Разработка мелиоранта из фосфатно-магниевых отходов для рекультивации почв, загрязняемых кислотными осадками и тяжелыми металлами

• Автор: Трушников, Вячеслав Евстафьевич
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 231 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц и
терминов
Введение
Глава Е АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКИХ ФОСФАТОВ И ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ
1.1. Экологическое состояние территорий по разработке месторождений апатито-магнетитовых руд
1.2. Анализ кинетических параметров для теоретической оптимизации и анализ моделирования с учетом влияния неопределенности в кинетических параметрах
1.3. Экологические проблемы отходов фосфатно-магниевого сырья, современное состояние производства плавленых магниевых фосфатов и почвоулучшателей, проблемы ресурсосбережения и переработки отходов
1.4. Современные способы регулирования кислотности почв и снижения содержания тяжелых металлов
1.5. Анализ исследований в области эколого-экономической оценки использования техногенных отходов фосфатного сырья
1.6. Задачи исследования
Глава 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГО-ЭКОНО-МИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ ФОСФАТНОГО СЫРЬЯ
2.1. Формирование направлений использования техногенных отходов
2.2. Варианты взаимоотношений между производителями и потребителями техногенных отходов

2.3. Методологические основы оценки ценности техногенных отходов
2.4. Исследование показателей, влияющих на использование техногенных отходов фосфатно-магниевого сырья
2.5. Экономико-математическое описание модели оценки вариантов использования техногенных отходов фосфатно-магниевого
сырья
2.6. Выводы
Глава 3.РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЕ ТЕРРИТОРИЙ И ПЕРЕРАБОТКЕ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ, СОДЕРЖАЩИХ ФОСФОР И МАГНИЙ ДЛЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ
3.1. Характеристика исследуемых материалов
3.2. Исследование плавкости сырья из отходов мелочи фосфоритов и вторичных хвостов обогащения
3.3. Взаимодействие жидкого стекла с основными компонентами сырья
3.3.1. Объект и методика исследования
3.3.2. Взаимодействие жидкого стекла с кальцитом
3.3.3. Взаимодействие жидкого стекла с форстеритом
3.3.4. Взаимодействие жидкого стекла с апатитом
3.3.5. Взаимодействие жидкого стекла с моделирующей смесью фосфатно-магниевого сырья из отходов мелочи фосфоритов и вторичных отвальных хвостов обогащения
3.4. Взаимодействие фосфорной кислоты с моделирующей смесью фосфатно-магниевого сырья из отходов мелочи фосфоритов и вторичных отвальных хвостов обогащения
3.5. Фазовые превращения при плавлении и определение плавкости фосфатно-магниевого сырья
3.6. Вязкость и электрическая проводимость фосфатных расплавов шихт из отходов мелочи фосфоритов и вторичных отвальных хвостов обогащения
3.7. Оценка комкуемости мелкодисперсных материалов водой, определение методики измерений, выбор оптимальных режимов гранулирования и связующих, одновременно улучшающих качество продукции и технологические параметры процесса
3.8. Исследование гранулирования со связующими, свойства сырых окатышей
3.8.1. Связующее- жидкое стекло
3.8.2. Связующее- фосфорная кислота
3.9. Влияние термической стойкости и пористости на прочность окатышей при сушке
3.10. Зависимость прочностных характеристик окатышей
от температуры с различными связующими
3.10.1. Окатыши с жидким стеклом
3.10.2. Окатыши с фосфорной кислотой
3.11. Термическая обработка окатышей на опытной и опытнопромышленной установках
3.12. Снижение выбросов оксидов азота в трубчатом реакторе
позонным регулированием режима горения
3.12.1. Лабораторные исследования возможности позонного сжигания природного газа в трубчатых реакторах
3.12.2. Исследование сжигания природного газа в горелках
с различной настройкой по коэффициенту избытка воздуха
3.13. Выводы

поставлен вопрос о получении из отходов обогащения качественно нового вида продукции фосфатно-магниевого концентрата, плавлением которого можно получать плавленые магниевые фосфаты, обогащая отвальные хвосты магнитной сепарации[119]. Были сформулированы основные требования к этому концентрату [111, 113], проведены физико-химические исследования по строению некоторых оксидных систем в субсолидусном строении [112, 115, 116]. Отмечено, что при содержании Si02 менее 22% происходит снижение растворимости Р205 в 2%-м растворе лимонной кислоты [47].
В 1992 г. на Ковдорском ГОКе построен опытный цех с электротермической печью мощностью 2,5 MBA для отработки технологии получения плавленых магниевых фосфатов из фосфатно-магниевого концентрата.
Получаемое удобрение имеет сумму питательных веществ Р205 и MgO примерно 33%, что выше по сравнению с производимыми за рубежом [219] удобрениями такого же типа.
Для улучшения технологического процесса при плавлении сырья Ковдорского месторождения, снижения температуры плавления и повышения степени перехода Р205 в лимонно-растворимую форму были предложены способы добавления слюдосодержащих минералов [196], эгирина [197], оксидов железа в виде природных ассоциаций с фосфатами или отходами обогащения [195].
Следует отметить, что получение фосфатно-магниевого концентрата будет осуществляться в схеме действующего цикла обогащения на производстве и ранее складированные вторичные отвальные хвосты так и остаются в отвалах, как и мелочь фосфатного сырья крупностью менее 10 мм, которая также складировалась в отвалы, поскольку является отходом фосфорного производства. Поэтому их совместная переработка довольно перспективна, что заслуживает проведения исследований в этой области.