WWW.KNIGA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Книги, пособия, учебники, издания, публикации

 

Карелин В.Г.

Зайнуллин Л.А.

Артов Д.А.

Епишин А.Ю.

ОБЗОР

Перспективы

эффективного вовлечения

в крупномасштабное

производство

высококачественного

железорудного,

марганцевого и других

видов минерального

сырья месторождений Республики Казахстан г. Екатеринбург, 2013 Генеральный директор ЗАЙНУЛЛИН Лик Анварович доктор технических наук, профессор тел. 8 (343) 374-03-80 факс 8 (343) 374-29-23 aup@vniimt.ru Заведующий лабораторией КАРЕЛИН Владислав Георгиевич Кандидат технических наук Тел. 8 (343) 374-09-67 karelin@lab62.vniimt.ru АРТОВ Дмитрий Анатольевич Старший научный сотрудник ЕПИШИН Артем Юрьевич Младший научный сотрудник ОАО «Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники»

(ОАО «ВНИИМТ», Россия) Карелин В.Г., Зайнуллин Л.А., Артов Д.А., Епишин А.Ю.

ОБЗОР:

Перспективы эффективного вовлечения в крупномасштабное производство высококачественного железорудного, марганцевого и других видов минерального сырья месторождений Республики Казахстан г. Екатеринбург, 1. Республика Казахстан имеет значительные запасы различного железорудного сырья. Однако, использование сырья ряда месторождений сдерживается отсутствием надежно отработанных технологий переработки некоторых видов сырья. В ОАО «ВНИИМТ», со времен Советского Союза, традиционно направленного на разработку технологий переработки сырья казахских месторождений, проведены обширные исследования и проработки, которые в ближайшей перспективе могут позволить значительно увеличить объемы использования различных руд.

2. На АО «Arcelor Mittal Temirtau», единственном в Казахстане металлургическом предприятии черной металлургии, используют железорудное сырье двух видов – лисаковский гравитационномагнитный концентрат с высоким (0,8-0,9 %) содержанием фосфора и малофосфористые концентраты нескольких других, небольших по запасам, железорудных месторождений. В ближайшей перспективе планируется увеличение производства стали почти в два раза. Для этого возможен, судя по всему, единственный вариант – развивать мощности лисаковского месторождения, обеспечив при этом обесфосфоривание лисаковского концентрата на стадии подготовки руды к доменной плавке.

3. Известны гидрометаллургические технологии обесфосфоривания железных руд. В одном предложении используют раствор соды, в другом обрабатывают руду раствором щелочи, в третьем – раствором соляной кислоты, в четвертом используют серную кислоту. Последний вариант для условий Казахстана является наиболее предпочтителен.

Испанские [1] и французские [2] исследователи предложили выщелачивать фосфор серной кислотой при комнатной температуре. Недостатком такой технологии является большая (5часов) длительность выщелачивания. Австралийские [3] исследователи предложили предварительную термическую обработку при температуре 500-600 С, а последующее выщелачивание проводить серной кислотой. Недостатком такой технологии оказалось низкое извлечение фосфора в раствор.

Российские исследователи [4] предложили предварительную термообработку концентрата проводить при температуре 800- С, а последующее выщелачивание фосфора из обожженного концентрата осуществлять серной кислотой с концентрацией 49 % при температуре 20-50 0С. Предложенная технология обладает существенными недостатками, затрудняющими реализацию в промышленных масштабах. Не ясны оптимальная температура и длительность обжига. Высокая концентрация серной кислоты вызывает повышенные требования к используемой при выщелачивании аппаратуры. Отсутствует показатель качества обжига, по которому можно было бы настроить технологический режим обжига и контролировать его. В Казахском патенте [5] в рассмотренный выше российский патент внесены два уточнения:

температура предварительного обжига концентрата составляет 1000-1200 0С, а используемая для выщелачивания серная кислота имеет концентрацию 1-10 %. Такой казахский патент практически нереализуем, так как при указанных температурах происходит спекание концентрата и технологический режим в обжиговом аппарате полностью расстраивается.

4. В ОАО «ВНИИМТ» проведены исследования пирогидрометаллургической технологии обесфосфоривания лисаковского концентрата с использованием обжига и выщелачивания фосфора из обожженного концентрата серной кислотой.

Из необожженного и обожженного концентрата при температуре 400-500 0С фосфор не выщелачивается. С увеличением температуры до 800 С и выше протекает выщелачиванием фосфора. При длительности обжига и выщелачивания по 1 часу и концентрацией серной кислоты в растворе 5,0 % (весовых) содержание фосфора в выщелоченном концентрате составляет 0,65-0,58-0,26-0,17 % после обжига при температурах 800-850-900-950 0С соответственно. Таким образом, выщелачивание фосфора раствором серной кислоты успешно происходит только после высокотермпературного обжига концентрата.

Термогравиметрический анализ показал, что в процессе обжига концентрата наблюдается уменьшение массы образца, в сумме составляющем около 12 % (в диапазоне температур 100- С). При этом уменьшение массы около 10 % происходит при температурах менее 400 0С и объясняется выделением гидратной влаги при разложении гидрогетита, т.е. связанной с оксидом железа.

Уменьшение массы около 0,3-0,5 % происходит в диапазоне температур 400-700 0С и связано оно с выгоранием природного углерода, содержащимся в исходной лисаковской руде. В области температур 800-1000 0С наблюдается уменьшение массы около 2 %.





При этих повышенных температурах наблюдается выделение газа, который в специальных опытах был атрабутирован как водяные пары.

Таким образом, способность фосфора выщелачиваться после кристаллохимическим превращением фосфорсодержащего высокотемпературную влагу. Способность фосфора к выщелачиванию проявляется только тогда, когда происходит разложение фосфорсодержащего компонента с выделением гидратной влаги.

5. По вопросу о форме нахождения фосфора в составе минералов частиц лисаковского концентрата высказаны различные мнения: в виде оксидной формы образует эмульсионную вкрапленность; в форме геля оксида фосфора входит в гидрооксид желеаз; в виде раствора фосфата трехвалентного железа в гидрогетите; фосфатион сорбирован на поверхности гидрооксидов железа; в виде фосфата-вивианита и др. Китайские исследователи [6] в оолитовой железной руде такого же типа, как и лисаковская, полагают, что фосфор находится в виде фосфорита. Учитывая наличие в фосфорсодержащем компоненте высокотемпературной гидратной влаги, по нашему мнению, фосфор в лисаковском концентрате находится в виде аугелита Al2[РО4](ОН)3 – гидратированного фосфата алюминиевого типа. Только один аугелит среди гидратированных фосфатов имеет высокую (730 0С) температуру дегидратации. Все другие гидратированные фосфаты железистого или алюминиевого типа имеют температуру дегидратации 3000С и ниже. Указанная температура (730 0С) разложения аугелита совпадает с температурой начала выделения высокотемпературной гидратной влаги, полученной при термогравиметрическом анализе.

6. Исследование кинетики высокотемпературной дегидратации лисаковского концентрата термометрическим методом показало, высокотемпературной гидратной влаги происходит ступенчато: при определенной температуре выделяется некоторая доля гидратной влаги (см. рисунок 1). Если за 100 % принять суммарную массу высокотемпературной гидратной влаги, то доля ее, удаленной при разных температурах, составляет, %: 54,3 – при 8000С; 24,4 – при 850 0С; 12,2 – при 900 0С; 5,6 – при 950 0С; 3,3 – при 1000 0С. На каждой температурной стадии определены скорости процесса дегидратации и длительность ее.

7. Проведенные исследования показали, что при обжиге на поверхностях частиц лисаковского концентрата образуются трещины. Их количество и глубина увеличиваются с ростом температуры обжига. Также показано, что при увеличении температуры обжига происходит уплотнение частиц (см. рисунок 2).

При температуре обжига 400 0С наблюдается некоторое уменьшение удельной прочности частиц на сжатие. При дальнейшем повышении температуры удельная прочность частиц на сжатие увеличивается, при чем более интенсивно при температурах более 850 0С. Именно при этих высоких температурах происходит выделение высокотемпературной гидратной влаги, в результате чего и появляются глубокие трещины на частицах.

8. Проведенные нами исследования позволяют предложить для оценки качества обжига величину остаточных ПМПП (потери массы при прокаливании) в обожженном концентрате. Учитывая данные рисунка 1 по кинетике дегидратации высокотемпературной высокотемпературной гидратной влаги будет определять долю фосфора, способного перейти в раствор при последующем выщелачивании. Остаточная доля высокотемпературной гидратной влаги, определяемая как величина остаточных ПМПП, будет характеризовать долю фосфора, оставшегося в выщелоченном концентрате. Поэтому величину остаточных ПМПП в обожженном концентрате можно использовать как параметр, характеризующий качество обжига. По величине остаточных ПМПП в обожженном концентрате можно настраивать и контролировать технологический режим обжига.

9. Наши исследования по выщелачиванию фосфора слабым по концентрации раствором серной кислоты из обожженного лисаковского концентрата показали, что процесс зависит от нескольких параметров: длительность выщелачивания, концентрация серной кислоты, температура пульпы, крупность частиц концентрата, интенсивность перемешивания пульпы.

Однако, решающим фактором является качество обжига, определяемое уровнем температуры и длительностью обжига. Чем выше температура обжига и его длительность, тем полнее протекает разложение фосфорсодержащего компонента, тем большая доля фосфора переходит в форму свободного оксида фосфора, который может перейти в раствор при выщелачивании.

На рисунке 3 приведена зависимость остаточного содержания фосфора в выщелоченном концентрате от температуры обжига.

После обжига при температуре 400 0С остаточное содержание фосфора в выщелоченном концентрате практически остается таким же как в исходном необожженном концентрате. Значительное уменьшение остаточного содержания фосфора в выщелоченном концентрате начинается при температуре обжига выше 800 0С. При температуре обжига 900 0С остаточное содержание фосфора в выщелоченном концентрате составляет 0,24 %, а после обжига при температуре 950 0С – 0,126 %. После обжига при температуре С остаточное содержание фосфора в выщелоченном концентрате увеличивается до 0,24 % вследствие значительного уплотнения (спекания) частиц, что препятствует проникновению раствора серной кислоты вглубь частиц и ухудшает показатели дефосфорации.

10. Таким образом, проведенный комплекс исследований и разработок показал, что пиро-гидрометаллургическая технология обесфосфоривания лисаковского гравитационно-магнитного концентрата может быть надежно реализована и позволит получать выщелоченный концентрат с остаточным содержанием фосфора не более 0,20-0,25 %. Такой обесфосфоренный концентрат, полученный на стадии подготовки лисаковской руды к доменной плавке, позволит увеличить производство чугуна и стали на железорудного сырья из новых дополнительных месторождений, используя только сырьевые источники ТОО «Оркен».

11. Для отработки технологии обесфосфоривания лисаковского гравитационно-магнитного концентрата ТОО «Оркен» на площадке промышленную установку. Обжиг концентрата производится во вращающейся печи (см. рисунок 4) диаметром 4,5 м и длиною производительность установки – 80 т/ч по обожженному концентрату. Во вращающейся печи имеются три технологические зоны. В зоне сушки концентрат высушивается от начальной влажности 10 %. В зоне низкотемпературной дегидратации происходит удаление низкотемпературной гидратной влаги, связанной с гидрогетитом. В зоне обжига протекает выделение высокотемпературной гидратной влаги, связанной с фосфорсодержащим компонентом. Охлаждение обожженного концентрата происходит во вращающемся барабанном охладителе диаметром 3,6 м и длиною 60 м [8]. В охладителе имеется две зоны.

В первой, по ходу движения концентрата, футерованной зоне охлаждение концентрата производится воздухом, проходящим вдоль охладителя в противотоке по отношению к перемещению концентрата. Подогретый воздух далее поступает во вращающуюся печь, где используется для сжигания природного газа, за счет чего уменьшается удельный расход топлива на обжиг концентрата. Во второй, нефутерованной зоне доохлаждение концентрата производится водой, поливаемой снаружи на корпус охладителя, и частично подаваемой внутрь охладителя на испарительной охлаждение. Охлажденный концентрат далее направляется на участок выщелачивания. На участке обжига и охлаждения достигнуты проектные технологические показатели при производительности 80 % от проектной. В настоящее время эксплуатация промышленной установки временно приостановлена в связи с проблемами, возникающими на участке выщелачивания, связанными с неудачным выбором конструкции аппарата для выщелачивания, дважды сделанным с недостаточным учетом высокой плотности лисаковского концентрата. В ОАО «ВНИИМТ»

разработана оригинальная конструкция аппарата для выщелачивания, которая позволяет осуществить технологический процесс выщелачивания без осложнений, связанных с сегрегацией, заиливанием, оседанием частиц и т.п. В лабораторных условиях на упрощенных моделях при выщелачивании фосфора в аппарате предлагаемой нами конструкции получены результаты по остаточному содержанию фосфора в выщелоченном концентрате на уровне 0,2 % и менее.

В итоге, пиро-гидрометаллургическую технологию 12.

обесфосфоривания лисаковского железорудного сырья следует рассматривать как перспективную для надежного обеспечения качественным сырьем для увеличения производства чугуна и стали на комбинате Arcelor Mittal Temirtau.

13. Другим, весьма перспективным направлением использования железных руд казахских месторождений является твердофазная металлизация с использованием углей в качестве восстановителя (бескоксовая технология прямого получения железа из руд и концентратов). В Казахстане имеется ряд железорудных месторождений, сырье которых может перерабатываться по бескоксовой технологии (Велиховское, Ломоносовское, Бапы, Масальское, Лощиновское, Кировское, Аятское и др.).

Использование такой технологии наиболее перспективно для железорудных концентратов, имеющих в своем составе примеси элементов, оксиды которых имеют высокую температуру плавления (титан, магний, алюминий и др.). Такие железорудные концентраты могут перерабатываться по технологии прямого восстановления в мелкозернистом виде, без предварительного окомкования [9]что существенно уменьшает себестоимость чугуна и стали за счет исключения передела окомкования. Другие железорудные концентраты, в которых отсутствуют вышеназванные примеси, при металлизации спекаются уже при относительно низких (около 600 0С) температурах, что не позволяет использовать их при металлизации в мелкозернистом виде и в этом случае требуется предварительное окомкование [10].

14. В ОАО «ВНИИМТ» по заказу ТОО «Bapy Mining» проведены лабораторные исследовании по металлизации железорудных материалов месторождения Бапы углем в пересыпающемся слое.

При металлизации крупного концентрата сухой магнитной сепарации с содержанием железа 55,3 % и крупностью 10-0 мм был без признаков спекания получен при температуре 900-1000 0С металлизованный концентрат с содержанием общего железа 67- % при степени металлизации 92-96 %. При металлизации мелкозернистого концентрата мокрой магнитной сепарации с содержанием железа 63,13 % и крупностью 0,5-0 мм получен металлизованный концентрат с содержанием общего железа 80- при степени металлизации 95-97 %. Однако, при этом происходит частичное спекание продукта и налипание на стенки, что не позволяет рекомендовать металлизацию мелкозернистого концентрата в исходном виде и в этом случае необходимо предварительное окомкование мелкозернистого концентрата, например, брикетирование. Разработаны принципы технологии металлизации крупнозернистого концентрата Бапы для промышленного использования 15. В Казахстане имеются железорудные месторождения титаномагнетитового типа (Велиховское, Масальское, Западный Саяк и др.). Концентраты, полученные при обогащении таких руд, могут успешно подвергаться металлизации в тонкозернистом виде без каких-либо признаков спекания. Аналогом этих концентратов является титаномагнетитовый концентрат Качканарского месторождения (Россия), с которым в ОАО «ВНИИМТ» проведен обширный комплекс исследований и испытаний [11-14].

Установлено, что качканарский мелкозернистый концентрат при металлизации твердым восстановителем (углем) не спекается в пересыпающемся слое во вращающейся печи даже при температуре 1050-1100 0С. Степень металлизации получаемого продукта составляет 90-92 %. Полученные результаты подтверждены при испытаниях металлизации мелкозернистого качканарского концентрата в полупромышленный вращающейся печи [15]. В качестве аппарата для металлизации мелкозернистных материалов наиболее перспективна вращающаяся печь [16].

Особенностью титаномагнетитовых концентратов является наличие в них ванадия, который в ходе процесса металлизации также восстанавливается. Получаемый металлизованный продукт далее может использоваться непосредственно в сталеплавильном агрегате для прямого легирования стали. По схеме «обогащение – металлизация – получение стали» сквозное извлечение ванадия от руды до стали получается в два раза больше по сравнению с традиционной многооперационной схемой извлечения ванадия из сталеплавильного шлака химическим способом и производством феррованадия [9,17,18].

16. В ОАО «ВНИМТ» проведены исследования по металлизации лисаковских материалов твердым восстановителем во полупромышленном масштабе показано, что металлизация лисаковской руды углем успешно протекает без признаков спекания при температуре 950-1000 0С [9, 12]. При этом получается металлизованный концентрат со степенью металлизации 90-92 %.

17. ОАО «ВНИИМТ» имеет большой опыт в области металлизации железорудных окатышей твердым восстановителем во вращающейся печи [9]. По расчетам и разработкам ОАО «ВНИИМТ» была запроектирована и построена на Северном горнообогатительном комбинате (г. Кривой Рог, Украина) опытнопромышленная вращающаяся печь диаметром 7,0 м и длиною 92 м, в которой проводилась металлизация железорудных окатышей углем (см. рисунок 5). Производительность установки – 100 т/ч по металлизованным окатышам. Полученные металлизованные окатыши со степенью металлизации до 92 % транспортировались до г. Норильск, где использовались для цементации меди. В последние годы ОАО «ВНИИМТ» разработал технологию металлизации железорудных окатышей для вращающейся печи диаметром 3,6 м и длиною 75 м. Вращающаяся печь была запроектирована для обжига магнезита (пос. Михайловка, Черемховский район, Иркутская область) и была реконструирована для технологии металлизации. Вращающаяся печь эксплуатируется по технологии, разработанной ОАО «ВНИИМТ».

18. Разновидностью восстановления железорудного материала является первая стадия восстановления – от гематита до магнетита.

Характерная особенность этой стадии – приобретение рудой магнитных свойств (гематит немагнитен, магнетит обладает магнитными свойствами). Такой прием используется при обжигмагнитном обогащении окисленных железных руд обладающих слабыми магнитными свойствами. ОАО «ВНИИМТ»

провел обширный комплекс исследований и разработок в области магнетизирующего обжига железной руды Лисаковского месторождения. Из лисаковской руды методом обжигмагнитного обогащения получен концентрат с содержанием железа 60-61 %.

При традиционном гравитационно-магнитном обогащении лисаковской руды получается концентрат с содержанием железа 48-49 %. Предложено проводить обжиг руды в печах кипящего слоя [19]. Восстановление оксидов железа обеспечивается за счет оксидов углерода и водорода, содержащихся в продуктах неполного сгорания природного газа [20]. Отработаны оптимальные режимные параметры обжига лисаковской руды [21, 22]: температура 600-650 0С, содержание монооксида углерода в обжиговых газах 1-3 %, скорость газов в кипящем слое 1,5-2,0 м/с.

Весьма существенной особенностью разработанной технологии обжига и разработанной конструкции печи кипящего слоя является получение кондиционной пыли [23-25], выносимой из обжиговой печи с уходящими газами. Это обеспечивается достаточным временем пребывания мелких частиц в кипящем слое за счет образования пакетов частиц, в которых мелкие удерживаются между крупными частицами некоторое время до распада пакетов, после чего мелкие частицы выносятся из обжиговой печи с уходящими газами. Времени удержания мелких частиц в пактах достаточно для того, чтобы гематит восстановился до магнетита.

Кроме того, для регулирования крупности частиц, выносимых с уходящими газами, имеющих нужную степень восстановления оксидов железа до магнетита (90-100 %), конфигурация печного пространства организована с расширяющимся поперечным сечением по высоте [26, 27]. За счет понижения скорости газов вверху печи обеспечивается вынос только частиц мелкого размера, которые имеют степень восстановления до магнетита и магнитные свойства, достаточные для эффективной последующей магнитной сепарации. На Камышбурунском железорудном комбинате (г.

Керчь, Украина) была построена опытная промышленная печь кипящего слоя производительностью 300 т/сутки, на которой производили магнетизирующий обжиг табачного бурого железняка, аналогичного лисаковской руде. По варианту в соответствии с конструктивными разработками ОАО «ВНИИМТ» на этой промышленной печи были получены результаты, подтверждающие лабораторные и стендовые данные, чем была установлена моделируемость печи кипящего слоя при увеличении масштаба [28].

19. Эффективность идеологии обжигмагнитного обогащения была показана в лабораторных экспериментах и на других железорудных материалах: табачная руда, криворожские окисленные кварциты, серовский бурохромистый железняк, бакальский сидерит и др.

20. Обжигмагнитная технология показала хорошие результаты на карбонатитановой ниобийсодержащей руде месторождения Белая Зима, из которой железосодержащие примеси не извлекаются механическими методами. После слабовосстановительного магнетизирующего обжига железосодержащие примеси приобретают повышенные магнитные свойства и успешно выделяются при магнитной сепарации. При этом в немагнитной фракции получается ниобиевый продукт, в котором содержание ниобия увеличилось в четыре раза [29].

Обжигмагнитная технология обогащения окисленных железных руд может быть использована для обогащения руд казахских месторождений, например, Аятского и др.

21. В Казахстане имеются значительные запасы марганцевых руд, для обогащения которых может быть эффективно использована обжигмагнитная технология. Практически во всех марганцевых рудах содержится примесь железа, находящегося либо в виде отдельного железистого минерала, либо входящего в кристаллическую решетку марганцевого минерала. При слабо- или сильно-восстановительном обжиге все оксиды железа переходят в магнитную форму (магнетит или металлическое железо), что позволяет далее проводить магнитную сепарацию. При низкой напряженности магнитного поля выделяется собственно железистый минерал, а при повышенной – марганцевый минерал (за счет магнитных свойств изоморфного железа). После высоковосстановительного обжига в полученном марганцевом концентрате железо находится в металлическом состоянии, а марганец – в виде монооксида, что позволяет использовать такой марганцевый продукт для прямого легирования стали, вместо ферромарганца. Обжигмагнитная технология получения богатого марганцевого концентрата может использоваться применительно к различным марганцевым рудам (окисленным, карбонатным и смешанным). Проведены исследования обжигмагнитного обогащения ушкатынской (Казахстан) марганцевой руды [30]. Из руды с содержанием марганца 21,7 % получен марганцевый концентрат, содержащий 48,4 % марганца. Для сравнения, из такой же руды традиционным гравитационно-магнитным способом получается концентрат с содержанием марганца всего 25,3 %.

22. В Казахстане имеется большое количество железо-марганцевых руд, комплексная переработка которых может быть осуществлена по обжигмагнитной технологии с получением железного и марганцевого концентратов. В частности обжигмагнитная технология может использоваться для железо-марганцевой руды шахтной добычи месторождения Западный Каражал. Для этого участка шахтной добычи характерно слоистое залегание железной и марганцевой руды. При этом толщина марганцевых прослоев невелика, что не позволяет организовать раздельную подземную их добычу. На шахте комплексная руда может добываться только валовым способом. Шахтная руда валовой добычи может обогащаться обжигмагнитным способом. При этом может быть получен железный концентрат с содержанием железа около 67 %, а также марганцевый концентрат с содержанием марганца 48-52 % (по нашим предварительным оценкам).

23. В ряде железорудных месторождений Казахстана руда содержит микропримесь германия (Атасуйское, Большой Ктай, Западный Каражал и др.). В ОАО «ВНИИМТ» был проведен обширный комплекс исследований и разработок по попутному извлечению германия из германийсодержащих железных руд. В технологическую основу извлечения германия из железной руды было положено восстановление диоксида германия до монооксида, который обладает высокой летучестью. Проведенный предварительный анализ показал, что необходимо решить две самостоятельные проблемные задачи: определение оптимальных режимных параметров восстановления диоксида германия до монооксида, определяющих степень возгонки германия из руды, и разработка технологии улавливания возгонов германия из газов, уходящих из возгоночной печи. Обе эти задачи были успешно решены [9] в ОАО «ВНИИМТ».

Наложение друг на друга диаграмм состояния систем Fe-O-CO и Ge-O-CO показывает, что имеется область совместного существования монооксида германия и вюстито-гематита.

Экспериментальным путем установлено, что при наличии металлического железа в последнем происходит образование неограниченных твердых растворов с германием и возгонка монооксида германия резко уменьшается. Определены оптимальные режимные параметры восстановительного обжига германийсожержащей руды, обеспечивающие высокую (90-95 %) степень возгонки германия (температура, удельный расход угля, крупность руды, длительность обжига и др.). Проведены исследования по возгонке германия из руд вышеназванных месторождений, показавших, что при оптимальных условия обжига успешно происходит возгонка германия. Рекомендовано процесс возгонки германия из железных руд проводить во вращающейся печи с использованием угля в качестве восстановителя [31]. После возгонки германия рекомендовано проводить довосстановление до металлического железа, с получением губчатого железа, пригодного для использования в сталеплавильном переделе.

При десублимации (конденсации) паров оксида германия из высокотемпературных газов основное значение имеет скорость охлаждения газов. При малой скорости охлаждения происходит конденсация на крупных газовых молекулах (СО2, Н2О) с образованием аэрозолей крупностью десятков-сотен ангстрем, крупномасштабными промышленными пылеулавливающими устройствами. При высоких скоростях охлаждения диоксид германия конденсируется на твердых частицах пыли, которые затем улавливаются в пылеуловителях. Разработаны два варианта высокотемпературных газов (в аппарате кипящего слоя нейтральных частиц, псевдоожиженных холодным газом, например, воздухом, с эффективностью улавливания германия 90а также методом физической десублимации на холодных твердых частицах, просыпаемых через газоход, в котором проходят высокотемпературные газы, содержащие пары возгонов).

Возгоночно-десублимационная технология извлечения 24.

металлов и их оксидов исследована и может успешно использоваться на примере других материалов. Отработана такая технология извлечения рения из ренийсодержащих пылей и отработанных катализаторов, имеющих рений в своем составе.

Такая технология может использоваться для извлечения рения из пылей, образующихся при переработке медных концентратов на Жезказганском комбинате. Такая технология опробована на положительном примере извлечения молибдена из отработанных катализаторов, содержащих молибден. Показана возможность использования этой технологии для извлечения молибдена непосредственно из молибденовых окисленных руд.

Предположительно такую технологию удастся использовать для вольфрамсодержащих материалов и некоторых платиноидов.

25. В Республике Казахстан имеется большое количество месторождений известняка, который используется для получения извести, широко применяемой в различных отраслях промышленности. Традиционно известь получают обжигом известняка в шахтных или вращающихся печах. На шахтных печах получают низкий удельный расход топлива, но не достигают высокого качества извести, требуемого особенно в сталеплавильном переделе. При обжиге известняка во вращающейся печи, наоборот, получают требуемое высокое качество извести, но при повышенном удельном расходе топлива.

Для уменьшения удельного расхода топлива при обжиге известняка во вращающейся печи используют предварительный подогрев известняка до температуры 500-600 0С в шахтном аппарате за счет тепла газов, уходящих из вращающейся печи. Такой предварительный подогрев известняка позволяет несколько уменьшить удельный расход топлива, но последний остается существенно больше по сравнению с обжигом в шахтной печи.

В ОАО «ВНИИМТ» разработан комбинированный способ обжига известняка [34, 35], при котором на начальной стадии обжиг известняка проводят в шахтном декарбонизаторе, а затем полупродукт перегружают во вращающуюся печь, в которой завершают обжиг с получением требуемого качества извести (см.

рисунок 6). В шахтном декарбонизаторе обжиг производится как за счет тепла газов, уходящих из вращающейся печи, подаваемых в шахтный декарбонизатор, так и за счет дополнительно сжигаемого топлива в горелках, установленных непосредственно на шахтном декарбонизаторе. В последнем процесс обжига проводится до степени декарбонизации 70-80 % и заканчивается во вращающейся печи, которая имеет небольшую длину. В целом, такой комбинированный агрегат позволяет устранить недостатки шахтной и вращающейся печей и использовать их преимущества.

На таком комбинированном агрегате возможно получение высококачественной извести с остаточным содержанием диоксида углерода 1-3 % при удельном расходе условного топлива 150-160 кг на тонну извести, т.е. примерно таким же, как на отдельной шахтной печи.

1. Разработана пиро-гидрометаллургическая технология обесфосфоривания лисаковского концентрата, реализация которой позволит обеспечить надежную поставку доменного сырья для Arcelor Mittal Temirtau при увеличении производства стали.

2. Отработана технология твердофазной металлизации углем во вращающейся печи, которая может быть использована для получения высококачественного губчатого железа на базе сырья ряда месторождений Республики Казахстан (Бапы, Велиховское, Масальское и др.).

3. Отработана технология обжигмагнитного обогащения окисленных железных руд и марганцевого сырья, которая может быть использована для переработки сырья ряда месторождений Республики Казахстан (Аятское, Ушкатынское, Западный Каражал и др.).

4. Разработана возгоночно-десублимационная технология переработки различных материалов с получением продуктов, содержащих редкие элементы (рений, германий, ниобий, молибден и др.), которая может быть использована для переработки различного минерального сырья Республики Казахстан.

5. Разработана эффективная технология обжига известняка в комбинированном агрегате «шахтный декарбонизатор – вращающаяся печь», которая может быть использована для получения высококачественной извести на предприятиях Республики Казахстан.

1. Бонэ Ж. и др. Обогащение железных руд, добываемых на северо-западе Испании. – VIII международный конгресс по обогащению полезных ископаемых, т. 2, Ленинград, 1969, с.

104-115.

2. Патент Франции, №1505100, 1963.

3. Дукино Р.Д., Энгланд В.М. Фосфор в железных рудах Хемерслейского хребта. – Austral. IMM, 1997, № 5, с. 197-202.

4. Беликов В.В. и др. Способ очистки железорудного концентрата от примесей фосфора. – Патент РФ, № 2184158, 27.06.2002.

5. Сингх В.А. и др. Способ извлечения пустой породы и фосфора их железорудного сырья. – Патент РК, №2003/0525.1, 16.04.2003.

6. Wu Jie и др. Разработка технологии переработки высокофосфористого оолитового гематита. – Новости черной металлургии за рубежом, 2012, №5, с. 18-22.

7. Карелин В.Г. и др. Агрегат для обжига и охлаждения лисаковского концентрата. - Труды международной научнопрактической конференции «Творческое наследие Б.И.

Китаева», Екатеринбург, 2009, с. 166-170.

8. Карелин В.Г. и др. Охлаждение обожженного мелкозернистого лисаковского железорудного концентрата во вращающемся барабане. – Сталь, 2010, №3, с. 6-7.

9. Карелин В.Г. Разработки ОАО «ВНИИМТ» в области восстановления (металлизации) железорудных материалов. – Сборник докладов научно-практической конференции «Металлургическая теплотехника как основа энерго и ресурсосбережения в металлургии, Екатеринбург, 2010, с. 20Карелин В.Г. и др. Спекание тонкозернистых 10.

железорудных концентратов при восстановлении. – Металлургическая теплотехника, 1978, №7, с. 62-65.

Карелин В.Г. Металлизация качканарских материалов. – 11.

Опыт прошлого в настоящем, Нижний Тагил, 2001, с. 35.

Карелин В.Г. и др. Перспективы металлизации 12.

тонкозернистых железорудных материалов. – Физико-химия прямого получения железа, 1977, с. 52-56.

Карелин В.Г., Тимин Е.И. Металлизация железорудных 13.

концентратов твердым восстановителем в пересыпающемся слое. – Теоретические основы и технология подготовки металлургического сырья к доменной плавке, 1980, с. 130-131.

Карелин В.Г., Тимин Е.И. Теплотехнические 14.

исследования металлизации железорудных материалов твердым восстановителем во вращающейся печи. – Сталь, 1990, №7, с. 5-11.

Карелин В.Г. и др. Металлизация тонкозернистого 15.

железорудного материала твердым восстановителем в полупромышленной вращающейся печи. – Тезисы докладов на Всесоюзной конференции по прямому получению железа, 1983, ч. III, с. 17-19.

Боковиков Б.А. и др. Разработка агрегатов для 16.

восстановления железорудных материалов. – Проблемы теплофизики, теплотехники и экономии топлива в черной металлургии, 1980, с. 26-28.

Карелин В.Г. и др. Перспективы производства 17.

металлизованного концентрата для легирования стали ванадием. – Повышение качества литых деталей из стали и чугуна за счет легирования ванадием, М, 1977, с. 142-144.

Довгопол В.И. и др. Металлизация железорудных 18.

материалов и их применение для прямого легирования. – Труды УИЧМ, 1978, т. 34, с. 24-27.

Чукин В.В. и др. Выбор типа печи для 19.

магнетизирующего обжига лисаковских руд. – Тезисы докладов Всесоюзной конференции по комплексному использованию руд Лисаковского месторождения, Алма-Ата, 1968, с. 17-18.

Карелин В.Г. Кинетика восстановления оксидов железа 20.

до магнетита смесью СО и СО2 в кипящем слое. – Тезисы докладов симпозиума по кинетике, термодинамике и механизму процессов восстановления, М, 1986, ч. I, с.18.

Карелин В.Г., Тимин Е.И. Влияние температуры 21.

магнетизирующего обжига бурых железняков на восстановимость концентратов. – Комплексное использование руд Лисакоского месторождения, Темиртау, 1982, с. 22-23.

Карелин В.Г. Влияние содержания и расхода окиси 22.

углерода на кинетику магнетизирующего обжига лисаковской руды газообразным восстановителем. – Комплексное использование руд Лисаковского месторождения, Темиртау, 1982, с. 21-22.

Карелин В.Г., Попов В.М. Особенности обработки пыли, 23.

выносимой из печей при магнетизирующем обжиге лисаковских руд. – Проблемы обогащения и комплексной переработки фосфористых лисаковских руд, 1979, с. 43-44.

Карелин В.Г. Кипящий слой – гарантия получения 24.

восстановленной пыли при обжиге лисаковских руд. – Комплексное использование руд Лисаковского месторождения, Темиртау, 1982, с. 25-26.

Карелин В.Г. Вынос пыли из обжиговых печей кипящего 25.

слоя. – Актуальные вопросы металлургической теплотехники предприятий цветной металлургии, Свердловск, 1984, с. 36.

Чукин В.В. и др. Распределение и восстановление 26.

железной руды по высоте реакционной камеры печи кипящего слоя. – Сборник трудов ВНИИМТ, 1970, №23, с. 275-279.

Карелин В.Г. Влияние конструкции печи на 27.

экологическую эффективность при обжигмагнитном обогащении окисленных железных руд. – Охрана недр и комплексное использование минерального сырья в железорудной промышленности, М, 1989, с. 69-71.

Тациенко П.А. и др Магнетизирующий обжиг 28.

керченских руд в однозонной опытно-промышленной печи кипящего слоя Камышбурунского железорудного комбината.

– Высокотемпературные эндотермические процессы в кипящем слое, 1968, с. 361-383.

Карелин В.Г. и др. Перспективы комплексного 29.

использования руд коры выветривания одного из карбонатитановых месторождений по комплексному использованию руд и концентратов, М, 1975, с. 91.

Карелин В.Г. Обжигмагнитный способ обогащения 30.

марганцевой руды. – Сталь, 2008, №8, с. 64.

Карелин В.Г. Извлечение германия из 31.

железосодержащих металлургических пылей. – Переработка техногенных образований, Екатеринбург, 1997, с. 29.

Карелин В.Г., Мариев С.А. Улавливание возгонов 32.

германия из высокотемпературных газов. – Теплотехническое обеспечение технологических процессов в металлургии, Свердловск, 1990, с. 25.

Карелин В.Г., Зайнуллин Л.А. Улавливание возгонов 33.

металлов и оксидов из промышленных газов. – Экологические проблемы промышленных регионов, Екатеринбург, 2001, с.

110-111.

Карелин В.Г.и др. Возможности получения 34.

высококачественной извести из малопрочного известняка. – Сталь, 2005, №3, с. 34-35.

Карелин В.Г.и др. Система сжигания природного газа в 35.

комбинированном агрегате для обжига известняка с шахтным декарбонизатором. – Опыт и перспективы применения горелочных устройств на шахтных печах обжига известняка, Екатеринбург, 2006, с. 46-49.

Карелин В.Г.и др. Инновационная технология обжига 36.

известняка. – Металлургическая теплотехника как основа энерго-ресурсосбережения в металлургии, Екатеринбург, 2010, с. 153-158.



 

Похожие работы:

«ПБ 06-111-95 ЕДИНЫЕ ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РУДНЫХ, НЕРУДНЫХ И РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ПОДЗЕМНЫМ СПОСОБОМ Книга 1 1. РАЗРАБОТАНЫ Госгортехнадзором России на основании 2-го издания Единых правил безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом, утвержденных Госгортехнадзором СССР в 1971 году. Требования Правил изложены в двух книгах: книга 1 - основной текст Правил, книга 2 - приложения к Правилам. 2. УТВЕРЖДЕНЫ...»

«1 УДК 947.1/.9 ББК 63.3(2Рос.Бур) И 907 И 907 История Улан-Удэ / [Ред. совет: Айдаев Г. А., Тучков С. М., Нагуслаева Т. М., Номогоева В. В., Матвеева А. И.]. – Кемерово : Кузбассвузиздат, 2012. – 160 с. : ил. ISBN 978-5-202-01114-6 Первое издание по истории города Улан-Удэ, охватывающее период с каменного века до современности. УДК 947.1/.9 ББК 63.3(2Рос.Бур) © Администрация города Улан-Удэ, 2012 2 ISBN 978-5-202-01114-6 © Издательство Кузбассвузиздат, Содержание Территория города в древности...»

«7044 УДК 621.391.82: 532.57 ПРИМЕНЕНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО МНОГОПОЛЮСНОГО РЕФЛЕКТОМЕТРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО ПЛОСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ А.А. Львов Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина Россия, 410054, Саратов, Политехническая ул., 77 E-mail: alvova@mail.ru П.А. Львов Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина Россия, 410054, Саратов, Политехническая ул., 77 E-mail: peter.lvov@gmail.com Ключевые слова: комбинированный многополюсный...»

«Авдеев Геннадий Петрович В мой кабинет залетела неуправляемая ракета (продолжение, часть 2-я, начало в 11-м томе) Встречи в Президентском дворце Афганистан вошел в мою судьбу задолго до начала ввода в страну Ограниченного контингента советских войск (ОКСВ) в 1979 году. После окончания в 1969 году Института восточных языков при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова, в течение нескольких лет я работал переводчиком на строительстве Исфаганского металлургического комбината в...»

«Содержание Общая информация о горном институте им. О.А. Байконурова 1 4 Общая информация о специальности 050724 - Технологические 2 5 машины и оборудование (по отраслям) Виды занятий 3 6 Профессиональная практика 4 7 Письменные работы 5 7 Требования к выпускной квалификационной работе 6 8 Специализация - Горные машины и оборудование 7 Специализация - Металлургические машины и оборудование 8 Специализация – Технологические машины и оборудование 9 нефтяной и газовой промышленности УМКД...»

«ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РЕГИОНА СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В КРАСНОЯРСКОМ КРАЕ М.Т. Джуракулова, гр. 11-1 г. Лесосибирск, ФГБОУ ВПО Сибирский государственный технологический университет Лесосибирский филиал На первый взгляд, неблагоприятные с экологической точки зрения площади занимают не более 10% общей территории края. Однако необходимо учесть, что именно в этой части проживает основная часть трехмиллионного населения края и сосредоточены промышленные объекты и сельскохозяйственные зоны....»

«Содержание Общая информация о Горно-металлургическом институте 1 4 Общая информация о специальности 5В070900 – Металлургия 2 6 Виды занятий 3 7 Профессиональная практика 4 8 Письменные работы 5 8 Требования к выпускной квалификационной работе 6 9 Направления кафедры МЦМ 7 9 Направления кафедры МПТиТСМ 8 Учебный план специальности 5В070900 – Металлургия 9 Учебно-методические комплексы дисциплин (УМКД) специальности 10 5В070900 - Металлургия Общая информация о Горно-металлургическом институте 20...»

«Православие и современность. Электронная библиотека Эрнест Райт Библейская Археология © Biblical Archaeology, Philadelphia, 1960 © перевел с английского А. Чех © Holy Trinity Orthodox Mission Содержание Предисловие Введение 1. Религия Израиля и Религия Ханаана Бог и Боги Боги Ханаана Культ Израиль и религия Ханаана 2. Патриархи Прародина патриархов Патриархи в Ханаане 3. Исход и Завоевание Исторический фон Фараон Исхода Маршрут Исхода Завоевание Ханаана Завоевание с Исторических Позиций Падение...»

«НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА ПОРОШКОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОРОШКОВАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ В МИРЕ И В БЕЛАРУСИ: 1990-2010. СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ, ПЕРСПЕКТИВЫ ВИТЯЗЬ П.А. 1, ИЛЬЮЩЕНКО А.Ф. 2, САВИЧ В.В. 3 1 Президиум НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь 2 Государственное научно-производственное объединение порошковой металлургии, г. Минск, Беларусь 3 Институт порошковой металлургии, г. Минск, Беларусь В работах [1-9], на основании обзора зарубежной литературы, собственных наблюдений, сделан...»

«З.М.Латыпов, Н.П.Бурмистрова, В.П.Савельев, Р.Г.Фицева лев германович берг 1896–1974 УДК 544 ББК 24.5Г Л27 Печатается по решению Юбилейной комиссии по издательской деятельности Казанского университета Научный редактор профессор А.В.Захаров Латыпов З.М., Бурмистрова Н.П., Савельев В.П., Фицева Р.Г. Л27 Лев Германович Берг, 1896–1974. – Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2003. – 40 с. ISBN 5-7464-0927-8 Очерк посвящен жизни и научно-педагогической деятельности Льва Германовича Берга – доктора...»

«Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский технологический университет МИСиС Новотроицкий филиал Кафедра металлургических технологий Е.П. Большина ЭКОЛОГИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА Курс лекций Новотроицк, 2012 УДК 502.7.719: 628.5 ББК 20.1 Бол - 79 Рецензенты: Заведующий кафедрой электроснабжения и энергообеспечения Орского филиала ОГТИ ГОУ ОГУ, к.т.н., В.И....»

«ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЫСШЕЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИХОДЬКО ИГОРЬ ЮРЬЕВИЧ УДК 621.771.23/24:681.5.015:002.2 РАЗВИТИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ, МЕТОДОВ РАСЧЁТА И УПРАВЛЕНИЯ ПАРАМЕТРАМИ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОКАТАНЫХ ПОЛОС С ВЫСОКОЙ ПЛОСКОСТНОСТЬЮ И КАЧЕСТВЕННОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ Специальность 05.03.05 - “Процессы и машины обработки давлением” АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание научной степени доктора технических наук Донецк - Диссертацией является...»







 
© 2014 www.kniga.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Книги, пособия, учебники, издания, публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.