ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА СГУЩЕНИЯ ПРОДУКТОВ КАУСТИФИКАЦИИ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
Аннотация
В статье представлены результаты лабораторных исследований по выбору наиболее эффективных типов флокулянтов фирмы «Flotent Chemicals» для интенсификации сгущения пульпы после каустификации фторсодержащих отходов при получении модифицирующей добавки на основе синтетического флюорита для цементного производства. Лабораторные испытания по оценке эффективности сгущения продукта каустификации проводили на реагентах производства «Flotent Chemicals» типа Polypam (марок A-CS; A-CV; A-DL), используемых в процессах осветления, осаждения и сгущения фторсодержащих суспензий, в том числе флюоритсодержащих. Наибольшая скорость осаждения получена при использовании флокулянта марки A-CV и составляет 19,2 мм/с. Скорость осаждения твердых частиц в суспензии аналогичного состава без введения флокулянтов равна 0,034 мм/с. Меньшее влияние на скорость осветления суспензии показало введение флокулянта A-DL (9 мм/с). Влажность сгущенного продукта после последующей его фильтрации без введения флокулянта составила 49,0%, при использовании флокулянта A-CV - 56,4%, а при использовании флокулянта A-DL – 49,9%. Известно, что при повышении температуры (выше 30 °C) происходит фактически их десорбция с разрушением образованных связей. В данном эксперименте методом оптической микроскопии определено, что флокулы сохраняются после сушки при температуре 40 °C, наиболее высокая их стабильность с флокулянтом A-DL. Таким образом, введение анионного флокулянта A-DL повышает скорость осаждения флюоритсодержащего продукта, синтезированного каустификацией фторсодержащих отходов, почти в 260 раз, приводит к некоторому укрупнению полученного продукта за счет образования флокул и фактически не изменяет влажность полученного кека после сгущения пульпы.
Для цитирования:
Куликов Б.П., Васюнина Н.В., Дубова И.В., Гильманшина Т.Р., Сысоева Я.С., Иванова И.К. Интенсификация процесса сгущения продуктов каустификации отходов алюминиевого производства. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2026. Т. 69. Вып. 1. С. 69-77. DOI: 10.6060/ivkkt.20266901.7234.
Литература
Nikiforova E.M., Eromasov R.G., Vlasov O.A., Vasilyeva M.N., Simonova N.S. Use of fluorite ore enrichment waste in ceramic production. Obogashchenie Rud. 2014. N 4. P. 45-48 (in Russian).
Aksyaeva A.S., Dreher Yu.I., Kozlova M.V. Use of a technogenic product of electrolytic aluminum production in the production of white cement. Coll. art. International scientific and technical conference of young scientists of BSTU named after V. G. Shukhov, dedicated to the 300th anniversary of the Russian Academy of Sciences. 2022. P. 8-12 (in Russian).
Endzhievskaya I.G., Lavorenko A.A., Demina A.A. Mineralizer for the production of portland cement. Kronos. 2020. N 6 (44). P. 20-23 (in Russian).
Novoselov A.G., Dreher Yu.I., Novoselova I.N., Vasina Yu.A. Efficiency of using a technogenic product of electrolytic aluminum production as a mineralizer in the firing of Portland cement clinker. Vestn. BGTU named after V.G. Shukhov. 2022. N 5. P. 71-80 (in Russian). DOI: 10.34031/2071-7318-2022-7-5-71-80.
Sitko M.K., Starodubenko N.G. Study of the effect of mineralizers on the firing process of Portland cement clinker. Tr. BGTU. 2016. N 3. P. 106-110 (in Russian).
Kulikov B.P., Vasyunina N.V., Dubova I.V. An effective additive based on synthetic fluorite and graphitized carbon from aluminum production waste for the synthesis of clinker compounds. Tsement Primenenie. 2023. N 2. P. 74-78 (in Russian). DOI: 10.61907/CIA.2023.64.77.001.
You S., Cao S., Mo C., Zhang Y., Lu J. Synthesis of high purity calcium fluoride from fluoride-containing wastewater. Chem. Eng. J. 2023. V. 453. P. 139733. DOI: 10.1016/ j.cej.2022.139733.
Dahhou M., Hamidi A., Moussaouiti M., Arshad M.A. Synthesis and characterization of belite clinker by sustainable utilization of alumina sludge and natural fluorite (CaF2). Materialia. 2021. V. 20. P. 101204. DOI: 10.1016/ j.mtla.2021.101204.
Kulikov B.P., Vasyunina N.V., Dubova I.V. Improvement of the technology for the synthesis of artificial fluorite and caustic soda solution from waste and industrial products of aluminum production. Polzunov. Vestn. 2024. N 2. P. 208-216 (in Russian).
Kulikov B.P., Vasyunina N.V., Dubova I.V. Processing of fluorocarbon-containing waste from the electrolytic production of aluminum. Ekolog. Prom.’ Rossii. 2024. V. 28. N 6. P. 4-9 (in Russian). DOI: 10.18412/1816-0395-2024-6-4-9.
Kulikov B.P., Vasyunina N.V., Dubova I.V., Samoilo A.S. Recycling of fine-grained fluorocarbon-containing waste from aluminum plants to produce synthetic fluorite and caustic alkali solution. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2024. V. 67. N 4. P. 90-100 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20246704.7009.
Kulikov B.P., Vasyunina N.V., Dubova I.V., Samoilo A.S., Ivanova I.K., Sysoeva Y.S. Production of a fluorine-containing mineralizer for clinker firing using coal foam and fly ash from the Berezovskaya GRES. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2025. V. 68. N 6. P. 92-105 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20256806.7174.
Kulikov B.P., Vasyunina N.V., Dubova I.V., Samoilo A.S., Merdak N.V. Obtaining and using synthetic fluorite for Portland cement clinker production. Mag. Civil Eng. 2024. 17(3). 12703. DOI: 10.34910/MCE.127.3.
Volchikhina A.A., Vasilyeva M.A. Development of equipment and improvement of technology for inertial thickening of backfill hydraulic mixtures at the final stages of transportation. Zapiski.Gorn. Inst. 2025. V. 271. P. 168-180 (in Russian).
Archambo M.S., Kawatra S.K. Red mud: Fundamentals and new avenues for utilization. Mineral Proces. Extract. Metallurgy Rev. 2021. V. 42. N 7. P. 427-450. DOI: 10.1080/08827508.2020.1781109.
Rzhechitsky E.P., Kondratyev V.V., Tenigin A.Yu., Afanasyev A.D. Development of technological processes for the regeneration of fluoride compounds at aluminum plants. Izv. vuzov. Priklad. Khimiya Biotekhnol. 2013. N 2 (5). P. 36-43 (in Russian).
Wang H., Zhang Q., Bian J., Zhang D. Synergistic coagulation effect of the cationic coagulant and anionic flocculant on fluorite tailings. Environ. Technol. Innov. 2023. V. 30. P. 103096. DOI: 10.1016/j.eti.2023.103096.
Proskurina V.E., Kashina E.S., Rakhmatullina A.P. Flocculation of disperse systems by polyfunctional polymerinorganic hybrids. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 9. P. 39-46. DOI: 10.6060/ivkkt.20226509.6634.
Udovitsky V.I., Frolov D.V. Analysis of methods for determining the efficiency of flocculants in the process of de-watering coal sludge and enrichment products. Vestn. Kuzbass. Gos. Tekhn. Univ. 2018. N 1. P. 14-19 (in Russian).
Liu R., Zhang C., Pei Y., Chen M., Liu H., Li X. Influence of flocculation effect on the apparent viscosity of cement slurry and analysis of different influencing factors. Const. Build. Mater. 2021. V. 281. P. 122602. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2021.122602.
Moud A.A. Polymer based flocculants: Review of water purification applications. J. Water Process Eng. 2022. V. 48. P. 102938. DOI: 10.1016/j.jwpe.2022.102938.
Subbotin V.V. Petukhov V.N. Study of the influence of flocculants on the efficiency of coal sludge sedimentation. Proceedings of the XVIII International scientific and technical conference. Scientific foundations and practice of processing ores and technogenic raw materials. Ekaterinburg. 2013. P. 20-24 (in Russian).
