Интенсификация процессов регенерации керамических фильтров типа СС-45 на Норильской обогатительной фабрике ГМК «Норильский никель»
Лебедев Н.М., Жирнова Т.И., Воронин О.В., Углин К.В. (ООО «Александра-Плюс», г. Вологда)

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 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 керамическою 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. Агранат) 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 ультразвуковою 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».