НПК «Механобр-техника», Санкт-Петербург, Россия:

В. А. Арсентьев, председатель Совета директоров, докт. техн. наук, эл. почта: ava@npk-mt.spb.ru
А. М. Герасимов, старший научный сотрудник, канд. техн. наук, эл. почта: gerasimov_am@mtspb.com

Отмечен значительный вклад Л. А. Вайсберга (1944–2020), докт. техн. наук, профессора, академика РАН, научного руководителя НПК «Механобр-техника», ведущего специалиста России в области обогащения минерального и техногенного сырья, а также горно-обогатительного машиностроения, в теорию расчета, проектирование и эксплуатацию вибрационных машин и устройств, применяемых в горном деле, строительстве, переработке промышленных и коммунальных отходов. Под руководством Л. А. Вайсберга в НПК «Механобр-техника» были реализованы комплексные инновационные проекты по созданию и широкомасштабному внедрению энерго- и ресурсосберегающих технологий и оборудования для горно-металлургической, строительной промышленности, а также для индустрии переработки различных видов материалов, промышленных и коммунальных отходов. Сегодня оборудование компании применяют и в строительной индустрии, для технического переоснащения дробильно-сортировочных, асфальтобетонных и других видов производств. В статье рассмотрено влияние термохимического модифицирования на процессы разделения суспензий глиносодержащих руд. Такие объекты, как хвостохранилища горно-обогатительных предприятий и полигоны твердых коммунальных отходов, содержащие в своем составе жидкую фазу, должны минимизировать воз действие вредных веществ на окружающую среду и гарантировать санитарно-эпидемиологическую безопасность населения. Одно из возможных направлений утилизации хвостов — их использование в качестве пуццолановых добавок к цементам (минеральная добавка, обладающая способностью связывать Ca(OH)₂ в устойчивые гидратные формы) и в качестве сырья для производства геопо ли меров. Рассмотрено влияние различных параметров на формирование и свойства геополимеров. Установлено, что термохимическое модифицирование глиносодержащих руд, создает предпосылки для использования хвостов обогащения в качестве исходного сырья для производства геополимеров.

Исследование проведено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 19-79-10114).

1. Вайсберг Л. А., Кононов О. В., Устинов И. Д. Основы геометаллургии. — СПб. : Русская коллекция, 2020. — 368 с.
2. Rao F., Liu Q. Geopolymerization and Its potential application in mine tailings consolidation: a review // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2015. Vol. 36, Iss. 6. P. 399–409.
3. Paiva H., Yliniemi J., Illikainen M., Rocha F., Ferreira V. M. Mine tailings geopolymers as a waste management solution for a more sustainable habitat // Sustainability. 2019. Vol. 11, Iss. 4. P. 995. DOI: 10.3390/su11040995.
4. Obenaus-Emler R., Illikainen M., Falah M., Kinnunen P., Heiskanen K. Geopolymers from mining tailings for more sustainable raw material supply // REMINE International Conference Valorization of Mining and other Mineral Wastes into Construction Materials by Alkali-Activation. 2017. MATEC Web of Conferences. 2019. Vol. 274. 05001. DOI: 10.1051/matecconf/201927405001.
5. Арсентьев В. А., Герасимов А. М., Мезенин А. О. Исследование технологии обогащения каолинов с использованием гидротермального модифицирования // Обогащение руд. 2017. № 2. С. 3–9. DOI: 10.17580/or.2017.02.01.
6. Сизяков В. М., Назаров Ю. П., Бричкин В. Н., Сизякова Е. В. Обогащение лежалых хвостов флотации апатит-нефелиновых руд // Обогащение руд. 2016. № 2. С. 33–39. DOI: 10.17580/or.2016.02.06.
7. Kiventerä J., Perumal P., Yliniemi J., Illikainen M. Mine tailings as a raw material in alkali activation: A review // International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials. 2020. Vol. 27, No. 8. Р. 1009–1020.
8. Perumal P., Piekkari K., Sreenivasan H., Kinnunen P., Illikainen M. One-part geopolymers from mining residues – Effect of thermal treatment on three different tailings // Minerals Engineering. 2019. Vol. 144. 106026. DOI: 10.1016/j.mineng. 2019.106026.
9. Longhi M. A., Rodríguez E. D., Bernal S. A., Provis J. L., Kirchheim A. P. Valorisation of a kaolin mining waste for the production of geopolymers // Journal of Cleaner Production. 2016. Vol. 115. P. 265–272.
10. Slaty F., Khoury H., Wastiels J., Rahier H. Characterization of alkali activated kaolinitic clay // Applied Clay Science. 2013. Vol. 75-76. P. 120–125.
11. Elimbi A., Tchakoute H. K., Njopwouo D. Effects of calcination temperature of kaolinite clays on the properties of geopolymer cements // Construction and Building Materials. 2011. Vol. 25, Iss. 6. P. 2805–2812.
12. Кожухова Н. И., Данакин Д. Н., Кожухова М. И., Строкова В. В., Жерновский И. В. и др. Модификация низкоактивного алюмосиликатного сырья как способ повышения его качественных характеристик при синтезе гео полимеров // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2019. № 5. С. 131–139.
13. Qian Wan, Feng Rao, Shaoxian Song, León-Patiño C. A. Geothermal clay-based geopolymer binders: Synthesis and microstructural characterization // Applied Clay Science. 2017. Vol. 146. P. 223–229.
14. Васильев А. Л., Александров В. И. Закладка выработанного пространства на калийных рудниках // Горное оборудование и электромеханика. 2016. № 7. С. 8–13.
15. Хайрутдинов М. М., Вотяков М. В. Разработка составов твердеющих закладочных смесей из отходов переработки руд калийных предприятий // ГИАБ. 2007. № 10. С. 220–222.
16. Пат. 734161 СССР. Силикатное покрытие / В. В. Сланевский, С. М. Ротькин, В. С. Смирнова ; заявл. 15.02.1978 ; опубл. 15.05.1980, Бюл. № 18.