ООО «Научно-Технический Центр «Бакор», Москва, Россия:

Б. Л. Красный, генеральный директор, докт. техн. наук, эл. почта: bakor@nicbakor.ru
И. Г. Зимбовский, заместитель начальника Научно-исследовательского центра по обезвоживанию и обогащению, канд. техн. наук, эл. почта: zimbovskiy@nicbakor.ru
У. В. Дмитракова, научный сотрудник Научно-исследовательского центра по обезвоживанию и обогащению, эл. почта: dmitrakova@nicbakor.ru

ФГБОУ ВО «НИТУ «МИСиС», Москва, Россия:

Е. Д. Чылбак-оол, аспирант кафедры обогащения и переработки полезных ископаемых и техногенного сырья, эл. почта: chylbakool.e@mail.ru

В настоящее время на отечественных обогатительных фабриках, перерабатывающих железосодержащие руды, проводят замену обезвоживающих аппаратов старого типа, таких как тканевые вакуум-фильтры, а также современного оборудования (гипербарических фильтров) на керамические дисковые фильтры (КДФ). За период 2014–2023 гг. суммарно будет заменено около 120 фильтров на таких объектах, как ОАО «Лебединский ГОК», ОАО «Михайловский ГОК», АО «Карельский окатыш», ОАО «Стойленский ГОК», ЧАО «Центральный ГОК» (Украина) и др. Применение керамических вакуум-фильтров в процессе обезвоживания магнетитовых концентратов, позволило снизить удельный расход электроэнергии до 80 %, увеличить удельную производительность с квадратного метра эффективной площади фильтрации, а также уменьшить эксплуатационные затраты на процесс обезвоживания. В дополнение, с помощью фильтров КДФ можно контролировать содержание остаточной влаги в концентрате с целью оптимизации процесса окомкования следующего далее по цепочке процессов. Срок эксплуатации керамических пористых фильтрующих элементов более 12 месяцев. Для поддержания срока службы фильтрующие элементы периодически подвергают процессу регенерации, который включает в себя одновременное воздействие ультразвукового излучения с действием химических реагентов (в основном азотной кислоты концентрацией 0,5–1 %). Однако с течением времени, эффективность применения стандартной регенерации снижается, приводя к снижению удельной производительности керамических фильтрующих элементов. Для понимания причин уменьшения эффективности регенерации была проведена работа по изучению поверхности мембраны фильтрующих элементов, определению минерального состава частиц как обезвоживаемого материала, так и отдельных ее составляющих с целью поиска эффективного решения по регенерации фильтрующих элементов. Исследование было проведено с целью определения причин, вызывающих резкое снижение фильтрующей способности керамических элементов, а также нахождения решения восстановления работоспособности.

Коллектив Научно-исследовательского центра ООО «НТЦ «Бакор» выражает благодарность за помощь в исследованиях заведующему отделом минералогии ФБУ «ЦНИГРИ» докт. техн. наук С. Г. Кряжеву и начальнику отдела исследований ООО «ТЕСКАН» канд. физ.-мат. наук М. В. Лукашовой.

1. НТЦ «Бакор». Пусконаладка нового КДФ на ОАО «Стойленский ГОК». URL: https://www.ntcbakor.ru/articles/novosti/pusko-naladkanovykh-filtrov-kdf-na-stoylenskom-goke.
2. Воловиков А. Ю. Влияние флотационных реагентов на фильтрующие свойства керамических фильтров при обезвоживании железорудного концентрата : автореф. дис. … докт. техн. наук. — СПб., 2014. — 143 с.
3. Пат. 2223136 РФ. Установка для получения фильтрованного осадка из суспензии, способ регенерации поверхности ее фильтрующего элемента и устройство для его осуществления /
Б. Л. Красный, В. В. Бондарь, Р. К. Дохов, О. В. Воронин, А. Г. Саутин, Н. М. Лебедев; заявл. 06.03.2003 ; опубл. 10.02.2004, Бюл. № 4.
4. Pirkonen P., Grönroos A., Heikkinen J., Ekberg B. Ultrasound assisted cleaning of ceramic capillary filter // Ultrasonics Sonochemistry. 2010. Vol. 17, Iss. 6. P. 1060–1065.
5. Pirkonen P., Ekberg B. Progress in Filtration and Separation // Elsevier. 2015. P. 684.
6. Азоркина Е. В. Костомукшский рудный район (геология, глубинное строение и минералогия). — Петрозаводск : Карельский научный центр РАН, 2015. — 322 с.
7. Salmimies R., Kallas J., Ekberg B., Hakkinen A. Oxalic acid regeneration of ceramic filterMedium used in the dewatering of iron ore // ISRN Chemical Engineering. 2012. Vol. 22. P. 6.
8. Лурье Ю. Ю., Рыбникова А. И. Химический анализ производственных сточных вод. — М. : Химия, 1974. — 336 с.
9. Smith J., Sheridan C., van Dyk L., Naik S., Plint N., Turrer H. D. G. Optimal ceramic filtration operating conditions for an iron-ore concentrate // Minerals Engineering. 2018. No. 115. P. 1–3.
10. Salmimies R. Acidic dissolution of iron oxides and regeneration of a ceramic filter medium // Lappeenranta University of Technology. 2012. P. 126.
11. Пат. 2581859 РФ. Композиция для удаления гипсосодержащих отложений с включениями сульфида и оксида железа / Р. Н. Фахретдинов; заявл. 13.05.2015 ; опубл. 20.04.2016, Бюл. № 11.
12. Пат. 2385339 РФ. Композиция для удаления гипсосодержащих отложений с включениями сульфида и оксида железа / А. Р. Ракиткин, А. С. Дубовцев; заявл. 22.08.2008 ; опубл. 27.03.2010, Бюл. № 9.
13. Пат. 2385339 РФ. Способ регенерации керамического фильтрующего элемента и композиция для его осуществления / А. Б. Красный, М. Н. Королев, И. Г. Зимбовицкий, А. В. Круглов; заявл. 26.02.2020; опубл. 28.12.2020, Бюл. № 11.