Физико-химические основы магнетизирующего обжига лейкоксеновых руд и концентратов для разделения лейкоксена и кварца магнитной сепарацией

• Автор: Анисонян, Карен Григорьевич
• Шифр специальности: 05.16.02, 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ТИТАНОВОГО СЫРЬЯ РОССИИ И

ПРОБЛЕМЫ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1.1. Месторождения титана

1.2. Основные направления использования титанового сырья

1.3. Нефтеносные лейкоксеновые песчаники Ярегского месторождения

1.4. Состояние и перспективы использования нефтеносных лейкоксеновых песчаников Ярегского месторождения

1.5. Выводы по главе

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материалы и реагенты
2.2. Методика проведения эксперимента
2.3. Восстановительный обжиг лейкоксенового концентрата
2.3.1. Восстановительный обжиг твердым восстановителем
2.3.2. Восстановительный обжиг газообразным восстановителем
2.4. Сухая электромагнитная сепарация
2.5. Мокрая электромагнитная сепарация
2.6. Методы анализа
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА МАГНЕТИЗИРУЮЩЕГО
ОБЖИГА ЛЕЙКОКСЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА
3.1. Изучение вещественного состава лейкоксенового концентрата и форма нахождения в нем железа
3.2. Термодинамическая оценка реакций, протекающих при восстановлении лейкоксенового концентрата
3.3. Изучение условий магнетизирующего обжига лейкоксенового концентрата газообразным восстановителем

3.4. Изучение условий магнетизирующего обжига лейкоксенового концентрата углеродом
3.5. Фазовые превращения при магнетизирующем обжиге лейкоксенового концентрата углеродом и их влияние на магнитные свойства продуктов обжига
3.6. Природа возникновения магнитных свойств в продуктах магнетизирующего обжига лейкоксенового концентрата
3.7. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ РАЗДЕЛЕНИЯ ЛЕЙКОКСЕНА И КВАРЦА МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИЕЙ ПРОДУКТА МАГНЕТИЗИРУЮЩЕГО ОБЖИГА ЛЕЙКОКСЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА
4.1. Изучение влияния напряженности магнитного поля на распределение лейкоксена и кварца по продуктам электромагнитной сепарации
4.2. Разработка принципиальной технологической схемы обогащения флотационного лейкоксенового концентрата
4.3. Изучение возможности применения магнетизирующего обжига
для обогащения лейкоксеновой руды
4.4. Выводы по главе
Заключение (ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ по диссертации)
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Основными потребителями титанового сырья являются производители металлического титана и пигментного ТЮ2. Более 90% титанового сырья используется при получении пигментного диоксида титана, который применяется в производстве титановых белил, бумаги, пластиков, керамики и др. Основными потребителями диоксида титана являются Китай, Индия, США, Япония, Германия [1]. Вторым потребителем титанового сырья является производство титановой губки - продукта, из которого производят металлический титан и его сплавы. Металлический титан находит применение в достаточно широких областях промышленности. Особую потребность в нем испытывает авиакосмическая область, а также военно-технический комплекс. Развитие титановой промышленности способствует повышению уровня научно-технического и экономического уровня государства.
Производство титановых концентратов базируется на использовании руд коренных и россыпных месторождений. В основном, исходным сырьем для получения титана и его основных соединений являются рутиловые концентраты, получаемые из россыпей, и ильменитовые концентраты, получаемые как из россыпей, так и из коренных руд. Обогащение россыпей традиционно осуществляют с применением простых гравитационных методов (электрическая, магнитная сепарации). При обогащении коренных руд в схему обогащения включают дробление, измельчение, магнитную сепарацию и флотацию. В связи с ограниченностью запасов рутиловых месторождений с целью обеспечения сырьевой базы титана и его пигментного диоксида за рубежом организовано производство искусственного (синтетического) рутила из ильменитовых концентратов с применением восстановительного обжига и последующим выщелачиванием продуктов обжига, в частности автоклавным выщелачиванием при высоких температурах кислотными растворами [2, 3].
Для производства пигментного диоксида титана из титановых концентратов используется два способа - сернокислотный и хлорный. Оба способа позволяют

Выводы по главе
1. На основе анализа литературных источников показано, что Ярегское месторождение нефтеносных лейкоксеновых песчаников характеризуется уникальным генетическим типом и высоким содержанием титана (10-12% ТЮ2) в руде. В нем сосредоточено 40% промышленных запасов титана. Такой огромный масштаб Ярегского месторождения может стать основой для создания устойчивой сырьевой базы титана в России.
2. Песчаники Ярегского месторождения содержат 6-9% тяжелой нефти, 10-12% ТЮ2 и около 80% 8Ю2. Основным титаносодержащим минералом месторождения является лейкоксен, представляющий собой тонкое прорастание рутила (анатаза) и кварца, содержание которых колеблется в пределах 50-70% и 45-25%, соответственно.
3. При обогащении ярегских песчаников по ранее предложенному флотационному методу получается черновой лейкоксеновый концентрат (45-50% ТЮ2) с высоким содержанием кремния (40-45% 8Ю2), что не позволяет его
использовать в качестве сырья для производства металлического титана и пигментного ТЮ2.
4. Для решения проблемы использования лейкоксеновых руд Ярегского месторождения требуется разработка принципиально новых решений по разделению рутила и кварца, входящих в состав лейкоксенового концентрата.