Поиск по сайту

УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА СПЕКА ИЗВЕСТНЯКОВО-НЕФЕЛИНОВОЙ ШИХТЫ ПУТЕМ ВВОДА В НЕЕ ГИПСОАНГИДРИТОВОГО ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ

Шепелев Игорь Иннокентьевич , Головных Николай Витальевич , Сахачев Алексей Юрьевич , Жижаев Анатолий Михайлович , Котлягин Андрей Геннадьевич

2018 / Том 22, №5 (136) 2018 [ Металлургия и материаловедение ]

ЦЕЛЬ. Исследование возможности изменения качественных показателей спека известняково-нефелиновой шихты с вводом в нее гипсоангидритовых техногенных добавок (ГАТС). МЕТОДЫ. Использованы: физико-химическое компьютерное моделирование на основе метода термодинамического анализа, термоаналитические, электронно-микроскопические методы исследования, рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ. РЕЗУЛЬТАТЫ. При введении в известняково-нефелиновую шихту ГАТС в количестве от 0,2 до 2% от массы шихты повышается реакционная способность компонентов и снижается температура образования спека на 30-70ºС. Вступая во взаимодействие, сульфат кальция способствует образованию Ca₂SiO₄ и NaAlO₂, а также сульфатов щелочных металлов - K₂SO₄ и Na₂SO₄. Исследования показали, что при дозировке ГАТС 0,4% в шихту содержание оксида серы в спеке повышается с 0,28 до 0,38%, повышение температуры спекания с 1230 до 1290ºС увеличивает извлечение из спека сульфатов до 67,2 и 89,7% соответственно. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Опытно-промышленные испытания показали, что ввод гипсоангидритового техногенного сырья в количествах 0,4% от массы шихты позволяет увеличить выпуск товарного продукта - сульфата калия - на 11900 т/год, а также снизить расход известняка при спекании шихты на 35600 т/год.

Ключевые слова:

производство глинозема, известняково-нефелиновая шихта, гипсоангидритовое техногенное сырье, процесс спекания, сульфат калия

Библиографический список:

Ruester J., Arpe R., Grotheer H. Plantwide replacement of the existing control equipment by a new DCS at AOS // Light Metals, 2006. Edited by Travis J. Galloway. TMS (The Minerals, Metals and Materials Society), 2006. P. 139–142.
Loginova I.V. Investigation into the question of complex processing of bauxites of the Srednetimanskoe deposit // Journal of Non-Ferrous Metals. 2013. Vol. 54. No. 2. P. 143–147.
Истомин С.П. Проблемы использования фторсодержащих отходов криолитовых и алюминиевых заводов // Цветные металлы. 2002. № 1. С. 82–86.
Шепелев И.И., Еськова Е.Н., Стыглиц И.С., Головных Н.В., Бочков Н.Н. Перспективы вторичного использования отходов глиноземного производства // Естественные и технические науки. 2017. № 6 (108). С. 41–49.
Кричевская Е.Л., Романчиков И.В., Беньковский С.В., Тимошенко В.В., Варламов М.Л., Романец А. Производство кальцинированной соды и поташа при комплексной переработке нефелинового сырья. М.: Химия, 1977. 172 с.
Шепелев И.И., Головных Н.В., Чудненко К.В, Сахачев А.Ю. Физико-химическое моделирование процессов глиноземного производства при использовании техногенных добавок // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы XXIII Междунар. науч.-техн. конф. (Екатеринбург, 10–13 апреля 2018 г.). Екатеринбург: Изд-во ООО «Таилс», 2018. С. 213–217.
Чудненко К.В. Термодинамическое моделирование в геохимии: теория, алгоритмы, программное обеспечение, приложения. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео». 2010. 287 с.
Chase M.W., Davies C.A., Downey J.R., Frurip, D.J., McDonald R.A., Syverud A.N. JANAF Thermodynamical tables third edition // Journal of Physical and Chemical Reference Data. 1985. Vol. 14. No. Supplement 1. Part 2. P. 927–1856.
Johnson J.W., Oelkers E.H., Helgeson H.C. SUPCRT92: software package for calculating the standart molal thermodynamic properties of mineral, gases, aquaeous species, and reactions from 1 to 5000 bars and 0 to 1000oC. Software Package for Calculating the Standard Molal Thermodynamic Properties of Minerals, Gases, Aqueous Species and Relations among Them as Functions of Temperature and Pressure // Computers & Geosciences. 1992. Vol. 18. P. 899-947.
Karpov I.K., Chudnenko K.V., Kulik D.A., Bychinskii V.A. The convex programming minimization of five thermodynamic potentials other than Gipps energy in geochemical modeling // Amer. J. Sci. American Journal of Science 2002. No. 4. P. 281–311.
Chudnenko K.V., Karpov I.K. Kulik D.A. A high-precision IPM-2 minimization module of GEM-Selektor v.2-PSI Program Package for Geochemical Thermodynamic Modeling. Swizerland. 2002. 74 p.
Головных Н.В., Верхозина В.А., Чудненко К.В., Шепелев И.И. Использование имитационного моделирования при разработке геоэкологического мониторинга и оптимизации технологических процессов в алюминиевой промышленности // Цветная металлургия. 2014. № 3. С. 44–49.
Шепелев И.И., Бочков Н.Н., Головных Н.В., Сахачев А.Ю. Химико-технологические особенности ресурсосберегающих процессов при утилизации твердых отходов металлургического производства // Известия вузов. Серия: Химия и химическая технология. 2015. Т. 58, № 1. С. 81–86.
Пашкевич Л.А. Броневой В.А., Краус И.П. Термография продуктов глиноземного производства М.: Металлургия. 1983. 129 с.
Шепелев И.И., Сахачев А.Ю., Александров А.В., Головных Н.В., Стыглиц И.С., Жижаев А.М. Альтернативные направления переработки некондиционного нефелинового сырья // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: cб. материалов XXII Междунар. науч.-техн. конф. (Екатеринбург, 19–20 апреля 2017 г.). Екатеринбург: Изд-во ООО «Таилс», 2017. С. 244–249.

Файлы: