ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет», Иркутск, Россия:

А. Е. Бурдонов, доцент кафедры обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды им. С. Б. Леонова, эл. почта: slimbul@inbox.ru
Е. В. Зелинская, профессор кафедры обогащения полезных ископаемых и охраны окружающей среды им. С. Б. Леонова

ООО «РУСАЛ Инженерно-технологический центр», Красноярск, Россия:
Л. В. Гавриленко, менеджер департамента технологий и технологического развития алюминиевого производства

ПАО «РУСАЛ Братский алюминиевый завод», Братск, Россия:
А. А. Гавриленко, директор по экологии, охране труда и промышленной безопасности

Представлены результаты исследований вещественного состава глиноземсодержащего смета (вторичный глинозем), образующегося в процессе производства алюминия на электролизерах с самообжигающимися анодами при технологических операциях на ПАО «РУСАЛ Братск». Изучаемый материал был отобран на территории электролизного цеха ПАО «РУСАЛ Братск» с отметки ±0. Он представляет собой смесь мелкодисперсного порошка, преимущественно размером –2,5 мм (в среднем 62,78 % по массе) с присутствием частиц размером от 0,5 до 6 см (в среднем 20,26 % по массе). В пробах содержатся куски отвердевшего алюминия размерами от 5 до 20 мм (в среднем 16,96 % по массе). Установлено, что в исследуемом материале наиболее значительные количества классов крупности –0,315+0,16 мм — 29,85 %, а самого крупного класса +2,5 мм — 37,22 %. В ходе исследований определено содержание ценных компонентов и примесей в различных классах пробы. Установлено, что алюминий концентрируется во фракциях –0,315+0,16 мм (45,7 %) и –0,16+0 мм (48,8 %); кремний — во фракции –0,63+0,315 мм (1,91 %); железо — в –1,25+0,63 мм (0,601 %) и –0,63+0,315 мм (0,62 %). Материал состоит из криолита (Na₃AlF₆), хиолита (Al₃F₁₄Na₅), кварца, полевого шпата, углеродистого вещества и техногенной фазы состава (NaF)·1,5CaF₂·AlF₃. В процессе минералогического анализа в продуктах выявлены две фазы: темная (черно-серая) и светлая (серовато-белая). Светлая фаза представлена преимущественно сферами, которые отличаются только по крупности. Доказано, что химический состав данных фаз разный. В количественном соотношении во всех продуктах значительно преобладает светло-серая фаза (соотношение фракций в пробах 90:10–95:5). Проведен анализ работы действующей технологической схемы переработки смета. Установлено, что ее необходимо совершенствовать с возможным вклю чением операций магнитной либо электрической сепарации, а также сухих гравитационных или специальных методов для удаления примесей.

1. Николаев А. Ю., Ясинский А. С., Суздальцев А. В., Поляков П. В., Зайков Ю. П. Электролиз алюминия в расплавах и суспензиях KF – AlF₃ – Al₂O₃ // Расплавы. 2017. № 3. С. 205–213.
2. Головных Н. В. Моделирование процессов электролизного производства алюминия и обеспечение его экологической безопасности // Экология промышленного производства. 2009. № 3. С. 2–8.
3. Виноградов А. М., Васюнина И. П., Михалев Ю. Г., Поляков П. В. Исследование влияния состава электролита на расход обожженных анодов при электролитическом полу чении алюминия // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2008. № 5. С. 22–28.
4. Sysoev I. A., Ershov V. A., Kondrat'ev V. V. Method of controlling the energy balance of electrolytic cells for aluminum production // Metallurgist. 2015. Vol. 59, No. 5/6. P. 518–525.
5. Ромасева Ю. А. Характеристика нарушений нормальной работы электролизера и способы их устранения // Инновационная наука. 2016. № 11-2. С. 65–67.
6. Wang W., Chen W., Gu W. Creep Deformation of Carbon-Based Cathode Materials for Low-Temperature Aluminum Electrolysis // Metallurgist. 2017. Vol. 61 (7–8). P. 717–725.
7. Cизяков В. М., Власов А. А., Бажин В. Ю. Стратегические задачи металлургического комплекса России // Цветные металлы. 2016. № 1. С. 32–37.
8. Sizyakov V. M., Vlasov A. A., Bazhin V. Yu., Feshchenko R. Yu. On the Interaction between alumina batch and cryolite-alumina melt // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2014. Vol. 55, No. 4. P. 331–335.
9. Bazhin V. Yu., Brichkin V. N., Sizyakov V. M., Cherkasova M. V. Pyrometallurgical treatment of a nepheline charge using additives of natural and technogenic origin // Metallurgist. 2017. Vol. 61, No. 1/2. P. 147–154.
10. Fruhstorfer J., Aneziris C. G. Influence of particle size distributions on the density and density gradients in uniaxial compacts // Ceramics International. 2017. Vol. 43, No. 16. P. 13175–13184.
11. Бурдонов А. Е., Барахтенко В. В., Зелинская Е. В., Сутурина Е. О., Бурдонова А. В., Головнина А. В. Физико-механические характеристики композиционных материалов на основе отходов производства с различными рецептурами // Инженерно-строительный журнал. 2012. № 9 (35). С. 14–22.
12. Khazaei Feizabad M. H., Sharafi S., Khayati G. R., Ranjbar M. Effect of process control agent on the structural and magnetic properties of nano/amorphous Fe_0.7Nb_0.1Zr_0.1Ti_0.1 powders prepared by high energy ball milling // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2018. Vol. 449. P. 297–303.
13. Чертов А. Н., Горбунова Е. В., Скамницкая Л. С., Бубнова Т. П. Возможности обогащения кварц-полевошпатового сырья месторождений северной Карелии оптическим методом // Обогащение руд. 2015. № 4 (358). С. 54–59. DOI: 10.17580/or.2015.04.10.
14. Tripathy D. P., Guru Raghavendra Reddy K. Novel methods for separation of gangue from limestone and coal using multispectral and joint color-texture features // Journal of The Institution of Engineers (India): Series D. 2017. Vol. 98 (1). P. 109–117.
15. Скороходов В. Ф., Хохуля М. С. Повышение эффективности разделения техногенных отходов железных руд // Вестник МГТУ. 2009. Т. 12, № 4. С. 619–623.
16. Zhu J.-H. Role and significance of geochemical exploration in the discovery of the Dayangshugou molybdenum deposit, Liaoning // Geology in China. 2007. Vol. 34 (2). P. 342–346.