Исследование техногенных отходов черной металлургии, в том числе отходов от обогащения и сжигания углей, и разработка технологий их переработки

• Автор: Зоря, Вячеслав Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 207 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ФОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ ПРЕДПРИЯТИЙ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ, СПОСОБЫ ИХ ИЗУЧЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ

1Л Обзор и анализ объектов размещения отходов черной металлургии как

ТЕХНОГЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

1.2 Современный уровень изученности техногенных месторождений черной металлургии и заскладированных в них отходов
1.3 Исследования и разработки в области обогащения техногенного металлургического сырья

1.3.1 Мелкодисперсные отходы

1.3.2 Конвертерные шлаки

1.4 Направления использования техногенных ресурсов металлургического производства

1.4.1 Использование металлургических шламов

1.4.2 Использование конвертерных шлаков
Выводы по главе
ГЛАВА 2 ШЛАМОНАКОПИТЕЛЬ ЗСМК КАК ФОРМИРУЮЩЕЕСЯ ТЕХНОГЕННОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
2.1 Общая характеристика шламонакопителя
2.2 Виды складируемых отходов и динамика их размещения
2.3 Схема разработки шламонакопителя
Выводы по главе
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ НА ТЕРРИТОРИИ ШЛАМОНАКОПИТЕЛЯ ЗСМК И МЕТОДОВ ИХ ОБОГАЩЕНИЯ
3.1 Методы проведения исследований
3.2 Исследование отходов шламонакопителя и обоснование методов целесообразности их промышленной переработки
3.2.1 Характеристика объектов исследования
3.2.2 Исследование гранулометрического состава отходов
3.2.3 Исследование химического состава отходов
3.2.4 Содержание в отходах примесных элементов
3.2.5 Распределение технологически генных компонентов по крупности отходов
3.2.6 Исследования фазового состава отходов методом рентгенофазового анализа
3.2.7 Исследования фазового состава отходов методом мессбауэровской спектроскопии
3.2.8 Исследования отходов методом синхронного термического анализа
3.2.9 Исследование процесса магнетизирующего обжига отходов углеобогащения
3.2.10 Расчетный фазовый состав отходов
3.2.11 Магнитные свойства железосодержащих фаз
3.2.12 Петрографические исследования отходов
3.3 Исследования процессов обогащения отходов методами магнитной сепарации
3.3.1 Исследования обогащения отходов методом сухой магнитной
сепарации
3.3.2 Математическая обработка результатов сухого магнитного
обогащения отходов
3.3.3 Исследования обогащения отходов методом мокрой магнитной
сепарации
3.3.4 Сравнение результатов сухого и мокрого магнитного обогащения
Выводы по главе
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗМЕЩАЕМОГО В ШЛАМОНАКОПИТЕЛЕ КОНВЕРТЕРНОГО ШЛАКА И МЕТОДОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ
4.1 Исследование и анализ свойств конвертерного шлака
4.1.1 Отбор проб для исследований
4.1.2 Исследование гранулометрического состава ишака
4.1.3 Исследование химического состава шлака
4.2 Оценка выхода магнитного продукта из конвертерного шлака
4.2.1 Извлечение магнитного продукта с помощью электромагнитной шайбы
4.2.2 Извлечение магнитного продукта в лабораторных условиях
4.3 Оценка содержания и качественных характеристик металла в шлаке
методом переплавки в электродуговой печи
Выводы по главе
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ШЛАМОНАКОПИТЕЛЯ ЗСМК
5.1 Технологическая схема переработки мелкодисперсных отходов..
5.2 Характеристика техногенных железоконцентратов, полученных из
НАКОПЛЕННЫХ В ШЛАМОНАКОПИТЕЛЕ ОТХОДОВ
5.3 ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ монооотхода ДЛЯ АГЛОМЕРАЦИОННОГО ПРОЦЕССА в условиях ЗСМК
5.4 Технология переработки конвертерного шлака
5.5 Технология использования отходов обогащения угля и
ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ШЛАМОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНОГО КИРПИЧА
5.6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВНЕДРЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННЫХ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
5.6.1 Организагщя переработки накопленных мелкодисперсных отходов
5.6.2 Организация переработки конвертерного шлака
5.7 Предотвращенный экологический ущерб окружающей среде от
ВНЕДРЕНИЯ ПРЕДЛОЖЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
ПРИЛОЖЕНИЕ Е

41%, месторождения Горной Шории - 42-55%, Хакасии - до 46%, в Молдове (магнетит) - 25-35%, Азербайджане - 45-60%, Таджикистане - до 42%, Украине (Кривбас) - 28-36% , Казахстан (Соколовско-Сарбайское) - 45-49%, Казахстан (Лисаковское) - 37-42% [29]. По традиционным схемам обогащения получают железорудный концентрат с содержанием железа 63-65%.
Содержание железа в отходах черной металлургии нередко превышает 30%, что позволяет считать их полноценным вторичным железорудным сырьем, которое может быть подвергнуто обогащению для получения железорудного концентрата. Кроме того, некоторые виды металлургических отходов не нуждаются даже в обогащении и могут быть приравнены к железорудным концентратам. Так, например, в [37] металлургические шламы подразделяются по содержанию железа на 3 группы:
а) богатые (55-67%) - пыль и шлам газоочисток мартеновских печей и конвертеров;
б) относительно богатые (40-55%) - шламы и пыли аглодоменного производства;
в) бедные (30-40%) - шлам и пыль газоочисток электросталеплавильного производства.
Таким образом, богатые железом мартеновские и конвертерные шламы вполне могут заменить железорудный концентрат, а относительно богатые и, особенно, бедные шламы аглодоменного и электросталеплавильного производств целесообразно подвергнуть обогащению. Для обогащения железосодержащих отходов, как правило, используют традиционные методы, используемые при обогащении первичного железорудного сырья. Однако для обеспечения эффективного обогащения необходимо учитывать особенности техногенного сырья по химическому, гранулометрическому, минералогическому, петрографическому составу, а также использовать наиболее современное оборудование, обеспечивающее глубокое обогащение.
В [36] отмечается, что при использовании традиционных магнитных схем обогащения первичного железорудного сырья извлечение магнитного железа в концентрат составляет 90-96%, а общего - 65-77%, т.е. примерно одна треть