CC BY
138
1. Мокрецкий Н.П., Клименко В.П., Ржечицкий Э.П. Способ сгущения пульпы. А.с. СССР №387581, 1970.
2. Ржечицкий Э.П., Клименко В.П. и др. Способ извлечения фтора из отбросных газов электролизного производства. А.с. №342397, 1970.
3. Ржечицкий Э.П., Клименко В.П,, Дубровинская Э.К. Способ получения криолита. А.с. №415955, 1972.
Библиографический список
4. Ржечицкий Э.П. Новые направления и перспективы утилизации фтористых и сернистых соединений на алюминиевых заводах. Алюминий Сибири 2002: сб. научн. Статей. Красноярск: Бона компани, 2002. С.25-28.
5. Комлев М.Ю., Дорофеев В.В. Способ получения криолита. А.с. №1801101, 1993.
УДК 662.7.004.18; 661.482
КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА АЛЮМИНИЕВЫХ РУД ФТОРИДНЫМ СПОСОБОМ
В.С.Римкевич1, Ю.Н.Маловицкий2, А.А.Пушкин3, Т.Ю.Еранская4
Институт геологии и природопользования Амурского научного центра ДВО РАН, 675000, г. Благовещенск, пер. Рёлочный, 1.
Рассмотрены физико-химические процессы фторидной переработки алюминиевых небокситовых руд. В результате предложен фторидный способ комплексного извлечения глинозема, фторида алюминия, аморфного кремнезема и других полезных компонентов. Ил. 4. Табл. 2. Библиогр. 9 назв.
Ключевые слова: алюминиевые руды; физико-химические процессы; комплексная переработка; глинозем; полезные компоненты; фторидный способ.
COMPLEX PROCESSING OF ALUMINUM ORES BY THE FLUORIDE METHOD V.S. Rimkevich, Yu. N. Malovitsky, A.A. Pushkin, T.Yu. Eranskaya
Institute of Geology and Natural Resources of Amur Scientific Center, FEB RAS, 1 Relochny Lane, Blagoveshchensk ,675000.
The authors examine physical and chemical processes of fluoride processing of aluminum nonbauxite ores. As a result, they propose a fluoride method of complex extraction, of alumina, aluminum fluoride, amorphous silica and other minerals.
4 figures. 2 tables. 9 sources.
Key words: aluminum ores; physical and chemical processes; complex processing; alumina; useful components; fluoride method.
Российская Федерация по производству первичного технического алюминия занимает второе место в мире (после КНР), опередив такие промышленно развитые страны, как США, Канада, Германия и др. В то же время российская алюминиевая промышленность ежегодно импортирует 50-55% высококачественных бокситов и глинозема, что представляет угрозу для стратегической безопасности нашей страны. Одним из путей выхода из сложившейся ситуации является использование широко распространенных небокситовых алюминиевых руд: высокоглиноземистых пород, као-линсодержащих песков, анортозитов, щелочных алюмосиликатов и др. [2].
Существующие способы производства глинозема (кислотный, щелочной, электротермический и другие) из небокситовых алюминиевых руд нерентабельны, отличаются сложностью, многостадийностью процесса, большими энергетическими затратами и не имеют широкого применения в алюминиевой промышленности Российской Федерации. Поэтому нами были изучены физико-химические процессы переработки алюминиевых небокситовых руд, и в данной работе рассматривается защищенный фторидный способ [3, 4] комплексного извлечения глинозема, фторида алюминия, аморфного кремнезема и других полезных компонентов.
1Римкевич Вячеслав Сергеевич, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией наукоемких технологий переработки минерального сырья, тел.: 89246786986, e-mail: [email protected] Rimkevich Vyacheslav, Candidate of Geological and Mineralogical sciences, senior research worker, Head of the Laboratory of High Technologies for Mineral Processing, tel.: 89246786986, e-mail: [email protected]
2Маловицкий Юрий Николаевич, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник лаборатории наукоемких технологий переработки минерального сырья, тел.: 84162333594, e-mail: [email protected] Malovitsky Yury, Candidate of Physics and Mathematics, senior research worker, leading researcher at the Laboratory of High Technologies for Mineral Processing, tel.: 84162333594, e-mail: [email protected]
3Пушкин Александр Андреевич, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории наукоемких технологий переработки минерального сырья, тел.: 84162333594, e-mail: [email protected]
Pushkin Alexander, Candidate of Physics and Mathematics, senior research worker at the Laboratory of High Technologies for Mineral Processing, tel.: 84162333594, e-mail: [email protected]
4Еранская Татьяна Юрьевна, кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории наукоемких технологий переработки минерального сырья, тел.: 84162333594, e-mail: [email protected]
Eranskaya Tatiana, Candidate of technical sciences, senior research worker, senior research worker at the Laboratory of High Technologies for Mineral Processing, tel.: 84162333594, e-mail: [email protected]
Среди небокситовых алюминиевых руд большие перспективы имеют кианитовые концентраты, содержание глинозема в которых достигает 62,6 мас.%, по данному параметру они сопоставимы с высококачественными бокситами. В обезвоженных каолиновых концентратах содержание глинозема достигает 42,60 мас.% (табл. 1), но извлечение их из каолинсодержа-щих песков значительно ниже по себестоимости по сравнению с получением из высокоглиноземистых пород, обладающих массивной текстурой.
Объектами изучения являлись каолиновые концентраты марок КМ-1 и КН-73 (табл. 1), получаемые в Экспериментально-технологическом филиале (ЭТФ) Амурского научного центра (АмурНЦ) ДВО РАН при промышленном обогащении кварц-полевошпатовых каолинсодержащих песков Чалганского месторождения (Амурская область). Обогащение песков основано на разделении минералов по крупности в водной среде, в результате извлекаются тонкодисперсные каолиновые концентраты, кондиционные кварцевые пески и полевошпатовый концентрат. Проектная промышленная мощность ЭТФ АмурНЦ составляет 50 тыс. т каолинов, 85 тыс. т кварцевых песков и 12,4 тыс. т полевошпатового концентрата в год.
Комплексная переработка каолиновых концентратов, состоящих в основном из минерала каолинита (Л!4[Б14О10](ОН)8), осуществлялась с применением дополнительного компонента - гидродифторида аммония (К1Н4НР2), который в отличие от фтора, фтористого водорода и фтористоводной кислоты при нормальных условиях не представляет существенной экологической опасности и становится сильным фторирующим реагентом при нагревании. Температура плавления гидродифторида аммония составляет 414,8 К, температура разложения - 536 К.
Исходные компоненты, взятые в заданных соотношениях, тщательно растирали и помещали в теф-лоновые, стеклоуглеродные или платиновые контейнеры - чашки или тигли. Величина навесок составляла от 5 до 40 г. Опыты проводили в универсальном никелевом (марка никеля НП-2) реакторе, в котором
нагревали реакционные смеси при температурах 348846 К в течение 0,17-4,5 ч, улавливали образующийся конденсат и разделяли летучие продукты.
Поглощение газообразного аммиака и паров воды происходило в сосуде с водой. При разделении летучих компонентов сбор гексафторсиликата аммония ((МН4)2Б1Р6) осуществляли в первой зоне двухзонного конденсатора, во второй зоне конденсировали фторид аммония (К1Н4Р). Собранный фторид аммония направляли в лабораторный выпариватель-кристаллизатор, где из водного раствора К1Н4Р происходила кристаллизация гидродифторида аммония; синтез аморфного кремнезема осуществляли из водного раствора (МН4)231Р6 в гидролизном аппарате. Эти устройства изготовлены из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т.
Исходные образцы, промежуточные фазы и конечные продукты исследовали методом рентгенофа-зового анализа (ДРОН-3, СиКа-излучение), эмиссионного спектрального (спектрограф СТЭ-1) и химическими методами анализов.
Кинетические параметры физико-химических процессов (константы скоростей и энергии активации) вычисляли на основе убыли массы навесок за определенные промежутки времени при заданных температурах и по данным химических анализов на элементы в продуктах реакций. Степень образования реакций, необходимую для дальнейших расчетов, определяли по формуле а = та/трасч., где та - масса образовавшегося продукта, трасч. - теоретически возможное количество продукта. Для расчетов применяли две методики: по обобщенному топохимическому уравнению Ерофеева и способу Эмануэля-Кнорре.
Термодинамические расчеты равновесий химических реакций при различных температурах проводились с использованием данных о химических веществах в стандартных условиях [5, 6] методом учета высокотемпературных составляющих изменений значений энтальпии и потенциала Гиббса. Расчеты велись на персональном компьютере с применением приложения «М.Ехсе! 2003».
Таблица 1
Химический состав исходного сырья и каолиновых концентратов Чалганского месторождения
Оксиды, мас.% Исходное сырьё Каолиновые концентраты
КМ-1 *КМ-1 КН-73 *КН-73
бЮ2 77,38 46,83 53,95 50,28 58,01
Л!2О3 14,75 37,00 42,60 33,88 39,09
Ре2О3 0,46 0,96 1,11 0,71 0,82
ТЮ2 0,35 0,60 0,69 0,47 0,54
МдО не обн. не обн. - не обн. -
СаО не обн. не обн. - не обн. -
№2О 0,13 0,11 0,13 0,14 0,16
К2О 1,65 1,33 1,52 1,20 1,38
п.п.п. 4,83 12,83 - 12,86 -
Сумма 99,55 99,66 100 99,54 100
"Пересчет на обезвоженное вещество. Составы образцов определены в Аналитическом центре минералого-геохимических исследований ИГиП ДВО РАН. КМ-1 - каолин мокрого обогащения первой группы качества, используемый для производства керамики. КН-73 - каолин-наполнитель (мокрого обогащения) с коэффициентом отражения белизны 73, используемый для производства бумаги.
Экспериментальные исследования физико-химических процессов фторидной переработки каолиновых концентратов проводились в две стадии: спекание исходной руды с гидродифторидом аммония при температурах 348-498 К и термическая обработка полученного твердого осадка в температурном интервале 648-848 К.
Взаимодействие при спекании описывается реакцией
/ А!4[814О1о](ОН)8+12МН4НР2= 2(1ЧН4)зЛ!Рб +2(МН4)281Рб+2МНзТ+9Н20Т. (1)
Для реакции (1) изменение энергии Гиббса при нормальных условиях составляет -2197 кДж и уменьшается до -2684,2 кДж при 498 К.
При смешивании каолиновых концентратов в сте-хиометрическом соотношении с 1МН4НР2 образовывается вязкая масса в результате выделения воды и реакция фактически начинается при комнатной температуре. При дальнейшем нагревании происходит активное взаимодействие каолинового концентрата с 1МН4НР2. На рис.1 показаны кинетические кривые зависимости количества выделившегося при спекании аммиака от времени при различных температурах. По данным констант скоростей и энергии активации процесс протекает в кинетической области (табл.2, реакция (1)), способ ускорения процесса - повышение температуры. В расплаве 1МН4НР2 взаимодействие протекает с максимальной скоростью и при 498 К за 3 часа достигаются оптимальные условия процесса с выделением аммиака более 98% от теоретически возможного.
Газообразный аммиак и пары воды улавливаются в водном растворе с образованием аммиачной воды по реакции
1ЧНз + Н20 = 1ЧН40Н, (2)
которая поступает на стадию гидролизации гексафто-росиликата аммония.
Реакция (2) проходит при комнатной температуре: АО3023К = -9,19 кДж, и значения измерений энергии Гиббса увеличиваются с возрастанием температуры: АО0398К = -1,15 кДж.
По данным рентгенофазового анализа полученный после спекания твердый осадок представляет собой порошкообразный продукт белого цвета, состоящий из смеси двух комплексных солей -(ЫН4)зЛ!Рб и (МН4)2Б1Рб.
NHj,%
Рис.1. Зависимость количества аммиака, выделившегося при спекании каолинового концентрата с гидродифторидом аммония, от времени (т) при различных температурах. Пунктиром показано теоретически возможное количество аммиака. Температура, К: 1 -348; 2 - 398; 3 - 448; 4 - 498
Результаты наших исследований по влиянию избытка фторирующего реагента (15% от стехиометрии) на выход гексафтороалюмината и гексафторосилика-та аммония показал, что оптимальным является расчетное стехиометрическое соотношение 1:2,65. Если это соотношение меньше, например, 1:2,15, то выход продуктов реакции (1) снижается до 65% по массе; при большем соотношении (1:3,05) выход продуктов достигает 99% по массе, однако при этом выделяется повышенное количество аммиака и фторирующий реагент расходуется не полностью.
Термическая обработка полученного после спекания твердого осадка в восстановительных условиях приводит к образованию фторида алюминия, в окислительных условиях с продувкой водяным паром -глинозема.
Взаимодействие при термической обработке описывается реакциями
Таблица 2
Значение констант скоростей кс и энергии активации Еа процессов,
описываемых реакциями (1), (3), (4)
Т(1), К kc, мин-1 Т(3), К kc, мин-1 T(4), К kc, мин-1
Реакция (1) Реакция (3) Реакция (4)
348 0,004122 648 0,06593 648 0,06572
398 0,005312 748 0,09571 748 0,08983
448 0,01123 848 0,1798 848 0,01797
498 0,02781
Ea, кДж-моль-1 31,0 8,0 9,1
(Ж4)3Л!РВ + (Ж^Рв =
= Л!Р3+(МН4)231Р6 Т + 3ЫН3Т+3НРГ; (3)
2(ЫН4)3Л!Р6 + (МН4)231Р6 +3Н2О= Л!2О3+(МН4)281Р6 Т + 61ЧН3Т+12НРТ. (4)
Термодинамические расчеты показывают, что реакции начинаются при температурах выше 618 К: Дв^ = -28,6 кДж (3); Дв0618Х = -7,8 кДж (4). С ростом температуры значения изменений энергии Гиббса уменьшаются, что благоприятно влияет на сдвиг равновесия реакций в сторону образования конечных продуктов.
Реакция спекания (1), а также реакции образования фторида алюминия (3) и глинозема (4) являются реакциями первого порядка, в которых участвуют комплексные соединения. Каолинит относится к типу сложных филлосиликатов и обладает двойной иноси-ликатной цепочечной структурой, состоящей из тетраэдров и простирающейся в двух направлениях с соотношением Б1:О = 2:5. В некоторых тетраэдрах кремний замещен алюминием в качестве центрального атома. В этом случае химическая связь между центральным атомом и аддуктом первой координационной сферы из ковалентной (атомный радиус Б1 = 1,17 А) превращается в ионную (атомный радиус Л! = 1,43 А). При спекании с гидродифторидом аммония каолинит разлагается на два более простых комплексных соединения: гексафторосиликат аммония, обладающий гексагональной структурой, и гексафтороалюминат аммония октаэдрической структуры. Далее при термической обработке сублимирует, а (МН4)3Л!Р6 разла-
гается согласно реакции (3) или (4). Реакция (4) идет с большей степенью вероятности, так как при 798 К ей соответствует ДО0 = -467 кДж, тогда как ДО0 = -225 кДж соответствует реакции (3) при той же температуре. Кроме вероятности протекания этих реакций с учетом термодинамических факторов мы обращали внимание на влияние кинетики процессов, происходящих в преобладающей восстановительной или окислительной среде.
В результате термической обработки происходит сублимация (N^^(5 при температурах выше 618 К, что согласуется с ранее установленными данными [7]. На рис. 2 показаны кинетические кривые, рассчитанные по данным убывания массы нелетучего осадка в восстановительных условиях с получением фторида алюминия (реакция (3)) при различных температуре и времени выдержки. Из приведенных экспериментальных данных видно, что температура 848 К является наиболее благоприятной для обескремнивания концентратов, рассчитанное теоретическое количество нелетучего осадка достигается за 30-45 мин.
Примесные соединения Ре, Na, К при сублимации в восстановительных условиях образуют простые фториды, которые остаются в нелетучем осадке. Растворимые в воде фториды щелочных металлов (№Р и КР) удаляются путем обработки нелетучего осадка
водным раствором. Удаление фторида железа (РеР3) осуществляется путем кипячения в водном растворе или обработки кислотами. По содержанию основного компонента (Л!Р3) фторид алюминия соответствует высшему сорту (ГОСТ 19181 - 78). Фторид алюминия широко применяется в качестве компонента электролитического расплава, для получения криолита, флюсов, эмалей, стекол и других целей.
На основании полученных экспериментальных данных по степени образования летучего (NH4)2SiРв были выполнены расчеты констант скоростей и энергии активации (табл. 2, реакция (3)). Процесс характеризуется низкой энергией активации и высокими константами скоростей реакции. Сублимация летучего происходит за короткие промежутки времени, и при температуре 848 К через 30 мин степень образования этого продукта составляет более 98%.
Летучий гексафторосиликат аммония улавливается и собирается в первой зоне конденсатора. По данным эмиссионного спектрального анализа имеет высокую чистоту: содержание металлических примесей не превышает 10-3 - 10-5 мас.% (Л!, Ре, Мп, Мд, Си). Гексафторосиликат аммония широко применяется в химической, пищевой, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности.
Рис.2. Кинетические кривые обескремнивания нелетучего осадка в восстановительных условиях при различных температурах с получением фторида алюминия: т - масса образца; т - время сублимации. Пунктиром показано теоретически возможное количество нелетучего осадка. Температура, К: 1 - 648; 2 - 748; 3 -
848
Гексафторосиликат аммония растворяют в воде до концентрации 10-25 мас.% и при температуре 323378 К подвергают взаимодействию с аммиачной водой (25 мас.% NH3) до образования суспензии при рН = 89, из которой в нагретом состоянии при заданных температуре и времени выдержки (0,5-1,5 ч) выпадает в осадок аморфный кремнезем.
Гексафторосиликат аммония гидролизуется в во-дощелочном растворе по реакции
(Ж^Рв + 4 1КН4ОН =
ЗЮ2|+6МН4Р +2Н2О. (5)
Реакция (5) происходит при комнатной температуре: АО023К = -48,7 кДж. С повышением температуры значения изменений энергии Гиббса увеличиваются: Д03098К = -19,1 кДж. Образующуюся суспензию отфильтровывают и промывают дистиллированной водой с механическим перемешиванием, затем осадок на фильтре высушивают. Полученный аморфный кремнезем представляет собой химически чистый ультрадисперсный порошок («белая сажа») с высокой удельной поверхностью (не менее 50 см2/кг) и хорошей фильтруемостью [4].
Из химически чистого аморфного кремнезёма (более 99,999 мас.% БЮ2) методом карботермического восстановления с применением химически чистых восстановителей [8] планируется наладить производство полупроводникового кремния (среднемировая стоимость 40 $/кг), а из гексафторосиликата аммония будет извлекаться аморфный кремний (среднемировая стоимость 200 $/кг) путем электролиза водного раствора (МН4)2Б1Р6 [9].
В результате термической обработки порошкообразного спека в восстановительных условиях (реакция (3)) выделяются пары 1МН3 и НР, которые снова взаимодействуют между собой во второй зоне конденсатора по реакции
1ЧНз + НР = 1ЧН4Р. (6)
Для реакции (6) ДО3023К = -39,1 кДж и значения изменений энергии Гиббса увеличиваются с возрастанием температуры: ДО3098К = -23,3 кДж.
После удаления аморфного кремнезема (реакция (5)) водный раствор 1КН4Р выпаривается и из него кристаллизуется гидродифторид аммония по реакции
21ЧН4Р = ЫН4НР2 +Ж3 Т. (7) \с0
Реакция (7) происходит при 398 К ( 398 К = -12,2 кДж) и значения изменений энергии Гиббса уменьшаются с возрастанием температуры: ДО5098К = -45,1 кДж. Образовавшийся 1КН4НР2 поступает в начало технологического процесса обработки каолиновых концентратов.
Пирогидролиз твердого осадка (реакция (4)), полученного после спекания, проводился под действием перегретого водяного пара, подающегося в реактор установки. Общеизвестно, что неорганические фториды обладают большой устойчивостью к кислороду, но легко разлагаются под действием водяного пара. Фто-рометаллаты аммония также подвержены пирогидро-лизу, причем при температурах ниже разложения простых фторидов.
Кривые зависимости степени превращения гек-сафтороалюмината аммония в глинозем от температуры и времени выдержки приведены на рис. 3. Данные по константам скоростей и энергии активации приведены в табл. 2 (реакция (4)). Анализ кинетических данных позволяет прийти к выводу, что опти-
мальной температурой образования глинозема является 848 К. Процесс протекает с максимальной скоростью, и за 45 мин достигается степень извлечения более 99 %. Дальнейшее повышение температуры нецелесообразно, так как резко возрастает загрязнение нелетучего осадка материалом аппаратуры.
а
т.мии
Рис. 3. Зависимость степени превращения гексафто-роалюмината аммония в глинозем в окислительных условиях (а) при различных температурах от времени выдержки (т).Температура, К: 1 - 648; 2 - 748; 3 - 848
При пирогидролизе твердого осадка выделяются пары NH3 и HF, которые снова взаимодействуют между собой во второй зоне конденсатора по реакции
NH3 + 2HF = NH4HF2. (8)
Для реакции (8) AG0020K = -45,8 кДж, и значения изменений энергии Гиббса увеличиваются с возрастанием температуры: AG0098K = -32,4 кДж. Образовавшийся гидродифторид аммония поступает в начало технологического процесса переработки каолиновых концентратов.
В результате пирогидролиза в нелетучем осадке образуется глинозем и примеси: оксид железа и легко растворимые в воде фториды натрия и калия. Оксид железа хорошо растворяется в разбавленной соляной кислоте (5-10% HCl). Полученный нелетучий осадок помещают в водный раствор соляной кислоты, фильтруют и промывают водой с удалением растворимых примесей. Затем твердый осадок сушат и подвергают кальцинации при температурах выше 1098 К. По данным рентгенофазового анализа твердый осадок представляет собой белый кристаллический порошок, состоящий из а и y модификаций, который по данным химического анализа содержит 99,8 мас.% Al2O3 и следующие примеси, мас. %: SiO2 - 0,03, Fe2O3 - 0,04, TiO2 - следы, CaO - не обн., Na2O - не обн., K2O -
следы [3]. Процент извлечения глинозема равен 98,7%.
Полученный глинозем соответствует маркам Г0 и Г1 и пригоден для электролитического извлечения первичного технического алюминия, а также может применяться при изготовлении специальных видов керамики и электрокерамики.
Был произведен расчет материального баланса и определены расходные коэффициенты для всех хи-
Каолинит 100 кг
линита стехиометрического состава. Применяемые дополнительные компоненты (МН4МР2 и МН40Н) практически полностью регенерируются с отсутствием твердых, жидких и газообразных отходов и поступают на стадии переработки каолиновых концентратов и промежуточных продуктов. Приведенная схема (рис. 4) наглядно показывает замкнутость материальных потоков, где единственным расходуемым реагентом является водяной пар. При фторировании 100 кг као-
1
1/2А14£ i4O10](OH)8 + 12NH4HF2 =2^Н4)3А^6 +2^Н4)^6 +2NH3t +9Н2оТ 100 265 151,07 137,97 13,20 62,76
Спекание
2^Н4)3А^6 + iF6 + 3Н20 = А1203 +^Н4)^6Т + 6ШН3Т +12HFf
151,07 137,97 20,92 39,51 137,97 39,52 92,95
Пирогидролиз
Рис.4. Схема материальных потоков при фторировании каолиновых концентратов гидродифторидом аммония
мических соединений, участвующих в реакциях фторирования каолинового концентрата гидродифторидом аммония. Материальные потоки представлены на рис. 4, где под формулами химических соединений приведены расходные коэффициенты на 100 кг као-
линита образуется 39,51 кг глинозема, 46,55 кг аморфного кремнезема и расходуется 20,92 кг водяного пара.
Среднемировая стоимость глинозема составляет 0,45 $/кг, фторида алюминия - 1 $/кг, гексафторосили-
ката аммония - 4 $/кг, аморфного кремнезема - 5 $/кг. Среднемировая стоимость исходных каолиновых концентратов составляет 0,05 $/кг, а исходного фторирующего реагента (NH4HF2) - 2 $/кг.
В результате проведенных теоретических и экспериментальных работ разработана конструкция и начат монтаж реакторов и устройств Опытно-промышленной установки (ОПУ) по комплексной переработке каолиновых концентратов Чалганского месторождения. Производительность установки составляет 100 кг исходного сырья в сутки. ОПУ обеспечивает непрерывный и малоотходный технологический процесс, что позволит в дальнейшем осуществлять крупнотоннажную переработку различных алюминиевых руд в промышленных условиях.
Библиографический список
1. Богатырев Б.А., Николаев А.В. Перспективы развития 5. Химическая минерально-сырьевой базы алюминиевой промышленности в мире и РФ // Теория и технология гидрометаллургических способов производства цветных металлов: сборник тезисов докладов Международной научно-практической конференции «Металлургия цветных металлов. Проблемы и перспективы». М.: Издательский дом МИСиС, 2009. С. 130-131.
2. Черкасов Г.Н., Прусевич А.М., Сухарина А.Н. Небокситовое алюминиевое сырье Сибири. М.: Недра. 1988. 167 с.
3. Пат. 2171226 (РФ) Способ получения глинозема / В.Г. Моисеенко, В.С. Римкевич. 2001.
4. Пат. 2286947 (РФ) Способ переработки кремнеземсодер-жащего сырья / В.С. Римкевич, Ю.Н. Маловицкий., Л.П. Демьянова. 2006.
При комплексной переработке каолиновых концентратов фторидный способ конкурентоспособен с широко применяемым извлечением глинозема из высококачественных бокситовых руд способом Байера. Предлагаемый способ планируется реализовать для извлечения глинозема из низкокачественных высококремнистых бокситов, андалузит-кианит-силлиманитовых концентратов и алюмосиликатных пород: анортозитов, нефелиновых сиенитов и сынны-ритов. Замкнутая технологическая схема комплексной переработки небокситовых алюминиевых руд обеспечивает высокую степень извлечения глинозема, фторида алюминия, аморфного кремнезема и других полезных компонентов и гарантирует экологическую безопасность окружающей среды.
энциклопедия в 5 т. / Под ред. А.М.Прохорова. М.: Советская энциклопедия. 1988. Т. 1. 623 с.; Т. 5. 784 с.
6. Лидин Р.А., Андреева Л.П., Молочко В.А. Справочник по неорганической химии. М.: Химия. 1987. 320 с.
7. Мельниченко Е.И., Крысенко Г.Ф., Эпов Д.Г., Марусова Е.Ю. Термические свойства (NH4)2SiF6 // Журнал неорганической химии. 2004. Т. 49, № 12. С. 1943-1947.
8. Клец В.Э., Немчинова Н.В., Черняховский Л.В. Карботер-мический способ получения кремния высокой чистоты // Цветные металлы. 2001. №1. С. 84-87.
9. Маракушев А.А., Зубенко И.А., Маловицкий Ю.Н., Римкевич В.С., Демьянова Л.П. Экспериментальное исследование несмесимости галогенидно-силикатных расплавов и получения кремния электролизом водного раствора (NH4^SiF6 // Бюл. МОИП. Отд. геол. 2005. Т. 80, вып. 5. С. 47-51.
УДК 66.074
ОЧИСТКА ЗАПЫЛЕННЫХ ГАЗОВ ЩЕЛЕВЫМ ФИЛЬТРОМ
Н.М.Самохвалов1
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Приведены результаты исследования эффективности очистки запыленных газов и гидравлического сопротивления фильтра, в котором в качестве фильтрующей перегородки используется несколько слоев проволоки. Даны описания экспериментального и опытно-промышленного образца саморегенерирующегося щелевого фильтра. Предложены зависимости, определяющие характеристики фильтрующего слоя и гидравлическое сопротивление щелевого фильтра. Ил. 5. Библиогр. 5 назв.
Ключевые слова: фильтрование; запыленный газ; очистка; эффективность; гидравлическое сопротивление; щелевой фильтр.
CLEANING OF DUSTY GASES WITH A SLOT FILTER N.M. Samokhvalov
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The article presents the study results of the cleaning efficiency of dusty gases and hydraulic resistance of the filter, which uses several layers of wire as a filtering partition. The authors provide descriptions of an experimental and pilot-industrial sample of the self-regenerating slot filter. They offer dependencies that determine the characteristics of the filtering layer and the hydraulic resistance of the slot filter. 5 figures. 5 sources.
Key words: filtration; dusty gas; cleaning; efficiency; hydraulic resistance; slot filter.
1 Самохвалов Николай Митрофанович, кандидат технических наук, профессор кафедры химической технологии неорганических веществ и материалов, тел.: (3952) 405497, e-mail: [email protected]
Samokhvalov Nikolay, Candidate of technical sciences, Professor of the Department of Chemical Technology of Inorganic Substances and Materials, tel.: (3952) 405497, e-mail: [email protected]
