ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель», Норильск, Россия:

А. А. Ефимов, директор Центра инженерного сопровождения производства, эл. почта: EfimovAA@nornik.ru
О. В. Большакова, начальник лаборатории Центра инженерного сопровождения производства, эл. почта: BolshakovaOV@nornik.ru
М. В. Глибовец, главный инженер Талнахской обогатительной фабрики, эл. почта: Glibovetsmv@nornik.ru
Д. О. Мидюков, главный специалист Научно-технического управления, эл. почта: MidyukovDO@nornik.ru

В работе принимали участие А. В. Егоров, В. В. Величко, О. Ю. Кокоев.

Участок фильтрации медного концентрата — головной передел Медного завода, и важной задачей является поддержание производительности участка на необходимом уровне. На данный участок поступает пульпа рудных концентратов с Талнахской и Норильской обогатительных фабрик, а также осуществляется вовлечение в производство техногенных пульповых продуктов. На данном участке производятся две основные технологические операции — сгущение и фильтрование. При поступлении на участок пульпа последовательно проходит две стадии сгущения, и далее сгущенный продукт направляется на операцию фильтрования. Увеличение плановых значений по производительности приводит к росту нагрузки на керамические фильтры, в связи с чем установленные режимы промывки не обеспечивают поддержание проницаемости мембранных пор фильтровальных элементов. При этом на керамических фильтроэлементах периодически отмечается образование бурого налета, который значительно снижает их проницаемость и приводит к их внеплановой замене. В ходе работы установлены причины и механизм образования бурого налета на поверхности фильтровальных пластин. Проведены исследования возможности применения для регенерации фильтроэлементов различных реагентов. Установлено, что наиболее рациональным является применение серной кислоты. Последующие исследования позволили определить уровень концентрации сернокислого раствора, необходимый для удаления налета. Предложено для регенерации фильтровальных пластин использовать технологические сернокислые растворы требуемой концентрации, в частности обезмеженный электролит цеха электролиза меди. Определен оптимальный вариант технической реализации процесса: удаление налета происходит после снятия секторов с фильтра в отдельной промывочной емкости. Проведенное промышленное тестирование предложенного способа промывки показало возможность регенерации фильтровальных пластин на 97 %.

1. Бондарь В. В., Буртовой А. Г., Красный Б. Л., Рубцов П. Н. Эксплуатация дисковых вакуум-фильтров нового поколения с керамическими фильтрующими элементами // Цветные металлы. 2004. № 8. С. 9–12.
2. Красный Б. Л., Бондарь В. В. Состояние и перспективы применения дисковых вакуумных фильтров с керамическими фильтрующими элементами // Цветные металлы. 2007. № 4. С. 23–27.
3. Lan Ying Jiang, Li Na. Membrane-Based Separations in Metallurgy: Principles and Applications. — Elsevier, 2017. — 300 p.

4. Courtney A. Young. SME Mineral Processing and Extractive Metallurgy Handbook / Society for Mining, Metallurgy & Exploration. 2019. — 2203 p.
5. Лебедев Н. М., Жирнова Т. И., Воронин О. В. Интенсификация процессов регенерации керамических фильтров типа СС-45 на Норильской ОФ ГМК «Норильский никель» // Сб. докл. IV Конгресса обогатителей стран СНГ (19–21 марта 2003 г.) Т. 2. — М. : МИСиС, 2003. С. 117.
6. Аверина Ю. М., Зверева О. В. Оценка процесса регенерации керамических мембран на действующем предприятии // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. 31, № 5. С. 34–36.
7. Землянский М. А., Ермаков С. А. Анализ конструкции керамического вакуум-фильтра КДФ-75 // IX Междунар. молодежный форум «Образование. Наука. Производство» (Белгород, 01–10 октября 2017 г.). — Белгород : Белгородский гос. техн. унтверситет им. В. Г. Шухова, 2017. С. 1265–1268.
8. Пат. 2739755 РФ. Способ регенерации керамического фильтрующего элемента и композиция для его осуществления / Красный А. Б., Королев М. Н., Зимбовский И. Г., Круглов А. В.; заявл. 26.02.2020; опубл. 28.12.2020, Бюл. № 1.
9. Sutherland K., Chase G. Filters and Filtration Handbook 5^th Edition. — Elsevier Science, 2008. — 520 p.
10. Стовпенко А. С., Нарижных В. Ю., Лозовая С. Ю. Анализ работы керамических дисковых вакуум-фильтров // Международный студенческий научный вестник. 2015. № 3–1. С. 81–85.
11. Дудоладов В. В., Еркин В. М. Исследования методом ЯГР кинетики образования продуктов коррозии железа в щелочных растворах // Фундаментальные и прикладные проблемы физики: Материалы X Междунар. науч.-техн. конф. (20–22 ноября 2017 г.). — Саранск : Мордовский гос. пед. институт имени М. Е. Евсевьева, 2017. С. 55–59.
12. Попов В. В., Горбунов А. И., Левина Е. Ф. Закономерности образования нанокристаллических частиц оксигидроксидов железа(III) при окислении соединений железа(II) в нейтральной среде // Журнал неорганической химии. 2010. Т. 55, № 7. С. 1063–1069.
13. Бутенко А. М., Сінческул О. Л., Лобойко В. О., Маркова Н. Б. Здобування ферум метагідроксиду та його генезис в технології виробництва каталізатора СТК // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2009. Т. 5, № 5. С. 17–21.
14. Hrstka T., Gottlieb P., Skala R., Breiter K. Automated mineralogy and petrology – applications of TESCAN Integrated Mineral Analyzer (TIMA) // Journal of Geoscinces. 2018. № 63. P. 47–63.
15. Веляев Ю. О., Покинтелица Н. И., Прокопенко И. А. Изучение физико-химических свойств поверхности метагидроксидов железа, полученных из реактивного и минерального сырья // The Scientific Heritage. 2021. № 65–2. С. 24–29.
16. Shabani N., Javadi H., Jafarizadeh-Malmiri H., Mirzaie J., Sadeghi A. Potential application of iron oxide nanoparticles synthesized by co-precipitation technology as a coagulant for water treatment in settling tanks // Mining, Metallurgy & Exploration. 2021. Vol. 38. P. 269–276.