.Yu., Gaydin A.M., Laznikov O.M. (2016) Mining flooded titanium ores deposits. Dnepr: Lithograph. - 216 s.
• 5. Padmalal, D. & Maya, K. (2014). Sand mining: environmental impacts and selected case studies. Springer
• 6. Sobko B.Yu., Denyschenko O.V., Lozhnikov O.V., Kardash V.A. "The belt conveyor effectiveness at the rock haulage under flooded pit excavations" Natsional'nyi Hirnychyi Universytet. Naukovyi Visnyk 6 (2018): 26-32.
• 7. Lawrence, S., & Davies, P. (2014). The sludge question: the regulation of mine tailings in nineteenth-century Victoria. Environment and History, 20(3), 385-410.
• 8. Panchang, R. (2014). Sand Mining and Industrial Effluents Threaten Mangroves Along Central West Coast of India. Open journal of ocean and coastal sciences, 1.Zhai, J., Wang, H., Chen, P., Hu, Y., & Sun, W. (2020). Recycling of iron and titanium resources from early tailings: From fundamental work to industrial application. Chemosphere, 242, 125178.
• 9. Sdvyzhkova, O., Babets, D., Moldabayev, S., Rysbekov, K., Sarybayev, M. (2020). Mathematical modeling a stochastic variation of rock properties at an excavation design. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining. Ecology Management, SGEMthis, 2020-August (1.2), pp. 165–172. https:// DOI:10.5593/sgem2020/1.2/s03.021
• 10. Hein, J. R., Koschinsky, A., & Kuhn, T. (2020). Deep-ocean polymetallic nodules as a resource for critical materials. Nature Reviews Earth & Environment, 1(3), 158-169.
• 11. Issagulov, A. Matayev (2022). Substantiation and development of innovative container technology for rock mass lifting from deep open pits. Mining of Mineral Deposits. 2022, 16(4):87-95. https://doi.org/10.33271/mining16.04.087
• 12. Buzylo V., Pavlychenko A., Borysovska O., Saveliev D. Investigation of processes of rocks deformation and the earth’s surface subsidence during underground coal mining. E3S Web of Conferences. 2019, vol. 123, article 01050. DOI: 10.1051/e3sconf /201912301050.
• 13. Demir, F., & Derun, E. M. (2019). Modelling and optimization of gold mine tailings based geopolymer by using response surface method and its application in Pb2+ removal. Journal of Cleaner Production, 237, 117766.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu „Społeczna odpowiedzialność nauki” - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)