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

А. Д. Бородин, инженер-технолог 1-й категории Центра инженерного сопровождения производства (ЦИСП), эл. почта: borodinad@nornik.ru
П. В. Малахов, главный специалист Научно-технического управления, эл. почта: malakhovpv@nornik.ru
В. Г. Оруджов, инженер-технолог 1-й категории ЦИСП, эл. почта: orudzhovvg@nornik.ru
С. И. Чипиляга, главный инженер плавильного цеха Медного завода, эл. почта: chipilyagasi@nornik.ru

Финальная стадия действующей технологии производства анодной меди на Медном заводе (МЗ) Заполярного филиала (ЗФ) ПАО «ГМК «Норильский никель» предусматривает разливку анодной меди в изложницы, охлаждение расплава и изложниц посредством распыления технической воды, отделение анодов от изложниц с помощью выталкивающих штырей и перенос отлитого анода в ванны-накопители для последующего окончательного охлаждения проточной водой. Изложницы для разливки расплава изготавливают из той же анодной меди методом литья в медную оснастку, обеспечивая, таким образом, безотходное производство меди в контуре МЗ, а также исключая поступление на территорию Норильского промышленного района изложниц из других материалов. Для исключения пригара (приваривания) анодов к изложницам применяют противопригарные покрытия (ПП) — огнеупорные порошкообразные вещества, смешанные в определенных пропорциях с технической водой или спиртом, наносимые на поверхность рабочей стороны изложниц обливанием, распылением или с использованием кисти, с последующей сушкой. В отношении применяемых сегодня на МЗ ПП можно отметить два недостатка, выявленных в процессе разливки анодной меди. По мере разливки расплава анодной меди в изложницы на каждом последующем круге слой покрытия истончается, что приводит к образованию пригара, дефектов на поверхности полотна или его искривлению. Такой анод считают брако- ванным. Помимо того, при постоянном воздействии расплава происходит износ поверхности изложницы, выраженный появлением трещин. В процессе разливки и охлаждения анодной меди частицы ПП отделяются от изложницы и переходят на поверхность медного анода. Охлажденные аноды транспортируют в цех электролиза меди (ЦЭМ) и устанавливают в электролизные ванны, где частицы ПП, нерастворимые в сернокислых растворах, выпадают в электролитный шлам. В составе нерастворимых частиц присутствуют оксиды кремния, алюминия, магния, кальция и др. Примесные компоненты в шламе усложняют процессы его последующей переработки в металлургическом цехе (МЦ), а также снижают марочность готовой продукции — концентрата платиновых металлов. Цель работы — определение возможности повышения качества поверхности анодов и снижения перехода компонентов ПП с анодов в ЦЭМ и МЦ. В ходе работы выполнены исследования по определению оптимального гранулометрического состава ПП, показаны актуальные условия применения ПП на МЗ, проведены лабораторные и промышленные испытания по применению экспериментального ПП, не свойственного технологии производства медных анодов на МЗ.

1. Казанцев С. П., Фурман Е. Л. Дефекты отливок при литье по выплавляемым моделям : электронный образовательный текстовый ресурс. — Екатеринбург : УрФУ, 2019. — 110 с.
2. Xi Zhao, Shuo Xu, Jing Liu. Surface tension of liquid metal: role, mechanism and application // Frontiers in Energy. 2017. Vol. 11. P. 535–567.
3. Гельфман М. И., Ковалевич О. В., Юстратов В. П. Коллоидная химия : учеб. для вузов. — 7-е изд. — Санкт-Петербург : Лань, 2020. — 336 с.

4. Ružbarský J., Bialy W. Spreading of cracks due to thermal fatigue in metal molds // Multidisciplinary aspects of production engineering. 2018. Vol. 1, Iss. 1. P. 11–18.
5. Янюшкин Ю. М. Теплофизические и рабочие свойства огнеупорных и теплоизоляционных материалов : учеб. пособие. — М. : Изд. Дом МИСиС, 2014. — 91 с.
6. Сообщение ЛПиС-10–2000. Совершенствование технологии получения отливок медных анодов для обеспечения трехразовой выгрузки при электрорафинировании. — Норильск : ГМОИЦ ЗФ ОАО «НГК», 2000. — 30 с.
7. Вдовин К. Н., Пивоварова К. Г., Пономарева Т. Б., Феоктистов Н. А. Совершенствование состава противопригарной краски для стального литья // Литейщик России. 2018. № 6. С. 14–17.
8. Ковалева Т. В., Исагулов А. З. Влияние толщины антипригарной краски на качество отливки при литье по газифицированным моделям // Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов : сб. статей XIX Междунар. науч.-практ. конф. 2019. С. 203–208.
9. Anawar Md. H., Strezov V. et al. Sustainable and economic waste management : resource recovery techniques. — New York : CRC Press, Taylor & Francis Group, 2020. — 316 с.
10. Seisco S., Aromaa J., Latostenmaa O., Forsen O., Wilson B. et al. Pressure leaching of decopperized copper electrorefining anode slimes in strong acid solution // Physicochem. Probl. Miner. Process. 2017. Vol. 53, Iss. 1. P. 465–474.
11. Mubarok Z., Filzwieser I., Paschen P. Dendritic Cathode Growth during Copper Electrorefining in the Presence of Solid Particles // Erzmetall. 2005. Vol. 58, No. 6. P. 315.
12. Озеров С. С., Портов А. Б., Цымбулов Л. Б., Машьянов А. К. Оценка эффективности использования поливиниловых спиртов в качестве связующего при брикетировании флотационного медно-никелевого концентрата // Цветные металлы. 2016. № 8. С. 39–45. DOI: 10.17580/tsm.2016.08.05.
13. ГОСТ 10772–78. Покрытия литейные противопригарные водные. — Введ. 01.01.1979