Интенсификация процессов регенерации керамических фильтров типа СС-45 на Норильской обогатительной фабрике ГМК «Норильский никель»
Материалы IV Конгресса обогатителей стран СНГ, II том, с. 117, 19—21 марта 2003 г.
Эффективность керамических фильтров (их производительность) определяется толщиной слоя кека, образующегося на его поверхности. В процессе фильтрации происходит диффузия мелких частиц пульпы в норы керамики, что приводит к снижению производительности. Скребок не позволяет полностью очистить поверхность фильтрующего элемента от кека, так как он отрегулирован с зазором порядка 0,5 мм. Для полной очистки фильтрующего элемента применяют обратную промывку один раз в сутки в течение 1 часа 1% раствором азотной кислоты. Интенсификация процесса очистки фильтрующих элементов может происходить за счет ультразвуковых колебаний, вводимых в промывочный раствор. Процесс ультразвуковой очистки поверхности керамических фильтров обуславливается результатом суммарного действия эффектов ультразвука и, прежде всего, кавитационно-эрозионным воздействием жидкости на очищаемую поверхность. Возникающая при захлопывании кавитационных пузырьков ударная волна воздействует на остатки пульпы, прикрепленные к поверхности керамического фильтра или находящиеся в поверхностном слое в виде агломератов, и вызывает их разрушение. Частота применяемого ультразвука влияет на процессы очистки. Из литературы («Ультразвуковая технология» под ред. Б. А. Аграната) известно, что кавитационный пузырек вырождается в пульсирующий при частотах выше 1000 и ниже 1 кГц, а эрозионная активность пузырька линейно уменьшается с ростом частоты колебаний от 20 до 500 кГц («Физические основы ультразвуковой технологии» под ред. Л. Д. Розенберга). Поэтому в качестве оптимального принять диапазон частот от 20 до 44 кГц, так как уменьшение частоты в область слышимых звуков приводит к повышению уровня шума, а увеличение частоты более 44 кГц — к снижению КПД преобразователей. В ультразвуковом модуле регенерации керамических фильтров СС-45 для НОФ ГМК «Норильский Никель» использованы пьезокерамические излучатели производства ООО «Александра-Плюс» с резонансной частотой 20—30 кГц. В январе 2003 года были проведены испытания ультразвукового модуля производства ООО «Александра-Плюс» на НОФ ГМК «Норильский Никель». Испытания показали, что вышеуказанные модули не уступают ультразвуковым модулям фирмы «Оутукумпу». Падение производительности керамических фильтров за двое суток при использовании данных модулей практически одинаково и составляет 1,5—1,7 мм (без использования ультразвука — более 2,1 мм). Для интенсификации процесса регенерации керамических фильтров специалистами ООО «Александра-Плюс» и ООО НКПК «Бакор-Фильтр-Керамика» проведена модернизация узла регенерации установки для получения фильтрованного осадка из пульпы (ноу-хау, подана заявка на изобретение), что позволит уменьшить время, необходимое на регенерацию, и продлить работу фильтров без потери производительности.
Также ультразвук позволяет интенсифицировать процессы очистки и обезжиривания металлических поверхностей, проволоки, ленты и др., а также интенсифицировать коагуляцию в процессах водоподготовки. Работы в этом направлении ведутся ООО «Александра-Плюс» и дочерним предприятием «Александра-Эко».