ООО «Институт Гипроникель», Санкт-Петербург, Россия:

С. С. Озеров, научный сотрудник лаборатории металлургии, эл. почта: SSOze@nikel.spb.su
А. Б. Портов, старший научный сотрудник лаборатории металлургии
Л. Б. Цымбулов, заведующий лабораторией металлургии

АО «Кольская ГМК», Мурманская обл., Заполярный, Россия:

А. К. Машьянов, заместитель главного инженера по реконструкции пирометаллургического производства

В настоящее время в АО «Кольская ГМК» в промышленную эксплуатацию принят участок брикетирования коллективного медно-никелевого концентрата. В качестве связующего в процессе брикетирования выступает технический лигносульфонат жидкой консистенции. По мере освоения технологии брикетирования возник ряд проблем, связанных как с технологическими свойствами связующего, так и с необходимостью оптимизации эксплуатационных затрат. По данным производственного контроля установлено, что механические свойства брикетов (прочность на сжатие и ударная прочность) эпизодически ухудшаются без явных технологических отклонений в процессе. Одной из возможных причин этого является колебание вяжущих свойств лигносульфоната при смене поставщика. Кроме того, на данный момент лигносульфонаты, используемые в качестве связующего, перешли из категории дешевых и доступных отходов производства в категорию востребованных технических материалов, что одновременно с колебанием прочностных характеристик негативно сказывается как на производственной, так и на экономической составляющей передела. Целью данной работы являлся поиск косвенных показателей и критериев, на основании которых можно оценить вяжущие свойства лигносульфоната без проведения каких-либо испытаний. В качестве критериев, потенциально оказывающих влияние на вяжущие свойства лигносульфоната, отобраны: химический состав, рН и вязкость раствора. По результатам исследований установлена степень влияния каждого из исследуемых показателей на прочность получаемых брикетов. Из всех показателей наиболее просто контролировать рН.

1. Машьянов А. К. Разработка технологии брикетирования сульфидного высокомагнезиального медно-никелевого сырья : дис. ... канд. техн. наук. — СПб. : НМСУ «Горный», 2011. — 159 с.
2. Озеров С. С., Портов А. Б., Блехштейн Б. Л., Цемехман Л. Ш., Фомичев В. Б. Исследование брикетируемости заскладированного просора песчаника Кайерканского угольного разреза. Часть 2 // Цветные металлы. 2013. № 4. С. 42–46.
3. Фельман Р. И., Скотникова Г. Н., Астафьев Ю. М. Брикетирование мелкозернистых материалов // Известия вузов. Цветная металлургия. 1990. № 4. С. 17, 18.
4. Абдулабеков Е. Э., Каскин К. К., Нурумгалиев А. Х. Теория и технология производства хромистых сплавов. — Алматы : Редакционно-издательский отдел Актюбинского государственного университета им. К. Жубанова, 2010. — 280 с.
5. Rieschel H. Present state of sponge iron briquetting in consideration of the selection of the binding agent // Metallurgical Plant and Technology. 1981. No. 2. P. 14–24.
6. Sunde M. Organic binder as a substitute for bentonite in ilmenite pelletization : master thesis. — Trondheim : Norwegian University of Science and Technology, 2012. — 104 p.
7. Srivastava U., Kawatra S. K., Timothy C. E. Study of organic and inorganic binders on strength of iron oxide pellets // Metallurgical and Materials Transactions B. 2013. Vol. 44, No. 4. P. 1000–1009.
8. Маймур Б. Н., Носков В. А., Петренко В. И., Соколов В. М. Изучение процесса брикетирования пылеобразных никельсодержащих отходов // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии : cб. науч. тр. — Днепропетровск : ИЧМ НАН Украины, 2007. № 15. С. 265–271.
9. Бездежский Г. Н., Новокрещенова З. В., Сибирцев Ю. А., Уймин В. А., Шестакова Л. А. Исследование процесса холодного брикетирования пылей шахтной плавки окисленных никелевых руд // Комплексное использование минерального сырья. 1990. № 7. С. 43–47.
10. Земляной К. Г. Временные технологические связующие в промышленности // Новые огнеупоры. 2012. № 10. С. 13–18.
11. Нафталь М. Н., Набойченко С. С., Луговицкая Т. Н., Болатбаев К. Н. ПАВ в автоклавной гидрометаллургии цветных металлов. — Екатеринбург : УИПЦ, 2014. — 596 с.
12. Дейнеко И. П. Утилизация лигнинов: достижения, проблемы и перспективы // Химия растительного сырья. 2012. № 1. С. 5–20.
13. Renedo M. J., Fernández J. Influence of different lignosulphonates on the properties of desulfurant sorbents prepared by hydration of Ca(OH)₂ and fly ash // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2008. Vol. 47, No. 4. P. 1331–1335.
14. Ouyang X., Deng Y., Qian Y., Zhang P., Qiu X. Adsorption characteristics of lignosulfonates in salt-free and salt-added aqueous solutions // Biomacromolecules. 2011. Vol. 12, No. 9. P. 3313–3320.
15. Иванов Ю. С. Современные способы варки сульфатной целлюлозы : уч. пос. — СПб. : ГОУ ВПО СПб ГТУРП, 2005. — 63 с.
16. Ковернинский И. Н., Комаров В. И., Третьяков С. И., Богданович Н. И., Соколов О. М., Кутакова Н. А., Селянина Л. И. Комплексная химическая переработка древесины : уч. для вузов / под ред. проф. И. Н. Ковернинского. — Архангельск : Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2002. — 347 с.
17. Технология целлюлозно-бумажного производства. В 3 т. Т. 1. Сырье и производство полуфабрикатов. — СПб. : ЛТА, 2002. — 424 с.
18. Богомолов Б. Д., Сапотницкий С. А., Соколов О. М. Переработка сульфатного и сульфитного щелоков. — М. : Лесная промышленность, 1989. — 360 с.
19. Осовская И. И., Кухаренко Ю. А., Ковжина А. Л., Полторацкий Г. М. Лигносульфонаты — добавки в композиции лакокрасочных материалов : уч. пос. / под ред. Г. М. Полторацкого. — СПб. : ГОУ ВПО СПб ГТУРП, 2010. — 36 с.
20. Астафьев Н. И. Структура макромолекул в растворах, на границе раздела фаз и поверхностно-активные свойства лигносульфонатов : автореф. дис. ... докт. хим. наук. — СПб., 1996. — 45 с.
21. Недосвитий В. П., Антонов Г. И., Виноградов М. А., Димакова Л. К. Использование лигносульфонатов в качестве связки при производстве огнеупоров // Огнеупоры. 1994. № 5. С. 6–11.
22. Kontturi A. K. Determination of diffusion coefficients and effective charge numbers of lignosulphonate // J. Chem. Soc. Faraday Trans. Part I. 1998. Vol. 84, No. 11. P. 4043–4047.
23. Озеров С. С., Портов А. Б., Цемехман Л. Ш., Машьянов А. К. Выбор оптимального связующего для брикетирования сульфидных медно-никелевых концентратов / Институт «Гипроникель». — Санкт-Петербург, 2015. — 58 с. — Деп. в ВИНИТИ РАН 31.03.2015, № 68-В2015. 2015.
24. Guanzhou Qiu, Tao Jiang, Hongxu Li, Dianzuo Wang. Functions and molecular structure of organic binders for iron ore pelletization // Colloids and Surfaces A: Physicochemical Engineering Aspects. 2003. Vol. 224, No. 8. P. 11–22.