Научная статья на тему 'Переработка низкокачественного бокситового сырья способом термохимия-Байер'

Переработка низкокачественного бокситового сырья способом термохимия-Байер Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
1500
214
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Записки Горного института
Scopus
ВАК
ESCI
GeoRef
Ключевые слова
Н.С.КУРНАКОВ / Н.И.ЕРЕМИН / КАОЛИНИТ / ШАМОЗИТ / МЕСТОРОЖДЕНИЯ БОКСИТОВ / БОКСИТЫ / КРЕМНИЕВЫЙ МОДУЛЬ / ТЕРМИЧЕСКАЯ АКТИВАЦИЯ / ОБЕСКРЕМНИВАНИЕ ОБОЖЖЕННОГО БОКСИТА / БОКСИТОВЫЙ КОНЦЕНТРАТ / СПОСОБ БАЙЕРА

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Дубовиков О. А., Яскеляйнен Э. Э.

Современное производство алюминия, вышедшее на первое место по производству в мире среди цветных металлов, состоит из трех основных стадий: добычи руды, ее переработки на глинозем и, наконец, получения первичного алюминия. Получение глинозема из бокситов, основного сырья глиноземной промышленности, базируется на двух основных способах: способе Байера и разработанном в России под руководством академика Николая Семеновича Курнакова способе спекания. Получение глинозема по способу Байера экономически более выгодно, но и более требовательно к качеству бокситового сырья. Применительно к низкокачественным бокситам выполнено большое количество исследовательских работ, направленных, во-первых, на изыскание методов обогащения сырья, во-вторых, на усовершенствование комбинированного последовательного способа Байер-спекание, в-третьих, на разработку новых гидрометаллургических способов их переработки. Механические методы обогащения бокситов пока не дали положительных результатов, а при разработке нового гидрометаллургического высокощелочного автоклавного процесса встретились существенные аппаратурные трудности, к настоящему времени ещё не решенные. Для эффективной переработки такого низкокачественного бокситового сырья предлагается использовать разработанный в Санкт-Петербургском горном университете под руководством Николая Ивановича Еремина универсальный способ термохимия-Байер, позволяющий перерабатывать различное некондиционное бокситовое сырье и характеризующийся конкурентоспособной себестоимостью по отношению к способу спекания и комбинированным способам. Основные стадии способа термохимия-Байер: термическая активация сырья, последующее его обескремнивание щелочным раствором и выщелачивание полученного бокситового продукта по способу Байера. Несмотря на высокие энергозатраты на стадии обжига, он позволяет кондиционировать низкокачественное бокситовое сырье по целому ряду технологически вредных примесей: таких как органика, сульфидная сера, карбонаты, удаляется при этом кристаллогидратная и свободная вода. Последующее же обескремнивание щелочным раствором термоактивированного боксита позволяет перевести его из категории низкокачественных бокситов в сырье, пригодное для переработки по способу Байера.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Дубовиков О. А., Яскеляйнен Э. Э.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Переработка низкокачественного бокситового сырья способом термохимия-Байер»

О.АДубовиков Э.Э.Яскеляйнен

Переработка низкокачественного бокситового сырья...

УДК 669.712.034

ПЕРЕРАБОТКА НИЗКОКАЧЕСТВЕННОГО БОКСИТОВОГО СЫРЬЯ СПОСОБОМ ТЕРМОХИМИЯ-БАЙЕР

О.А.ДУБОВИКОВ1, Э.Э.ЯСКЕЛЯЙНЕН2

1 Санкт-Петербургский горный университет, Россия

2 Норильский никель, Харьявалта, Финляндия

2

Современное производство алюминия, вышедшее на первое место по производству в мире среди цветных металлов, состоит из трех основных стадий: добычи руды, ее переработки на глинозем и, наконец, получения первичного алюминия. Получение глинозема из бокситов, основного сырья глиноземной промышленности, базируется на двух основных способах: способе Байера и разработанном в России под руководством академика Николая Семеновича Курнакова способе спекания. Получение глинозема по способу Байера экономически более выгодно, но и более требовательно к качеству бокситового сырья. Применительно к низкокачественным бокситам выполнено большое количество исследовательских работ, направленных, во-первых, на изыскание методов обогащения сырья, во-вторых, на усовершенствование комбинированного последовательного способа Байер-спекание, в-третьих, на разработку новых гидрометаллургических способов их переработки. Механические методы обогащения бокситов пока не дали положительных результатов, а при разработке нового гидрометаллургического высокощелочного автоклавного процесса встретились существенные аппаратурные трудности, к настоящему времени ещё не решенные.

Для эффективной переработки такого низкокачественного бокситового сырья предлагается использовать разработанный в Санкт-Петербургском горном университете под руководством Николая Ивановича Еремина универсальный способ термохимия-Байер, позволяющий перерабатывать различное некондиционное бокситовое сырье и характеризующийся конкурентоспособной себестоимостью по отношению к способу спекания и комбинированным способам. Основные стадии способа термохимия-Байер: термическая активация сырья, последующее его обескремнивание щелочным раствором и выщелачивание полученного бокситового продукта по способу Байера. Несмотря на высокие энергозатраты на стадии обжига, он позволяет кондиционировать низкокачественное бокситовое сырье по целому ряду технологически вредных примесей: таких как органика, сульфидная сера, карбонаты, удаляется при этом кристаллогидрат-ная и свободная вода. Последующее же обескремнивание щелочным раствором термоактивированного боксита позволяет перевести его из категории низкокачественных бокситов в сырье, пригодное для переработки по способу Байера.

Ключевые слова: Н.С.Курнаков, Н.И.Еремин, каолинит, шамозит, месторождения бокситов, бокситы, кремниевый модуль, термическая активация, обескремнивание обожженного боксита, бокситовый концентрат, способ Байера.

Как цитировать эту статью: Дубовиков О.А. Переработка низкокачественного бокситового сырья способом термохимия-Байер / О.А.Дубовиков, Э.Э.Яскеляйнен // Записки Горного института. 2016. Т.221. С.668-674. DOI 10.18454/РМ1.2016.5.668.

Введение. Качество бокситов оценивается совокупностью факторов, определяющих себестоимость производства глинозема. Удельный расход боксита и каустической щелочи определяется содержанием оксидов алюминия и кремния, поэтому за рубежом качество бокситов оценивают по базовому числу В = {А1203(акт) - ^Ю2(акт) + С02)}, где А1203(акт) и SiO2(акт) - процентное содержание растворимого оксида алюминия и диоксида кремния.

Так как эта формула не отражает потери щелочи с красным шламом, то венгерские исследователи предложили оценивать качество бокситов по формуле {(С - С^0) /^б}, где С - константа; С^0 -стоимость потерянной с красным шламом щелочи; Qб - количество сухого боксита, расходуемого на 1 т глинозема [15].

Н.Н.Тихонов предложил комплексный критерий оценки качества бокситов [4], согласно которому бокситовый эквивалент равен QбkQщ. Поправочный коэффициент k учитывает разницу в стоимости щелочи и боксита, а удельные расходы боксита Qб и щелочи Qщ на 1 т глинозема соответственно равны: Qб = 99/(АбПф) и Qщ = 990($^ + 1,45$бп + 0,14Сб) / (Апф), где процентное содержание в боксите оксида алюминия - Аб; серы - $б; диоксидов кремния - и углерода - Сб, фактическое процентное извлечение из боксита глинозема - Пф; диоксида кремния - h и серы - п^.

Основным показателем качества бокситов остается кремниевый модуль или весовое отношение оксида алюминия к диоксиду кремния бокситового сырья, однако минерально-сырьевая база имеет тенденцию не только к снижению качества бокситового сырья, но и к возрастанию затрат на их добычу.

В прошлом веке в России исследования, направленные на разработку технологий извлечения глинозема из низкокачественных бокситов, проводились в Горном институте и в Российском институте прикладной химии под общим руководством академика, профессора Горного института Николая Семеновича Курнакова. При определении окончательных масштабов производства алюминия Правительством СССР 14 сентября 1929 г. была принята рекомендация Н.С.Курнакова перерабатывать бокситы на

ёО.А.Дубовиков Э.Э.Яскеляйнен

Переработка низкокачественного бокситового сырья.

Волховском алюминиевом заводе по способу спекания методом Мюллера - Яковкина -Лилеева, а на Днепровском алюминиевом заводе - по способу Кузнецова - Жуковского, предложенному профессором Горного института профессором А.Н.Кузнецовым и его сотрудником Е.И.Жуковским.

В настоящее время в рамках одной из ведущих научных школ Горного университета продолжаются исследования, проводимые в свое время под руководством заведующего кафедрой металлургии легких и редких металлов Горного института Николая Ивановича Еремина по обогащению низкокачественного бокситового сырья, идея которого состоит в использовании процессов термического воздействия и последующего селективного выщелачивания, обеспечивающих целенаправленное изменение химико-минералогического состава бокситов и возможность переработки полученных концентратов в рамках традиционных щелочных способов.

Качество байеровских бокситов в первом приближении определяется кремниевым модулем ц^, согласно которому теоретическое извлечение глинозема по способу Байера равно [(ц^ - 1) / М«]100 % при условии связывания всего диоксида кремния боксита в гидроалюмосиликат натрия (ГАСН) состава №20А1203^ 1,78Ю2пН20. При повышенном содержании в боксите диоксида кремния он будет «переходить» в отходы производства - красный шлам в виде ГАСН, обуславливая тем самым большие потери глинозема и щелочи. После обескремнивания низкокачественных бокситов возможна их переработка по способу Байера с выделением не только глинозема, но и получением целого ряда техногенных продуктов на основе диоксида кремния.

Применение механических методов обогащения с целью повышения кремниевого модуля зависит от химико-минералогических свойств перерабатываемого сырья. В отдельных случаях получали байеровский концентрат с извлечением А1203 - 50+70 % и выходом концентрата - 60+70 %. При этом неизбежно получают высококремнистый продукт, качество которого невысокое: = 1,5+2,5, а количество увлекаемого с ними глинозема достигает 30+50 %.

Микробиологические методы позволяют несколько улучшить качество бокситов, однако промышленное применение их из-за длительности процесса на современном этапе весьма проблематично [5].

Месторождения бокситов. Основные районы концентрирования бокситов России: СевероУральский бокситоносный район, Тиманская бокситоносная зона, Североонежский бокситоносный район, Белгородская область, Красноярский край (рис.1) [3].

Рис. 1. Основные бокситовые месторождения, распределение запасов и прогнозных ресурсов бокситов (млн т)

по субъектам Российской Федерации

ёО.А.Дубовиков Э.Э.Яскеляйнен

Переработка низкокачественного бокситового сырья.

Рис.2. Бокситы Вежаю-Ворыквинского месторождения при различном увеличении Вт - бемит/диаспор, Shm - шамозит, KL - каолинит, Rt - рутил, Gt - гетит, Gb - гиббсит, Gm - гематит

Примерно 26 % российских запасов бокситов заключено в Тиманской бокситоносной зоне (Республика Коми). Это крупное Вежаю-Ворыквинское месторождение и месторождения: Верхне-Щугорское, Восточное [12]. Бокситы характеризуются высоким содержанием железа, имеют кремниевый модуль от 3 до 6. Определенные затруднения при переработке вызывает присутствие серы в форме пирита. Бокситы залегают вблизи поверхности, что позволяет добывать их открытым способом. Прогнозируемые ресурсы Тиманской бокситоносной зоны составляют около 40 млн т.

Вежаю-Ворыквинское месторождение расположено в районе рек Ворыквы и Вежаю. Мощность рудных залежей в пределах месторождения варьируется от 1,0+1,5 до 30+32 м. Глубина залегания рудного пласта изменяется в пределах от 0,2+0,5 до 132 м. Вещественный состав бокситов следующий, % по массе: 8102 8,8-19; М2О3 41-48; Fe2Oз 21,9-29,8; FeO 3,5-7,4; ТЮ2 2,4-3,2; СаО 0,07-0,9; ППП 11,6+12,5. Также установлено повышенное содержание редких металлов №205 (0,005-0,009 %) и Та205 (0,0003 %). Главные минералы представлены бемитом, каолинитом, шамозитом и гематитом (рис.2). Бокситы месторождения относятся к промышленному бемитовому типу.

Восточное месторождение располагается к востоку от Вежаю-Ворыквинского и практически является его продолжением. Бокситы Восточного месторождения залегают на глубине от 78 до 400 м, их мощность составляет от 1,5 до 46 м. Средний состав бокситов следующий, % по массе: А1203 -50,26; 8102 - 7,39; Fe203 - 27,8; ТЮ2 - 2,6. Также отмечается повышенное содержание редкометалль-ных и редкоземельных элементов: №205 (до 0,0093 %), Та205 (0,0002 %); Ga (до 100 г/т); 8с (до 120 г/т); V (до 630 г/т). Из минералов присутствуют бемит, диаспор, каолинит, шамозит, гематит. Бокситы относятся к бемитовым и диаспор-бемитовым.

Верхне-Щугорское месторождение расположено к северо-западу от Вежаю-Ворыквинского, в верхнем течении реки Щугор. Мощность залежей составляет от 0,4 до 50 м. Содержание А1203 составляет 49,76 %, 8102 - 6,61 %, Fe203 - 28,03 %. Основные минералы: бемит, диаспор, каолинит, гематит. Промышленный тип - моногидратные бемитовые бокситы.

Основными кремнийсодержащими минералами Тиманской бокситоносной зоны являются каолинит и шамозит.

Поведение каолинита при переработке бокситов по способу термохимия-Байер. В основе термохимического обескремнивания каолинитового сырья лежит свойство каолинита распадаться при температурах выше 900 °С на алюмосиликат с меньшим, чем в каолините, содержанием диоксида кремния и аморфный, хорошо растворимый в щелочных растворах, свободный диоксид кремния [1, 2, 6, 8-10].

Наряду с рентгеноструктурным и кристаллооптическим методами анализа, для раскрытия механизма термической активации каолинита Н.И. Еремин применил простой и надежный химический метод. Было показано, что продуктами обжига каолинита при 925+1000 °С являются аморфный 8102, у-А1203 и муллит при примерно равном количественном распределении между ними оксида алюминия согласно реакции и графической интерпретации (рис.3):

6(АЬ03-28Ю2) = 10(8102 аморфный) + 3(у - А12О3) + (3А203-2вЮ2).

ёО.А.Дубовиков Э.Э.Яскеляйнен

Переработка низкокачественного бокситового сырья.

Таким образом, теоретически возможное извлечение диоксида кремния при обес-кремнивании обожженного каолинита составляет более 80 %.

Поведение шамозита при переработке бокситов по способу термохимия-Байер. При полной ясности поведения каолинита при термической обработке, вопрос о термических превращениях шамозита оставался до конца не выясненным. Поведение шамозитов

^е^+МА^зОюКОНЬ х х {^е^)з(0,0Н)б} в способе термохимия-Байер во многом определяет технологические показатели всего процесса [7, 11, 13, 14]. Исследованию были подвергнуты пробы шамозитов Белгородского участка Курской магнитной аномалии различной степени окисленности и с различным отношением ортогональной модификации к моноклинной (табл.1).

Таблица 1

Вещественный состав шамозитов

Номер пробы Содержание, % Степень окисленности Отношение модификаций (О/М)**

ППП А203 8102 Fe20з Fe0 R20 ТЮ2

1 8,08 18,26 15,30 54,56 29,61 0,16 1,19 0,46 2,1

2 15,58 31,75 26,00 21,40 8,43 0,25 1,96 0,61 2,0

3 10,52 23,72 22,40 39,10 23,30 0,20 0,61 0,40 9,0

* Степень окисленности ^е203^е0) / Fe203; ** (О/М) - ортогональная/моноклинная.

Согласно данным, полученным в результате рентгенофазового анализа, исследуемые пробы шамозита относятся к каолинитовому типу, поскольку отсутствует дифракционный пик, соответствующий межплоскостному расстоянию й = 1,4 нм, характерный для хлоритов. На рентгенограммах всех исходных проб имеются основные рефлексы шамозита: й = 0,7; 0,35; 0,25; 0,24 нм. Также в пробах обнаруживается гематит (й = 0,369 нм), в пробах № 2 и 3 имеется каолинит (й = 0,712; 0,443; 0,356 нм), в пробах № 1 и 3 - небольшое количество сидерита (й = 0,279 нм), в пробе № 2 - гиббсит (й = 0,483 нм) и кварц (й = 0,334 нм).

Различие в соотношении интенсивностей отражений, особенно в области рефлексов, отвечающих межплоскостным расстояниям й = 0,251 нм и й = 0,240 нм, связано с разным соотношением в пробах шамозита ортогональной и моноклинной форм данного минерала. Для ортогональной формы характерно отражение й = 0,251 нм, тогда как для моноклинной - й = 0,240 нм. Для сравнения интен-сивностей отражений й = 0,251 нм и й = 0,240 нм результаты рентгенофазового анализа представляли в виде штрих-диаграмм, штрихи которых получены измерением высоты пика на дифрактограмме от уровня фона спектра. Отношение интенсивностей данных отражений пропорционально соотношению содержания форм в пробе. При 1й=0,240 > 1й=0,251 преобладает моноклинная форма, при 1й=0,240 < 1й=0,251 -ортогональная. Как правило, ортогональная форма преобладает в шамозите. Дифракционные пики 0,7; 0,35 нм принадлежат обеим структурным формам.

Таким образом, сравнив отношение интенсивностей отражений 1й = 0,251 / 1й = 0,240 для проб № 1; 2; 3 соответственно имеем следующие отношения интенсивностей отражений: 2,1; 2,0; 9.

Пробы шамозитов измельчались до крупности -0,147 мм. Далее часть из них обжигалась. Диф-фрактограммы исходного и обожженного шамозита представлены на рис.4.

Каолинит

Аморфный диоксид кремния

Обжиг каолинита

Гамма-модификация оксида алюминия

Муллит

О 0Н А1 0 Рис.3. Графическая интерпретация термического разложения каолинита

ёО.А.Дубовиков Э.Э.Яскеляйнен

Переработка низкокачественного бокситового сырья.

10

20

30 20, град.

х1

о4

100

80

60

к 40

20

0

—I—

10

20

30

-г*-1

20, град.

Рис.4. Характерная штрих-диаграмма шамозита до (а) и после (б) обжига при температуре 600°С ё = 0,251 нм - ортогональная форма, ё = 0,240 нм - моноклинная форма

Затем исходные и обожженные пробы шамозитов подвергались выщелачиванию при различных технологических показателях (табл.2).

Состав продуктов выщелачивания

Таблица 2

Условия выщелачивания: Содержание в остатке от выщелачивания, % Ма20*

Обжиг, °С температура °С, №20к г/л и ак ППП А№3 8102 Fe20з Fe0 Na20 8102 ' моль

б

0

Проба № 1

Нет 95 °С, 150 г/л 8,80 17,51 14,60 53,55 20,64 1,25

400 95 °С, 150 г/л 4,75 18,83 16,00 59,02 9,12 1,30

600 95 °С, 150 г/л 8,11 15,12 14,40 56,54 1,68 5,80

Проба № 2

Нет 80 °С, 150 г/л - 28,00 26,40 22,50 15,10 1,40 0,051

Нет 80 °С, 150 г/л и 3,5 - 28,70 27,00 23,20 15,43 1,00 0,001

Нет 95 °С, 150 г/л 11,96 27,56 26,20 21,58 14,36 6,30 0,230

400 95 °С, 150 г/л 12,20 27,75 26,00 21,70 7,90 6,30 0,230

600 95 °С, 150 г/л 13,06 21,93 24,40 20,58 2,88 12,00 0,480

Проба № 3

Нет 95 °С, 150 г/л 6,56 22,14 22,40 40,55 25,75 0,65 0,030

400 95 °С, 150 г/л 8,22 23,12 23,40 41,30 11,52 2,56 0,100

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

600 95 °С, 150 г/л 11,10 21,65 20,00 36,08 3,84 8,00 0,390

* При разложении шамозита и образовании ГАСН состава №20:А1203:БЮ2 = 1:1:(2+2,4) мольное отношение

Рентгеноструктурный анализ продуктов выщелачивания (рис.5) показал, что основными продуктами являются ГАСН, характеризующийся молекулярным отношением №20:А1203:8102 = = 1:1:(2+2,4), и железосодержащие минералы.

Степень разложения, одним из показателей которой является отношение Na20 к 8102 в твердой фазе, для проб, обожженных при 600 °С и выщелоченных при 95 °С выше, чем при обработке даже в автоклавных условиях этих проб без предварительного обжига, что позволило провести графическую интерпретацию термического разложения шамозита (рис. 6).

№20/БЮ2 равно (0,50+0,42)

100 п

о 80 '

£

0 60 ■ § ■

1 40 Н

20 ■

0

К

о

<

и 8 и

10

20

К

О

<

и

30

■Н 8

40 20, град.

Рис.5. Штрих-диаграмма продуктов выщелачивания пробы № 3, обожженной при 600 °С

ёО.А.Дубовиков Э.Э.Яскеляйнен

Переработка низкокачественного бокситового сырья.

Обжиг' шамозита

,1

Одновременно С процес- Шамозит

сом термических превраще- I Д #

ний алюмосиликатов при об- 1/Уу.

жиге бокситов также претерпевают изменения и глино-земсодержащие фазы. Согласно литературным данным, температуры переходов одной фазы в другую как в процессе термического разложения алюмосиликатов, так и превращений различных форм оксида алюминия зависят от ряда факторов, в том числе от режима термообработки, дисперсности материала, наличия твердых и газообразных минерализаторов [11].

Термохимическое кондиционирование бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения. Технологический контроль за процессом обжига бокситов осуществлялся наиболее простым, дающим максимальную информацию химическим методом.

По мере повышения температуры обжига боксита Вежаю-Ворыквинского месторождения происходит более глубокое обескремнивание. Наличие небольшого пологого участка в области 500^800 °С объясняется содержанием в этих бокситах шамозита и его термическим разложением, в результате которого образую-

Слабокристаллизованная гамма-модификация оксида алюминия

Аморфный диоксид кремния

Гематит

:■ ОН А1 О Si Fe Рис.6. Графическая интерпретация термического разложения шамозита

щиеся в аморфном виде свободные оксиды алюминия и кремния свободно переходят в щелочной раствор. Это подтверждается и тем, что площадка на кривой извлечения диоксида кремния совпадает с площадкой извлечения оксида алюминия.

Дальнейший рост степени обескремнивания обожженного боксита связан с термическим разложением метакаолинита, образовавшимся из каолинита, а снижение извлечения оксида алюминия - с его полиморфными превращениями, в результате которых он становится более инертным по отношению к щелочным растворам.

Более продолжительная температурная выдержка при обжиге после достижения заданной температуры влияет аналогично повышению температуры (рис.7). Об этом говорит взаимное распо-

90

75

60

о4

и н

И

к

45

30

15

200

400

600

800 Время, мин

Рис.7. Извлечение SiO2 (кривые 1, 3) и А12О3 (2, 4) из бокситов с модулями = 5,06 (1, 2) и = 2,27(3, 4) в зависимости от температуры обжига

0

ё О.А.Дубовиков Э.Э.Яскеляйнен

Переработка низкокачественного бокситового сырья.

ложение точек (незаштрихованные и заштрихованные точки обозначают соответственно отсутствие и наличие часовой выдержки при заданной температуре). Однако влияние это незначительное.

Выводы. Проведенные исследования поведения основных кремнийсодержащих минералов в процессе термохимического кондиционирования низкокачественных бокситов позволили получить ряд ценных научных результатов:

• химическое кондиционирование необожженных бокситов, основанное на растворении водных силикатов и алюмосиликатов в щелочных и алюминатных растворах, эффективно, но только для бокситов с кремниевым модулем более 5 и содержащих ограниченное количество технологически вредных для процесса Байера примесей: таких как органические вещества, карбонаты, сульфиды;

• энергоемким, но универсальным способом следует считать способ термохимия-Байер;

• продуктами обжига каолинита при 925^1000 °С являются аморфный SiO2, y-Al2O3 и муллит, что позволяет извлечь из обожженного каолинита в щелочной раствор более 80 % SiO2;

• степень разложения шамозитов при взаимодействии со щелочными и алюминатными растворами зависит от соотношения его полиморфных модификаций и от степени окисленности: 1) окисление увеличивает неупорядочность структуры, а ортогональная модификация проявляет большую стойкость в щелочных растворах; 2) обжиг шамозитов начиная с температур выше 600 °С сглаживает эти различия за счет разложения шамозита и образования аморфных оксидов алюминия и кремния;

• установлена зависимость глубины обескремнивания термоактивированных бокситов от температуры их обжига.

На технологии и технические решения, разработанные в Горном университете для переработки низкокачественного бокситового сырья по способу термохимия-Байер, получено более десятка авторских свидетельств и патентов Российской Федерации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бриндли Г.В. Реакционная серия каолинит-муллит / Г.В.Бриндли, М.Накахира // Вопросы минералогии глин. М.: Иностранная литература, 1962. С.90-135.

2. Будников П.П. Исследования влияния малых добавок на кинетику процесса муллитообразования при пониженных температурах / П.П.Будников, Т.Н.Кешимян, А.В.Волкова // Журнал прикладной химии. 1963. № 5. С.1064-1068.

3. Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2013 году» [Электронный ресурс]. 2014. Режим доступа: http://www.mnr.gov.ru/upload/iblock/914/Report2014.pdf.

4. Дубовиков О.А. Эффективные технологии переработки низкокачественных бокситов / О.А.Дубовиков, В.М.Сизяков / Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». СПб, 2012. 195 с.

5. Дубовиков О.А. Микробиологическое кондиционирование бокситов / О.А.Дубовиков, Е.Е.Андреев, Н.В.Николаева // Обогащение руд. 2011. № 5. С.19-23.

6. Дубовиков О.А. Математическое описание процесса разложения каолинита щелочными растворами / О.А.Дубовиков, Н.В.Николаева // Записки Горного института, 2011. Т.192. С.73-76.

7. Дубовиков О.А. Поведение шамозита в процессе химического и термохимического кондиционирования / О.А.Дубовиков, Н.В.Николаева // Записки Горного института. 2011. Т.192. С.49-53

8. Еремин Н.И. Исследование термических превращений каолина химическим методом / Н.И.Еремин, М.И.Ерусалимский // Журнал прикладной химии. 1969. Вып.42. № 3. С.497-501.

9. Калинина А.М. Высокотемпературные превращения синтетического каолинита // Журнал неорганичесой химии. 1963. Вып.12. № 8. С.2675-2684.

10. Калинина А.М. О превращениях синтетического каолинита при нагревании // Химия и технология глинозема / НТИ СНХ. Ереван, 1964. С.63-80.

11. О роли минерализующих добавок в процессах фазовых превращений глинозема / В.М.Сизяков, О.А.Дубовиков, Н.В.Николаева и др. // Записки Горного института. 2013. Т.202. С.48-56.

12. Плякин А.М. Твердые полезные ископаемые Тимана / А.М.Плякин, В.В.Беляев / УГТУ. Ухта, 2005. 92 с.

13. Подготовка бокситов для изучения возможности переработки красных шламов для использования в черной металлургии / В.М.Сизяков, О.А.Дубовиков, Н.В.Николаева и др. // Цветные металлы. 2013. № 2. С.57-62.

14. Сизяков, В.М. Теория и практика термохимического обогащения низкокачественных бокситов / В.М.Сизяков, О.А.Дубовиков, Д.А.Логинов // Обогащение руд. 2014. № 5. С.10-17.

15. Zambo J. Bauxitoh kovasavtartalmanah esohhentese aluminatlugos heselfessel // Femipari kutato int koze. 1960. Vol.4. Р.57-63.

Авторы: О.А.Дубовиков, д-р техн. наук, профессор, [email protected] (Санкт-Петербургский горный университет, Россия), Э.Э.Яскеляйнен, д-р техн. наук, профессор, [email protected] (Норильский никель, Харьявал-та, Финляндия).

Статья принята к публикации 13.09.2016.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.