Многолетнее сотрудничество ООО «Компания Бентонит» и Группы ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат»

Связующие добавки на основе бентонитовой глины ООО «Компания Бентонит» активно используются для окомкования железорудных концентратов на горно-обогатительных комбинатах (ГОКах) России – в частности, на предприятиях промышленной группы ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат» (ПАО «НЛМК»).

Главное фото: линия активации и склад готовой продукции ООО «АзРосПромИнвест»

Важными качествами бентонитовой глины, делающими ее идеальным материалом для производства окатышей, являются набухаемость (индекс набухания), гидрофильность и способность при нагреве постепенно выделять воду. Это обусловлено содержанием в породе особого минерала — монтмориллонита.

Так, на входящем в структуру ПАО «НЛМК» Стойленском ГОКе (АО «СГОК») при переработке бентонита в бентопорошок по оригинальной технологии для дальнейшего производства окатышей сегодня успешно используется азербайджанский бентонит ООО «АзРосПромИнвест». Бентонитовые глины Даш-Салахлинского месторождения отличаются очень высоким качеством благодаря содержанию в нем натриевого монтмориллонита до 75%. Таким образом, по минеральному составу они заметно превосходят аналогичное сырье месторождений Греции, Турции, Индии и Китая. Оптимальный грансостав и прочность сырых окатышей, изготовленных с применением данного материала, обеспечивают более эффективное протекание процесса их тепловой обработки и улучшает качество готовых окатышей. В результате комбинат регулярно превышает проектные показатели выпуска продукции и повышения качественных показателей.

Кроме того, сегодня азербайджанский поставщик предлагает инновационный продукт – активированный кальцинированной содой бентонит с улучшенными технологическими свойствами. Проведены промышленные испытания на СГОКе. В ходе промышленных испытаний бентонит показал себя как эффективная связующая добавка для производства окатышей, позволяющая оптимизировать гранулометрический состав при снижении удельного его расхода в шихту, а также ведение процесса сушки и измельчения на более низких температурах при входе в предосушитель и вертикальную валковую мельницу – по сравнению с базовым азербайджанским бентонитом.

Стремясь повысить долю использования отечественных материалов и улучшить логистику доставки бентонитовой глины, технологи АО «СГОК» провели промышленные испытания бентонита Заряновского месторождения (Курганская область) и доказали принципиальную возможность производства окатышей из смеси азербайджанского и курганского бентонитов.

В поисках альтернативы

На сегодняшний день компания «Бентонит» совместно с СГОКом активно работает над совершенствованием старых и разработкой новых продуктов, которые позволят не только эффективно использовать природные ресурсы, но и заметно повысить экономические показатели предприятий

Непрерывное повышение эффективности производственных процессов – стратегическая цель Группы НЛМК. Вертикальные мельницы – это новое слово в технологиях переработки полезных ископаемых. Применение таких мельниц на Стойленском ГОКе позволяет повысить содержание железа в концентрате до 68% и в результате дает возможность в условиях нарастающей конкуренции среди производителей железорудных окатышей увеличить содержание железа и снизить содержание диоксида кремния (SiO2). Не меньше внимания уделяется и физико-механическим свойствам окатышей.

Для повышения комкуемости шихты и увеличения выхода годного класса в диапазоне 10÷14 мм на Стойленском ГОКе прошли промышленные испытания уникального бентонита Таганского месторождения, которое разрабатывает казахстанское предприятие ТОО «Алтайские минералы».

Бентонитовая глина Таганского месторождения выделяется целым рядом важнейших преимуществ. Это особая чистота природного бентонита, в котором содержание монтмориллонита достигает 80–98%, практически полное отсутствие или содержание во много раз ниже предельно допустимых концентраций тяжелых металлов и других вредных веществ, высочайшая емкость катионного обмена, превосходные связующие и реологические характеристики, достигаемые без использования полимеров.

Использование казахстанского сырья в качестве связующей добавки позволяет получать при обжиге окатыши высокопористой структуры – за счет интенсивной диспергации монтмориллонита. Таганский бентонит позволяет выпускать окатыши с улучшенными металлургическими свойствами – пониженным выходом мелких классов (0-5 миллиметров) и высоким общим содержанием железа, прочные при восстановлении. Снижение удельного расхода данного бентонита в шихту составило 25%.

Новые технологии

Промышленная группа «Новолипецкий металлургический комбинат» в 2019 году запустила цех для производства металлургических брикетов из железосодержащих отходов. Такие брикеты, полученные экологически безопасным методом прессования – без обжига, с добавлением в качестве связующего бентопорошка и цемента, предназначены для использования в качестве сырья при выплавке чугуна. Бентонит в данном случае выступает в роли пластификатора и является упрочняющим компонентом сырых брикетов. В доменной шихте готовые брикеты эффективно заменяют железорудное сырье.

Из предложенных вариантов для использования в качестве связующей добавки был выбран азербайджанский бентопорошок. В настоящее время ООО «Компания Бентонит» совместно со специалистами ПАО «НЛМК» проводит исследования для разработки новых материалов, использование которых позволит увеличить прочность железосодержащих брикетов.

Другой инновационный продукт, над которым совместно трудятся специалисты обоих предприятий, – бентонитополимерные композиции для производства агломерата, которые позволяют создавать связующие добавки, отличные по свойствам от ранее применявшихся материалов. Применение полимерных связующих в составе агломерационной шихты является перспективным направлением для интенсификации процесса производства железорудного агломерата, с целью улучшения технико-экономических показателей работы агломерационных машин и повышения прочностных свойств агломерата.

Опытно-промышленные испытания на ПАО «НЛМК» показали, что благодаря связующим свойствам добавок ИПС их внедрение в состав аглошихты способствует повышению комкующей способности в процессе окомкования, соответственно, степень окомкования тестовых испытаний с применением ИПС выше, чем в базовых испытаниях.

Таким образом, полученные предварительные результаты по применению связующей добавки ИПС в состав аглошихты с высоким содержанием тонкодисперсных концентратов показали принципиальную возможность достижения увеличения степени окомкования и прочностных свойств аглошихты в производстве агломерата в условиях аглофабрики ПАО «НЛМК». Отмечается улучшение газодинамических характеристик процесса спекания агломерата и, как следствие, – увеличение холодной прочности агломерата.

Тесное взаимодействие с потребителями позволяет поступательно развиваться. Расширение ассортимента производимой продукции, предназначенной для изготовления железорудных окатышей и агломерата, а также для брикетирования металлургических отходов, позволяет каждый раз подниматься на новый уровень как компании-производителю, так и потребителям.