CC BY
49
Оригинальная статья / Original article УДК 541.669.046
DOI: http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2020-1-231-240
Влияние красного шлама на предотвращение полиморфизма двухкальциевого силиката и саморазрушение агломерата
© А.А. Халифа, В.А. Утков, В.Н. Бричкин
Санкт-Петербургский горный университет, г. Санкт-Петербург, Россия
Резюме: Целью работы является количественная оценка влияния красного шлама на стабильность в-фазы двухкальциевого силиката, основанная на ранее выявленной способности красного шлама повышать прочность агломерата. Работа направлена на решение проблемы уменьшения количества складируемых отходов красного шлама, образующихся при получении глинозема из бокситов. Накопители красного шлама занимают большие площади, наносят вред окружающей среде и являются источником чрезвычайных ситуаций, которые возникают с известной периодичностью. Перспективная сфера утилизации красного шлама связана с его использованием в металлургии черных металлов в качестве протектора самопроизвольного разрушения доменных агломератов. При этом эквивалентно снижению количества мелочи в шихте (частиц фракции 0-5 мм) повышается производительность доменных печей и уменьшается расход кокса. Самопроизвольное разрушение офлюсованного железорудного агломерата объясняется возникновением внутренних напряжений, причиной которых является увеличение на 10% объема кристаллической решетки двухкальциевого силиката - 2CaOSiO2 (Ca2SiO4) и химическая неустойчивость свободной извести в составе агломерата. При охлаждении до 675°С двухкальциевый силикат претерпевает полиморфное превращение, связанное с изменением кристаллической структуры при переходе из в- в Y-модификацию и увеличением ее объема. Зерна СаО взаимодействуют с влагой, содержащейся в воздухе, превращаясь в Ca(OH)2. Процесс агломерации воспрозводили на примере шихты заданного состава с ее спеканием при температуре 1200-1250°С. Устойчивость к саморазрушению брикетированной шихты после ее термообработки определялась по содержанию образующейся мелочи (частиц крупностью 0-5 мм) после охлаждения агломерата. В качестве материала для исследований использовались красные шламы - техногенное сырье производства глинозема одного из отечественных заводов. Результаты исследований показали, что при содержании не менее 3-5% масс. красного шлама в шихте с отношением CaO/SiO2 = 2 обеспечивается устойчивость к саморазрушению образующихся продуктов спекания. Все образцы спеков, полученные с добавлением красного шлама в количестве 3-5% масс., обладают способностью препятствовать полиморфизму двухкальциевого силиката и, следовательно, предотвращать саморазрушение окускованного материала. Установлено, что данный эффект усиливается при увеличении содержания в красном шламе Al2O3 и Na2O(K2O).
Ключевые слова: красный шлам, техногенное сырье, двухкальциевый силикат, офлюсованный агломерат, полиморфизм
Благодарности: Работа проведена при финансовой поддержке Российского научного фонда по Соглашению № 18-19-00577 от 26.04.2018 о предоставлении гранта на проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований.
Информация о статье: Дата поступления 18 ноября 2019 г.; дата принятия к печати 24 декабря 2019 г.; дата онлайн-размещения 28 февраля 2020 г.
Для цитирования: Халифа А.А., Утков В.А., Бричкин В.Н. Влияние красного шлама на предотвращение полиморфизма двухкальциевого силиката и саморазрушение агломерата. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 1. С. 231-240. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-1-231-240
Red mud effect on dicalcium silicate polymorphism and sinter self-destruction prevention
Ahmed A. Khalifa, Vladimir A. Utkov , Vyacheslav N. Brichkin
Saint Petersburg Mining University, Saint Petersburg, Russia
Abstract: The purpose of the paper is to provide a quantitative estimate of the red mud effect on bicalcium silicate в -phase stability based on the previously identified ability of the red mud to increase sinter strength. The work is aimed at solving the problem of reduction of the amount of stored red mud waste resulting from the production of alumina from
0
bauxites. Red mud accumulators occupy large areas, damage the environment and cause periodical emergencies. A promising field of red mud utilization is associated with its use in ferrous metallurgy as a protector of spontaneous destruction of blast furnace sinter. In this case, the productivity of blast furnaces grows and coke consumption drops in equivalent to the reduction of the amount of fines in the charge (particles of 0-5 mm fraction). Spontaneous destruction of the flux iron ore sinter is explained by the occurrence of internal stresses, which are caused by the 10% increase in the volume of the crystal lattice of bicalcium silicate 2CaOSiO2 (Ca2SiO4) and chemical instability of free lime as a sinter component. When cooled up to 675°C, bicalcium silicate undergoes a polymorphic transformation associated with the change in the crystal structure during the transition from p - to Y-modification and its volume increase. CaO grains interact with the moisture contained in the air and transform into Ca(OH)2. The agglomeration process has been reproduced on example of the charge of given composition and its sintering at the temperature of 1200-1250°C. Self-destruction resistance of the briquetted charge after its heat treatment is determined by the content of the resulting fines (particles of 0-5 mm) after sinter cooling. Red muds as technogenic raw materials for alumina production at one of the domestic plants serve as a material for investigation. Research results have shown that the content of red mud of at least 3-5% wt in the charge with the ratio of CaO/SiO2 = 2 provides the resistance of the resulting sintering products to self-destruction. All cake samples obtained with the addition of red mud in the amount of 3-5% wt. have the ability to prevent bicalcium silicate polymorphism and, therefore, prevent self-destruction of the agglomerated material. It is found that this effect is enhanced if the content of Al2O3 and Na2O(K2O) in red mud increases.
Keywords: red mud, technogenic raw material, dicalcium silicate, flux sinter, polymorphism
Acknowledgements: The work was carried out with the financial support of the Russian Science Foundation under the Agreement No. 18-19-00577 of April 26 2018 of grant for the fundamental scientific research and exploratory scientific research.
Information about the article: Received November 18, 2019; accepted for publication December 24, 2019; available online February 28, 2020.
For citation: Khalifa AA, Utkov VA, Brichkin VN. Red mud effect on dicalcium silicate polymorphism and sinter self-destruction prevention. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2020;24(1):231-240. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-1-231-240
1. ВВЕДЕНИЕ
Металлургическая промышленность сопровождается образованием значительного количества техногенных отходов, хранение которых на шламовых полях и полигонах приводит к загрязнению окружающей среды [1, 2]. Полное использование промышленных отходов металлургических производств вместо их складирования в настоящее время является одной из главных природоохранных задач, решение которой нуждается в разработке и применении эффективных технологических решений. В данной работе предлагается использование складируемых отходов красного шлама (КШ), образующихся при получении глинозема из бокситов, в черной металлургии. Накопители красного шлама занимают большие площади, наносят вред окружающей среде и являются источником чрезвычайных ситуаций, которые возникают с известной периодичностью. В мире КШ стали повсеместно известными после крупнейшей техногенной катастрофы, произошедшей в 2010 г. в Венгрии. В результате
232
разрушения ограждающей дамбы наливного хранилища, миллионы тонн КШ разлились на тысячи гектаров земли, уничтожая природную среду, сельскохозяйственную инфраструктуру и загрязняя важнейшую в Европе реку Дунай. На длительное время были ограничены средства обеспечения жизнедеятельности населения и промышленного производства в районе катастрофы [3-7]. Риски повторения аналогичной катастрофы возрастают в условиях участившихся природных катаклизмов (ливневые дожди, наводнения, смерчи, ураганы, землетрясения), а также роста террористических угроз.
В мире ежегодно складируют более 120 млн т красных шламов, а в России -более 1,5 млн т. Для решения проблемы утилизации КШ предложено множество технологий их переработки с извлечением ценных элементов (железа, алюминия, титана, ванадия, редкоземельных металлов и др.). Также разработаны процессы их утилизации с целью дальнейшего использования в производстве строительных материалов, керамики, катализаторов и сорбен-
ISSN 1814-3520
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 20 20;24(1):231-240 PROCEEDINGS OF IRKUTSK STATE TECHNICAL UNIVERSITY 2020;24(1):231-240
тов, применяемых для очистки от вредных веществ отходящих газов и жидкостей [811]. Известны предложения по использованию КШ в качестве протектора самопроизвольного разрушения доменных агломератов в производстве чугуна, табл. 1 [12-14]. При этом происходит упрочнение агломерата, а эквивалентно снижению количества мелочи в шихте (частиц фракции 0-5 мм) повышается производительность доменных печей и уменьшается расход кокса [15-17].
Самопроизвольное разрушение офлюсованного агломерата объясняется возникновением в спеке внутренних напряжений, причиной которых является увеличение на 10% объема кристаллической решетки при полиморфизме находящегося в агломерате двухкальциевого силиката -Ca2SiO4 (C2S). Дополнительное увеличение
объема связано с гидратацией свободной (непрореагировавшей) извести (СаО) при последующем контакте агломерата с влагой, содержащейся в воздухе. Природу первого явления подтверждает экстремальная зависимость прочности агломерата от его основности ^СаО^Ю2) с минимальным показателем прочности при основности на уровне 1,2-1,35, где стекловидная оливиновая связка по составу приближается к С2Э.
На рис. 1 приведена диаграмма состояния однокомпонентной системы 2СаО^Ю2, предложенная X. Бредигом, в соответствии с которой С^ существует в четырех полиморфных модификациях: а-, а'-, в- и у-С2Э2. Три из них энантиотропные, т.е. имеют температурные области стабильного существования. К ним относятся
Показатели саморазрушения промышленных доменных агломератов (по Е.Ф. Вегману)1
Таблица 1
А
Indicators of industrial blast furnace cake self-destruction (by E.F. Wegman)'
Table 1
Агломерационная Основность агломерата (CaO/SiO2) Прочность барабанной пробы, % Содержание мелочи (<5 мм) в агломерате
фабрика по ГОСТ 5953-81 по Рубину на агло- в доменном
>5 мм <0,5 мм <5 мм фабрике цехе
ПАО «Магнитогорский
металлургический комбинат» 1,40 70,00 5,60 26,0 8,40 15,40
(г. Магнитогорск)
АО «Уральская сталь» (г. Новотроицк) 1, 56 65,50 4,50 - 10,50 23,70
ПАО «Челябинский
металлургический комбинат» 0,88 - - 27,90 12,50 22,10
(г. Челябинск)
ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат» (г. Липецк) 1,56 65,50 4,50 - 8,10 14,30
ОАО «Тулачермет» (г. Тула) 1,29 69,89 5,70 - 9,50 18,60
ОАО «Северсталь» (г. Череповец) 1,30 62,40 7,40 21,90 12,10 20,30
1Вегман Е.Ф., Жеребин Н.Ф., Похвиснев А.Н., Юсфин Ю.С., Курунов И.Ф., Пареньков А.Е. [и др.] Металлургия
чугуна: учебник для вузов. М.: Академкнига, 2004. 774 с.
устойчивая при температуре до 850°С Y-^ модификация a'-C2S, стабильная в диапазоне от 850 до 1450°С и высокотемпературная фаза а-С^, устойчивая в интервале 1450-2130°С. Модификация р-С2Э при обычном давлении не имеет температурной области стабильного существования, т.е. является метастабильной ниже 675°С и монотропной по отношению к модификации Y-C2S. Характер полиморфных превращений в чистых образцах 2СаО^Ю2 можно представить схемой, приведенной на рис. 1 2. Таким образом, модификация а'-С^ при охлаждении сначала переходит в метастабильную форму Р-С2Э, а последняя - в термодинамически устойчивую при низкой температуре и атмосферном давлении фазу Y-C2S [18, 19]. Известно значительное количество стабилизаторов С^, недостатком которых является их высокая стоимость [10, 20, 21], что делает обоснованным решение задачи количественной оценки влияния красного шлама на стабильность модификации в-двухкальциевого силиката.
2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
При выполнении экспериментальных исследований использовали красный шлам глиноземного производства, представляющий собой твердый остаток с крупностью частиц менее 0,063 мм, после выщелачивания боксита с извлечением основного количества оксида алюминия в щелочной алюминатный раствор. Из процесса он выводится в виде пульпы с отношением жидкого к твердому (Ж:Т) преимущественно от 3 до 5. Отобранные образцы промытого красного шлама высушивали, а образующиеся при этом твердые комки размалывали до порошкообразного состояния. Пробы КШ имели химический состав, приведенный в табл. 2.
Экспериментальное моделирование процесса агломерации выполнялось путем спекания брикетированной шихты заданно-
го состава в муфельной лабораторной печи МаЬег1Иегт (Германия) при температуре 1200-1250°С, соответствующей получению офлюсованных железорудных агломератов в промышленных условиях. Исходными материалами служили химически чистые реагенты и реактивы за исключением проб красного шлама, вещественный состав которого приведен на рис. 2 по результатам рентгенофазового анализа. Для ускорения и снижения температуры процесса синтеза контрольного образца С^ в состав шихты вводили оксид железа, естественно присутствующий при спекании железорудных агломератов в качестве одного из основных компонентов. Состав брикетов с добавлением КШ приведен в табл. 3. Их получали после увлажнения шихты до 5-8 % и ее продолжительного перемешивания в барабанном смесителе. Прессование шихты выполнялось под давлением 20 МПа с получением брикетов диаметром и высотой 10 мм. В табл. 3 приведены усредненные данные о химическом составе полученных брикетированных шихт.
После спекания брикеты охлаждались на воздухе до комнатной температуры для естественного перехода Р-С2Э в Y-C2S. Стабильность спеков определялась по их внешнему виду и по содержанию образовавшейся фракции 0-0,5 мм в тигле, в который помещался брикет.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты эксперимента приведены на рис. 4 и 5. При добавлении красного шлама в шихту в количестве до 3,0% стабилизация двухкальциевого силиката не наблюдается. Данные рентгенофазового анализа (рис. 4) свидетельствуют о том, что после охлаждения спека, полученного без добавки красного шлама, его основными кристаллическими фазами являются в-^ (ларнит) в количестве около 80%, YC2S (оливин) с содержанием 14,7% и свободная известь CаO в количестве 0,2%.
2Абрамов В.А., Николаев И.В., Стельмакова Г.Д. Физико-химические основы комплексной переработки алюминиевого сырья (щелочные способы): учеб. пособ. М.: Металлургия, 1985. 288 с.
Рис. 1. Схема полиморфизма 2CaOSiO2 Fig. 1. Diagram of 2CaOSiO2 polymorphism
Таблица 2
Химический состав проб красного шлама
Table 2
Chemical composition of red mud samples_
№ пробы КШ Химический состав, % масс.
Fe2Ü3 AI2O3 CaÜ SIÜ2 TIÜ2 Z(Na2Ü+K2Ü) в пересчете на Na2Ü
1 52,7 14,9 9,8 8,9 5,8 5,6
2 49,6 12,6 9,4 5,1 5,1 5,9
3 56,3 11,6 8,4 6,5 5,9 3,3
4 55,4 11,4 9,7 7,4 5,9 0,9
0
Угол дифракции 26
Рис. 2. Рентгенограмма красного шлама Fig. 2. Red mud X-ray
Таблица 1
Химический состав брикетов с различным количеством красного шлама
Table 3
Chemical composition of briquettes with different amounts of red mud
№ пробы Содержание в брикете, % масс.
СаСОз SIO2 КШ
1 76,90 23,10 0
2 76,13 22,87 1,0
3 75,31 22,69 2,0
4 74,65 22,35 3,0
5 73,85 22,15 4,0
6 73,10 21,90 5,0
n
Рис. 4. Рентгенограмма фазового состава спеченного брикета без добавки красного шлама Fig. 4. X-ray of the phase composition of sintered briquette free from red mud additive
b
Рис. 5. Брикеты после выдержки (спекания) при температуре 1250°C c различным содержанием красного шлама в шихте, % масс.: а - без добавки; b - 1; c - 2; d - 3; e - 4; f - 5 Fig. 5. Briquettes after sintering at temperature 1250°C with various contents of red mud in the charge, % wt
a - no additive; b - 1; с - 2; d - 3; e - 4; f - 5
a
c
Добавление к C2S красного шлама в количестве 3,0-5,0% (см. рис. 5 d, е, 0 позволяет получать преимущественно Р-ОгЭ. Таким образом, предотвращается саморазрушение спека. Количество образовавшейся фракции 0-0,5 мм после охлаждения спека близко к нулю (рис. 6). Увеличение
236
содержания в красном шламе оксидов алюминия и натрия повышает стабильность спека. Это может быть объяснено образованием твердых растворов, изменяющих диаграмму состояния 2СаО^Ю2 (рис. 7).
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 20 20;24(1):231-240
120
100
О 80
s к
Я" £ 60 a
-е-
к
Э
о
40
<и S К
а
*
20
КШ1 , % КШ 2 , % КШ3 , % КШ4 , %
КШ , %
Рис. 6. Стабильность спека, содержащего красный шлам различного состава
(см. табл. 2), по образованию мелкой фракции (0-0,5 мм) Fig. 6. Stability of the cake containing different composition of red mud (see table 2) in fine fraction formation (0-0.5 mm)
Угол дифракции 26
Рис. 7. Рентгенограмма фазового состава спеченного брикета с 5% содержанием красного шлама в шихте Fig. 7. X-ray of the phase composition of the sintered briquette with 5% content of red mud
При сравнении данных рис. 4 и 7 видно, что введение в шихту красного шлама вызывает сокращение в спеке количества не усвоившейся извести, что положительно влияет на процесс минералооб-разования агломерата и его стабильность при хранении.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Экспериментально установлено, что введение красного шлама в количестве не менее 3-5% масс. в состав шихты для синтеза двухкальциевого силиката обеспечивает получение неразрушающегося спе-
0
0
1
2
3
4
5
ка (офлюсованного агломерата) за счет стабилизации в-фазы О2Э, образующейся при спекании, и более полного усвоения оксида кальция.
2. На примере образцов красного шлама различного химического состава показана положительная роль содержания в
нем оксидов алюминия и натрия (калия), повышающих стабилизирующую способность красного шлама, что может объясняться образованием устойчивых твердых растворов с их участием в системе ОаО-БЮг.
Библиографический список
1. Grenerczy G., WegmGller U. Persistent scatterer interferometry analysis of the embankment failure of a red mud reservoir using ENVISAT ASAR data // Natural Hazards. 2011. Vol. 59. P. 1047-1053. https://doi.org/10.1007/s11069-011-9816-6
2. Беседин А.А., Утков В.А., Бричкин В.Н., Сизяков В.М. Агломерационное спекание красных шламов // Обогащение руд. 2014. № 2. С. 28-31.
3. Братыгин Е.В., Газалеева Г.И., Дмитриева Е.Г., Калугин Я.И. Использование обогащенных красных шламов при производстве высокоофлюсованных агломератов с целью дальнейшей их переработки в доменных печах // Металлургия - ИНТЕХЭК0-2012: сб. докл. V Междунар. конф. (г. Москва, 27-28 марта 2012 г.). М., 2012. С. 63-67.
4 Mymrin V., Alekseev K., Fortini O.M., Aibuldinov Y.K., Pedroso C.L., Nagalli A. et al. Environmentally clean materials from hazardous red mud, ground cooled ferrous slag and lime production waste // Journal of Cleaner Production. 2017. Vol. 161. P. 376-381. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.05.109
5 Ruyters S., Mertens J., Vassilieva E., Dehandschutter B., Poffijn A., Smolders E. The Red Mud Accident in Ajka (Hungary): Plant Toxicity and Trace Metal Bioavailability in Red Mud Contaminated Soil // Environmental Science and Technology. 2011. Vol. 45. Issue 4. P. 1616-1622. https://doi.org/10.1021/ es104000m
6. Liu Zhaobo, Li Hongxu. Metallurgical process for valuable elements recovery from red mud - A review // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 155. P. 29-43. https://doi.org/10.1016/j. hydromet.2015.03.018
7. Zinoveev D.V., Diubanov V.G., Shutova A.V., Ziniae-va M.V. Recycling of red muds with the extraction of metals and special additions to cement // Russian Metallurgy (Metally). 2015. Issue 1. P. 19-21. https://doi.org/10.1134/S0036029515010164
8. Трушко В.Л., Утков В.А., Бажин В.Ю. Актуальность и возможности полной переработки красных шламов глиноземного производства // Записки Горного института. 2017. Т. 227. С. 547-553. https://doi.org/10.25515/PMI.2017.5.547
9. Klauber C., Grafe M., Power G. Bauxite residue issues: II. Options for residue utilization // Hydrometallurgy. 2011. Vol. 108. P. 11-32.
10. Утков В.А., Леонтьев Л.И. Повышение прочности агломератов и окатышей при помощи бокситового красного шлама // Сталь. 2005. Т. 9. С. 2-4.
11. Cuesta A., Aranda M.A.G., Sanz J., De La Torre A.G., Losilla E.R. Mechanism of stabilization of dicalci-um silicate solid solution with aluminium // Dalton Transactions. 2014. Vol. 43. Issue 5. P. 2176-2182.
https://doi.org/10.1039/C3DT52194J
12. Mombelli D., Barella S., Gruttadauria A., Mapelli C. Iron Recovery from Bauxite Tailings Red Mud by Thermal Reduction with Blast applied sciences // Applied Sciences. 2019. Vol. 9. P. 4902. https://doi.org/ 10.3390/app9224902
13. Kumar S., Kumar R., Bandopadhyay A. Innovative methodologies for the utilisation of wastes from metallurgical and allied industries // Resources, Conservation and Recycling. 2006. Vol. 48. Issue 4. P. 301-314. https://doi.org/10.1016/j.resconrec. 2006.03.003
14. Shiryaeva E.V., Podgorodetskii G.S., Malysheva T.Y., Gorbunov V.B., Zavodyanyi A.V., Shapovalov A.N. Effects of Adding Low-Alkali Red Mud to the Sintering Batch at OAO Ural'skaya Stal' // Steel in Translation. 2014. Vol. 44. P. 6-10. https://doi.org/ 10.3103/S0967091214010173
15. Kumar R., Srivastava J.P., Premchand. Utilization of iron values of red mud formetallurgical applications // Environmental and Waste Management. Jamshedpur: National Metallurgical Laboratory, 1998. P. 108-119. https://doi.org/eprints.nmlindia.org/7364/
16. Шаповалов Н.А. Бушуева Н.П., Панова О.А. Влияние железосодержащих минералов на процесс образования двухкальциевого силиката // Технические науки - от теории к практике: сб. ст. по матер. XXI Междунар. науч.-практ. конф. (г. Новосибирск, 15 мая 2013 г.). Новосибирск: Изд-во СибАК, 2013. С. 146-152.
17. Podgorodetskiy G., Gorbunov V., Panov A., Petrov S. Gorbachev S. Complex Ad-ditives on the Basis of Red Mud for Intensification of Iron-Ore Sintering and Pelletizing // Light Metals. 2015. P. 107-111. https://doi.org/10.1007/978-3-319-48248-4_20
18. Yamnova N.A., Zubkova N.V., Eremin N.N., Zadov A.E., Gazeev V.M. Crystal structure of larnite ß-Ca2SiO4 and specific features of polymorphic transitions in dicalcium orthosilicate // Crystallography Reports. 2011. Vol. 56. P. 210-220. https://doi.org/10.1134/s1063774511020209
19. Xiong Zhihua, Liu Xi, Shieh Sean R., Wang Sicheng, Chang Linlin, Tang Junjie et al. Some thermodynamic properties of larnite (ß-Ca2SiO4) constrained by high T/P experiment and/or theoretical simulation // American Mineralogist. 2016. Vol. 101. Issue 2. P. 277-288. https://doi.org/10.2138/am-2016-5425
20. Ghosh S.N., Bhaskara Rao P., Paul A.K., Raina K. The chemistry of dicalcium silicate mineral // Journal of Materials Science. 1979. Vol. 14. P. 1554-1566. https://doi.org/10.1007/BF00569274
21. Lopatin D.V., Chizhikova V.M. Crystal-chemical stabilization of dicalcium silicate // Steel in Translation.
2007. Vol. 37. P. https://doi.org/10.3103/s0967091207030035
191-195.
References
1. Grenerczy G, Wegmuller U. Persistent scatterer in-terferometry analysis of the embankment failure of a red mud reservoir using ENVISAT ASAR data. Natural Hazards. 2011;59:1047-1053. https://doi.org/10.1007/ s11069-011-9816-6
2. Besedin AA, Utkov VA, Brichkin VN, Sizyakov VM. Red mud sintering. Obogashchenie rud = Ore Benefi-ciation 2014;2:28-31. (In Russ.)
3. Batygin EV, Gazalieva GI, Dmitriev EG, Kalugin YI. Use of concentrated red muds in highly fluxed agglomerate production for their further processing in blast furnaces. In: Metallurgiya - INTEHEKO-2012: sbornik dokladov V Mezhdunarodnoj konferencii = Metallurgy -INTECHEC0-2012: Collected reports of V International conference. 27-28 March 2012, Moscow. Moscow; 2012, p. 63-67 (In Russ.)
4. Mymrin V, Alekseev K, Fortini OM, Aibuldinov YK, Pedroso CL, Nagalli A, et al. Environmentally clean materials from hazardous red mud, ground cooled ferrous slag and lime production waste. Journal of Cleaner Production. 2017;161:376-381. https://doi.org/ 10.1016/j.jclepro.2017.05.109
5. Ruyters S, Mertens J, Vassilieva E, Dehandschutter B, Poffijn A, Smolders E. The Red Mud Accident in Ajka (Hungary): Plant Toxicity and Trace Metal Bioavailability in Red Mud Contaminated Soil. Environmental Science and Technology. 2011;45(4):1616-1622. https://doi.org/ 10.1021/es104000m
6. Liu Zhaobo, Li Hongxu. Metallurgical process for valuable elements recovery from red mud - A review. Hydrometallurgy. 2015;155:29-43. https://doi.org/10.1016/j. hydromet.2015.03.018
7. Zinoveev DV, Diubanov VG, Shutova AV, Ziniaeva MV. Recycling of red muds with the extraction of metals and special additions to cement. Russian Metallurgy (Metally). 2015;1:19-21. https://doi.org/10.1134/S0036029515010164
8. Trushko VL, Utkov VA, Bazhin VY. Relevance and possibilities for complete processing of alumina production red muds. Zapiski Gornogo instituta = Journal of Mining Institute. 2017;227:547-553. https://doi.org/10.25515/PMI.2017.5.547 (In Russ.)
9. Klauber C, Grafe M, Power G. Bauxite residue issues: II. Options for residue utilization. Hydrometallurgy. 2011;108:11-32.
10. Utkov VA, Leontiev LI. Increasing of cake and pellet strength by bauxite red mud. Stal' = Steel. 2005;9:2-4. (In Russ.)
11. Cuesta A, Aranda MAG, Sanz J, De La Torre AG, Losilla ER. Mechanism of stabilization of dicalcium silicate solid solution with aluminium. Dalton Transac-tions.2014;43(5): 2176-2182. https://doi.org/ 10.1039/C3DT52194J
12. Mombelli D, Barella S, Gruttadauria A, Mapelli C. Iron recovery from bauxite tailings red mud by thermal reduction with blast applied sciences. Applied Science. 2019;9:4902. https://doi.org/10.3390/app9224902
13. Kumar S, Kumar R, Bandopadhyay A. Innovative methodologies for the utilisation of wastes from metallurgical and allied industries. Resources, Conservation and Recycling. 2006;48(4):301-314. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2006.03.003
14. Shiryaeva EV, Podgorodetskii GS, Malysheva TY, Gorbunov VB, Zavodyanyi AV, Shapovalov AN. Effects of Adding Low-Alkali Red Mud to the Sintering Batch at OAO Ural'skaya Stal'. Steel in Translation. 2014;44:6-10. https://doi.org/10.3103/S0967091214010173
15. Kumar R, Srivastava JP, Premchand. Utilization of iron values of red mud formetallurgical applications. In: Environmental and Waste Management. Jamshedpur: National Metallurgical Laboratory; 1998, p. 108-119. https://doi.org/eprints.nmlindia.org/7364/
16. Shapovalov NA, Bushueva NP, Панова ОА. The influence of the iron-containing minerals in the process of formation of dicalcium silicate. Tekhnicheskie nauki -ot teorii k praktike: sbornik statej po materialam XXI Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii = Technical sciences - from theory to practice: collected articles by the materials of XXI International scientific and practical conference. 15 May 2013, Novosibirsk. Novosibirsk: SibAK; 2013, р. 146-152. (In Russ.)
17. Podgorodetskiy G, Gorbunov V, Panov A, Petrov S. Gorbachev S. Complex ad-ditives on the basis of red mud for intensification of iron-ore sintering and pelletiz-ing. Light Metals. 2015;107-111. https://doi.org/10.1007/978-3-319-48248-4_20
18. Yamnova NA, Zubkova NV, Eremin NN, Zadov AE, Gazeev VM. Crystal structure of larnite ß-Ca2SiO4 and specific features of polymorphic transitions in dicalcium orthosilicate. Crystallography Reports. 2011 ;56:210-220. https://doi.org/10.1134/s1063774511020209
19. Xiong Zhihua, Liu Xi, Shieh Sean R., Wang Sicheng, Chang Linlin, Tang Junjie et al. Some thermodynamic properties of larnite (ß-Ca2SiO4) constrained by high T/P experiment and/or theoretical simulation. American Mineralogist. 2016;101(2):277-288.https://doi.org/10.2138/am-2016-5425
20. Ghosh SN, Bhaskara Rao P, Paul AK, Raina K. The chemistry of dicalcium silicate mineral. Journal of Materials Science. 1979;14:1554-1566. https://doi.org/10. 1007/BF00569274
21. Lopatin DV, Chizhikova VM. Crystal-chemical stabilization of dicalcium silicate. Steel in Translation. 2007;37:191-195.
https://doi.org/10.3103/s0967091207030035
Критерии авторства
Халифа А.А., Утков В.А., Бричкин В.Н. заявляют о равном участии в получении и оформлении научных результатов и в равной мере несут ответственность за плагиат.
Authorship criteria
Khalifa A.A., Utkov V.A., Brichkin V.N. declare equal participation in obtaining and formalization of scientific results and bear equal responsibility for plagiarism.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Conflict of interests
The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Халифа Ахмед Абделазим,
аспирант,
Санкт-Петербургский горный университет, 199106, г. Санкт-Петербург, Васильевский о-в, 21-я линия, 2, Россия; Н e-mail: engahmedkhalifa2@gmail.com
Утков Владимир Афанасьевич,
доктор технических наук, профессор кафедры автоматизации технологических процессов и производств, Санкт-Петербургский горный университет, 199106, г. Санкт-Петербург, Васильевский о-в, 21-я линия, 2, Россия; e-mail: utkovVA@yandex.ru
Бричкин Вячеслав Николаевич,
доктор технических наук, заведующий кафедрой металлургии, Санкт-Петербургский горный университет, 199106, г. Санкт-Петербург, Васильевский о-в, 21-я линия, 2, Россия; e-mail: kafmetall@mail.ru
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Ahmed A. Khalifa,
Postgraduate Student, Saint-Petersburg Mining University, 2, 21st Line, St. Petersburg 199106, Russia; H e-mail: engahmedkhalifa2@gmail.com
Vladimir A. Utkov,
Dr. Sci. (Eng.),
Professor of the Department
of Technological Processes and Production,
Saint-Petersburg Mining University,
2, 21st Line, St. Petersburg 199106, Russia;
e-mail: utkovVA@yandex.ru
Vyacheslav N. Brichkin,
Dr. Sci. (Eng.),
Head of the Metallurgy Department, Saint-Petersburg Mining University, 2, 21st Line, St. Petersburg 199106, Russia; e-mail: kafmetall@mail.ru
240
ISSN 1814-3520
