Надеждинский металлургический завод им. Б. И. Колесникова ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель», Норильск, Россия

Муравьев В. В., директор, эл. почта: MuravevVV@nornik.ru
Моргослеп В. И., начальник плавильного цеха № 1, эл. почта: MorgoslepVI@nornik.ru
Педанов М. А., главный инженер, эл. почта: PedanovMA@nornik.ru

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

Бородин А. Д., главный специалист лаборатории инженерного сопровождения производства Надеждинского металлургического завода Центра инженерного сопровождения производства, эл. почта: BorodinAD@nornik.ru

Ужесточение требований к снижению техногенного воздействия обогатительных и металлургических предприятий со стороны мирового сообщества в рамках соблюдения ESG-критериев, а также к комплексной отработке место рождений полезных ископаемых со стороны российского законодательства вызывает необходимость разработки технологически и экономически обоснованных способов переработки антропогенного сырья и запасов руд, харак теризующихся низким содержанием целевых металлов и наличием неспецифичных примесных компонентов. В Заполярном филиале ПАО «ГМК «Норильский никель» таким сырьем являются малосульфидная бедная руда рудника «Заполярный», материалы породных отвалов рудников, складируемых на поверхности, и складированные золошлаки, получаемые ранее при газификации угля для производства генераторного газа на Никелевом заводе. Ввиду значительного содержания диоксида кремния в данном сырье рассмотрены способы его вовлечения в пирометаллургическое производство Заполярного филиала ПАО «ГМК «Норильский никель» при переработке сульфидных медно-никелевых руд и концентратов, в процессе которого для ошлакования железа применяют привозной кремний-содержащий флюс: кварцит и речной песок. Технологически обоснованным способом вовлечения рассматриваемых материалов является передел электропечного обеднения металлургических шлаков Надеждинского металлургического завода имени Б. И. Колесникова. Проведенные исследования (балансовые расчеты и опытно-промышленные испытания) показали принципиальную возможность применения альтернативных материалов в смеси кремнийсодержащих флюсов с частичным замещением основного флюса и получением кондиционных продуктов плавки. Расчет экономической эффективности, выполненный только на замещении основного флюса (кварцита) при переработке материала породных отвалов и мало сульфидной руды рудника «Заполярный», показал устойчивый положительный эффект. При переработке золошлаков эффект имеет пограничные значения и в дальнейшем будет достигнут в результате ликвидации объекта размещения отходов.

1. Крупнов Л. В., Мидюков Д. О., Малахов П. В. Направления поддержания сырьевой базы медно-никелевой подотрасли // Обогащение руд. 2022. № 2. С. 37–41.
2. Крупнов Л. В., Мидюков Д. О., Дациев М. С., Ильин В. Б. Изменение ресурсной базы производства тяжелых цветных металлов на примере меди и никеля // Горный журнал. 2024. № 3. С. 10–16.
3. Рябушкин М. И., Петров А. Ф., Любезных В. А., Брусничкина-Кириллова Л. Ю. Переработка техногенных материалов Талнахской обогатительной фабрики в гидрометаллургическом производстве Надеждинского металлургического завода ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель» // Цветные металлы. 2018. № 6. С. 65–71.
4. Арабаджи Я. Н., Юрьев А. И., Волянский И. В., Тозик В. М. Вовлечение в переработку в качестве техногенного сырья отвальных шлаков Медного завода ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» // Сборник докладов и каталог участников : по матери алам VI Междунар. конф. «Металлургия-Интехэко-2013» (26–27 марта 2013 г., Москва). — М. : ИНТЕХЭКО, 2013. С. 133–136.
5. Taskinen P., Jokilaakso A. Reaction sequences in flash smelting and converting furnaces: An in-depth view // Metallurgical and Materials Transactions B. 2021. Vol. 52. P. 3524–3542. DOI: 10.1007/s11663-021-02283-7
6. Astikainen O., Klemettinen L., Tammela J., Taskinen P. et al. Industrial deportment of minor and trace elements in direct nickel matte smelting // JOM. 2024. Vol. 76. P. 5445–5458. DOI: 10.1007/s11837-024-06739-4
7. Pakhomov R. A., Malakhov P. V., Krupnov L. V., Dymov I. M. Improving cobalt extraction through oxidative blowing of coppernickel matte // 12th International Conference on Molten Slags, Fluxes and Salts (MOLTEN 2024). (Brisbane, Australia, 17–19 June 2024). P. 1187–1193. DOI: 10.62053/ZFVS9836
8. Крупнов Л. В., Малахов П. В., Озеров С. С., Пахомов Р. А. Анализ ме таллургии кобальта в России и подходы к повышению извлечения металла в готовую продукцию // Цветные металлы. 2023. № 7. С. 25–33.
9. Chi X., Liu H., Xia J. Breaking the Fe3O4-wrapped copper microstructure to enhance copper–slag separation // International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials. 2024. Vol. 31. P. 2312–2325. DOI: 10.1007/s12613-024-2861-4
10. Шаврипов Х. Т. Минералого-геохимические особенности золошлаковых отходов ТЭС и их утилизация с выделением акро и микроэлементов. — Ташкент : Мухаррир, 2012. — 208 с.
11. Yang Y., Liu Y., Zhou S., Li B. Direct-to-blister smelting of copper-rich concentrates using SiO2-FeO-CaO slag system // Materials Transactions. 2024. Vol. 65. P. 1293–1300. DOI: 10.2320/matertrans.MT-D2023014
12. Соловьев Л. П., Пронин В. А. Утилизация зольных отходов тепловых электростанций // Фундаментальные исследования. 2011. № 3. С. 40–42.
13. Величко В. В., Малахов П. В., Новикова Д. Д., Носова О. В. Применение золошлаков в качестве флюса пирометаллургического производства ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель» // Цветные металлы и минералы-2024 : сборник тезисов докладов Двенадцатого Международного конг ресса, Красноярск, 09–13 сентября 2024 года. — Красноярск : Научно-инновационный центр, 2024. С. 934–939.
14. Мирзажонова С. Б., Маткаримов С. Т., Саидова М. С., Боходирова Н. К. Технологии переработки горно-металлургических отходов. — Ташкент : Ташкентский Государственный технический университет им. Ислама Каримова, 2023. — 134 с.
15. Крупнов Л. В., Румянцев Д. В., Попов В. А., Малахов П. В., Каверзин А. В. Технические решения по улучшению условий эксплуатации печей Ванюкова при переработке техногенного сырья // Металлург. 2024. № 4. С. 106–111. DOI: 10.52351/00260827_2024_4_106
16. Крупнов Л. В., Цымбулов Л. Б., Малахов П. В., Озеров С. С. Работа автогенных агрегатов в Заполярном филиале компании «Норникель» при переработке сырья с пониженным энергетическим потенциалом // Цветные металлы. 2022. № 2. С. 40–48.
17. Крупнов Л. В., Малахов П. В., Озеров С. С., Мидюков Д. О. Обоснование выбора технологии переработки низкоэнергетического сырья // Металлургия цветных, редких и благородных металлов : сборник докладов XV Международной конференции имени члена-корреспондента РАН Геннадия Леонидовича Пашкова, Красноярск, 06–08 сентября 2022 года. — Красноярск : ООО «Научно-инновационный центр», 2022. С. 237–242.
18. Масловский А. Н., Негрей Н. В., Юрьев А. И., Смирнов А. Н. Вовлечение золошлаков от сжигания каменного угля Кайерканского угольного разреза во вторичную переработку // Цветные металлы. 2013. № 6. С. 31–34.