Термохимическое кондиционирование состава низкокачественных бокситов и их переработка щелочными способами

• Автор: Дубовиков, Олег Александрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 319 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Современное состояние и перспективы переработки низкокачественных бокситов
1.1. Характеристика качества бокситов
1.2. Механические способы обогащения низкокачественных бокситов.
1.3. Микробиологическое обогащение
1.4. Химическое обогащение бокситов
1.5. Общее состояние проблемы
Глава 2. Физико-химические основы кондиционирования низкокачественных бокситов
2.1. Кинетика разложения каолинита в процессе химического и термохимического кондиционирования
2.2. Поведение шамозита в процессе химического и термохимического кондиционирования
2.3. Фазовые превращения глинозема в процессе обжига
2.4. Положительная роль обжига при переработке сидеритизированных бокситов
2.5. Исследование процесса разделения неоднородных дисперсных
систем при кондиционировании бокситов
Глава 3. Кондиционирование низкокачественных бокситов
3.1. Исследование процесса кондиционирования бокситов
3.2 Характеристика бокситов и их обжиг
3.3. Математическое описание кинетики обескремнивания бокситов местораждения Среднего Тимана
3.4. Технологический контроль процесса обжига бокситов
3..5 Изучение различных способов обескремнивания бокситов
3.6. Магнитная сепарация бокситов Северо-Онежского месторождения

Г лава 4. Роль оксида кальция при термохимическом кондиционировании
бокситов
Глава 5. Регенерация оборотного щелочного раствора
5.1. Теоретические основы и экспериментальное определение равновесного состояния кремне-щелочных растворов
5.2. Экспериментальная проверка регенерации кремне-щелочного
раствора
Глава 6. Опытно-промышленные испытания кондиционирования
бокситов
6.1. Опытно-заводская проверка переработки тригидратных бокситов месторождений Казахстана
6.2. Выводы по переработке бокситов месторождений Казахстана
6.3. Опытно-заводские испытания термохимического обогащения моногидратных бокситов месторождения Среднего Тимана
6.4. Выводы по переработке бокситов Щугорского месторождения
6.5. Опытно-заводская проверка переработки моногидратных бокситов Северо-Онежского месторождения
6.6. Выводы по переработке бокситов месторождений Северной Онеги
6.7. Полупромышленная проверка технологии двухстадийного выщелачивания бокситов с предварительной магнитной сепарацией
6.8. Выводы по переработке бокситов месторождений Казахстана с
предварительной магнитной сепарацией
Заключение
Библиографический список
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Удивительно сложилась судьба 13-го элемента периодической системы Дмитрия Ивановича Менделеева. В земной коре его почти в 4 раза больше, чем железа, в 55 тыс. раз больше чем, свинца, и в 100 млн раз больше, чем золота.
Почему же, находясь буквально под ногами, так долго скрывал себя от человеческих глаз этот удивительный металл. Во-первых, он не встречается в самородном виде, во-вторых, его нельзя выплавить из руды. Но как же в таком случае был изготовлен алюминиевый сосуд два тысячелетия назад, о котором рассказывает в «Естественной истории» Плиний Старший (23-79 н.э.) [1]?
Один из мастеров Древнего Рима явился однажды перед императором Тиберием (42 до Н.Э.-37 н.э.) с небольшим сосудом в руках. Красота и легкость металла, из которого был сделан сосуд, поразила императора. Но, узнав, что изобретатель изготовил его из глины, Тиберий страшно испугался, решив, что широкое распространение нового металла может если не обесценить, то значительно понизить цены на серебро и золото. Было принято решение: изобретателя обезглавить, а мастерскую сравнять с землей. Легенда - лишь отголосок неведомого нам события, но путь этого легкого металла к человечеству оказался не из легких.
В 16 веке немецкий врач и естествоиспытатель Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (Парацельс) исследуя квасцы, установил, что они «есть соль некоторой квасцовой земли». В 1754 году немецкий химик Андреас Сигизмунд Маргграфт сумел выделить «квасцовую землю», разложить которую электрическим током вначале неудачно попытался англичанин Гемфри Дэви, а затем швед Йенс Якоб Берцелиус, но и его работа не увенчалась успехом. Несмотря на это, они все же решили дать неподдающемуся металлу имя: сначала Берцелиус назвал его алюмием, а затем Деви изменил на алюминий.
Впервые алюминий в свободном виде получил в 1825 году датский физик Ганс Христиан Эрстед, воздействуя амальгамой калия на хлорид алюминия. В одном из химических журналов он писал, что в результате проведенных им

направлена на разработку комбинированных обогатительно-бактериальных процессов и схем извлечения элементов из бедных непромышленных руд горных выработок, хвостов и отвалов горнометаллургических предприятий.
Бактериальное выщелачивание целесообразно применять и к рудам со сложным вещественным составом, комплексным и полиметаллическим рудам с очень тонкой вкрапленностью ценных компонентов, которые являются труднообогатимыми рудами.
Концентрируются или рассеиваются микроорганизмами 60 элементов периодической системы Д.И. Менделеева. Лишь 21 элемент, исключая инертные и искусственно полученные элементы, пока не может быть определенно включен в сферу микробиологических превращений.
Таким образом, в сферу преобразуемых микроорганизмами соединений входят практически все элементы, из которых состоят минералы цветных и редких металлов [57].
Автотрофные тионовые бактерии (ШоЬасШж 1кюох1с1аж), железобактерии ([еггоЬасШш ferrooxidans) и тионовые железобактерии (ШоЬсШш /еггоох1с1аж) активно воздействуя на минералы, содержащие серу и железо, создают предпосылки для удаления их уже в окисленной форме [58, 59]. Так, окисление серы и железа в бокситах СУБР, измельченных до -0,44 мм за 150 суток достигло соответственно 28,6 и 27,5% [60]. Наиболее активны бактерии в среде естественных рудничных вод. При этом надо учитывать, что бактериальные процессы прекращаются при повышении кислотности среды (pH < 1,2) и возрастании (pH > 6). Практически всегда бокситы содержат какое-то количество карбонатов, нейтрализующих кислоту при бактериальном выщелачивании, а изменение среды до pH >9 уже приводит к гибели бактерий [61]. В работе [62] обсуждены возможности применения железоокисляющих ацидотиобактерий для биопереработки различного вида сырья, содержащего до 20+30% кремнезема.
Считают, что бактерии при окислении воздействуют двумя путями. Прямой путь - это непосредственное воздействие бактерий на минерал при