Теплофизические параметры переработки бедных фосфатных руд в совмещенном плазменном реакторе

• Автор: Ринчинов, Александр Пурбуевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 102 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава I. Обзор и анализ литературы

1.1. Традиционные способы переработки фосфатов

1.2. Плазменный способ переработки фосфатов

1.3. Получение и применение фосфорных солей и фосфорной 14 кислоты

1.4. Плазменные процессы

1.4.1. Реакторы совмещенного типа

1.4.1.1. Кинематика движения электрической дуги в коаксиальном реакторе совмещенного типа

Выводы к главе I

Глава II. Термодинамическое моделирование
2.1. Моделирование равновесного состава фосфат -пропанобутановой смеси в зависимости от температуры и доли 26 пропан-бутана
2.2. Моделирование взаимодействия фосфорсодержащих соединений с водой
2.2.1. Расчет химических реакций взаимодействия фосфорсодержащих соединений с водой с образованием
фосфорной кислоты
Выводы к главе II
Глава III. Экспериментальная установка и ее характеристики
3.1. Описание экспериментальной установки
3.1.1. Вольт-амперная характеристика электрической дуги в коаксиальном реакторе совмещенного типа
3.1.2. Тепловой коэффициент полезного действия реактора
3.1.3. Удельные энергозатраты

3.2. Характеристики рабочего режима
3.3. Определение скорости потока отходящих газов
Выводы к главе III
Глава IV. Результаты исследований и их обсуждение
4.1. Описание работы экспериментальной установки
4.2. Физико-химические анализы продуктов плазменной 66 переработки фосфатной руды
4.2.1. Анализ шлака
4.2.2. Анализ порошка, собранного в газовом тракте
4.2.3. Анализ водного раствора, взя того из оросителя
4.3. Экология и утилизация отходов
Выводы к главе IV
Заключение
Литература
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3

Введение
Актуальность. Истощение и дальнейшее снижение содержания фосфора в активной сырьевой базе фосфатных руд и отсутствие новых месторождений [1] приведет к тому, что имеющаяся сырьевая база России к 2015 г. не обеспечит потребности производства по получению фосфора, а к 2025 г. прекратится и добыча руды. [2]. В то же время Россия богата залежами бедных фосфатных руд [3-6], не имеющих в настоящее время практического применения. Традиционным способом переработки фосфатных руд в нашей стране является экстракционный способ, когда предварительно обогащенная методом флотации руда [7] подвергается кислотному разложению [8,9].
Отдаленность бедных фосфатсодержащих месторождений от транспортных артерий и наличие в них большого количества полиминеральных сростков не позволяют применить к ним существующие в крупнотоннажной технологии схемы [8,9], из-за того, что электротермический метод зависит от привозных реагентов [8,10,11], а экстракционный чувствительно к составу сырья.
Возможные варианты обеспечения в дальнейшем внутреннего рынка фосфором выглядят следующим образом:
1) за счет создания малотоннажной технологии получения высококонцентрированных соединений фосфора, не использующей привозные реагенты, на местах потребления;
2) за счет создания экологически чистого способа переработки, что особенно важно для Бурятии, которая находится в водосборном бассейне озера Байкал и имеет множество малых и точечных фосфатсодержащих месторождений [3,12,13].
Поэтому исследование теплофизических параметров переработки бедных фосфатных руд в совмещенном плазменном реакторе является актуальным, так как плазменная переработка фосфатной руды отвечает всем
Рис. 8 Состав шлака, образующегося при переработке бедного фосфорита в пропан-бутановой атмосфере (при Т=2150 К): а) в мае. долях; б) в моль/кг