Разработка и обоснование комбинированной технологии переработки труднообогатимых шунгитовых пород

• Автор: Рафиенко, Владимир Алексеевич
• Шифр специальности: 25.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССОВ ОБОГАЩЕНИЯ ШУНГИТОВЫХ ПОРОД
1.1. Геолого-минералогических характеристики шунгитовых пород
1.2. Технологические свойства и обогатимость шунгитовых пород
1.3. Технологические схемы переработки шунгитовых пород
1.4. Современные методы повышения качества шунгитовых концентратов
Выводы к главе 1
ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕТОДИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ И УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ШУНГИТОВЫХ ПОРОД
2.1. Исследование варьируемости химического состава и технологических свойств шунгитовых пород
2.2. Технологическая классификация основных групп шунгитовых пород
2.3. Методика технологической оценки шунгитовых пород
Выводы к главе 2
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА И СТРОЕНИЯ АЛЮМО-СИЛИКАТНО-НАТРИЕВО-КАРБОНАТНЫХ ШУНГИТОВЫХ ПОРОД
3.1. Термогравиметрическая и дифференциально-термическая методики анализа свойств пород
3.2. Исследование свойств шунгитовых пород с помощью термогравиметрического дифференциально-термического метода анализа
3.3. Изучение структурных свойств шунгитовых пород методом рентгеноструктурного анализа
3.4. Фракционный анализ классов крупности мелкодроблёных и

измельчённых шунгитовых пород
Выводы к главе 3
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ СУЛЬФИДНЫХ МИНЕРАЛОВ ИЗ ИЗМЕЛЬЧЁННЫХ ШУНГИТОВЫХ ПОРОД
4Л. Анализ окислительных процессов с участием сульфидных минералов, содержащихся в шунгитовых породах
4.2. Методика исследования электрохимических свойств минералов с применением потенциодинамических измерений
4.3. Исследование механизма и интенсивности окисления пирита в шунгитовых породах методом электрохимических поляризационных кривых
4.4. Исследование закономерностей окислительной десульфу-ризации шунгитовых концентратов
Выводы к главе 4
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА ОБОГАЩЕНИЯ ШУНГИТОВЫХ ПОРОД
5.1. Выбор и обоснование режимов тонкого грохочения шунгитовых пород
5.2. Выбор, обоснование и испытания режимов кислотного выщелачивания шунгитовых пород
5.3. Выбор параметров измельчения, классификации и улавливания тонких фракций измельченных шунгитовых продуктов
5.4. Разработка комбинированных технологических схем и режимов очистки газов и кондиционирования оборотной воды
5.5. Разработка технологии переработки шунгитовых пород с получением дисперсных шунгитовых концентратов высокого качества
Выводы к главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Перспективным направлением освоения шунгитового сырья является производство качественных концентратов, находящих все большее применение в качестве сорбентов, наполнителей при производстве резины и пигментов. При этом большая часть шунгитовых пород не отвечают необходимым требованиям к конечной продукции по химическому и минеральному составам.
Несмотря на перспективность применения шунгитовых добавок в химической и лакокрасочной промышленности, их промышленное производство сдерживается из-за отсутствия эффективной технологии получения шунгитовых продуктов с требуемой крупностью и химическим составом.
Решение задачи обогащения шунгитовых пород с получением высококачественной продукции для резиновой и лакокрасочной промышленности требует расширения знаний о минеральном составе и структурно-текстурных особенностях сырья, выявления основных закономерностей дезинтеграции или вскрытия примесей в подготовительных и обогатительных процессах, выбора способов отделения примесей от ценного компонента.
Главная практическая задача - это создание шунгитовых продуктов различных классов крупности от тонкодисперсного до крупнозернистого. Так, например, для металлургической и строительной промышленности необходимы продукты с крупностью от 1 до 10 мм или более крупного от 10 до 100 мм, в то время как при использовании шунгитовых продуктов в

стадии получения чёрного пигмента делает технологический процесс трудоёмким, энергоёмким и токсичным [70].
Для обогащения шунгитовых пород могут быть использованы отходы выщелачивания, например растворы отработанной щелочи 1430-1460 и 1460-1500 кг/мЗ. Химический состав твёрдого остатка соответственно, вес. %: Ха20 - 50; 8Ю2 - 37; и раствора отработанной щелочи соответственно 8Ю2 - 7-21, КаОН - 24-38 [30]. При снижении температуры раствор кристаллизуется, поэтому его следует разбавлять в горячем состоянии (~80°С) до соответствующей плотности. Плотность отходов щелочи при разбавлении их водой в соотношении 1:1, без удаления твёрдого осадка, составляла 1385, а после его удаления, 1376 кг/м3. При разбавлении отходов щелочи в соотношении 1:2 соответственно 1261 и 1257 кг/м3, pH разбавленных растворов 13,6 и 13,0. Для обогащения шунгитовой породы применяли отходы щёлочи после разбавления их водой в соотношении 1:1, после удаления твёрдого осадка [30]. Плотность раствора - 1376 кг/мЗ, pH - 13.6. Для сравнения обогащение породы проводили, используя едкий натр. Плотность раствора едкого натра - 1500 кг/м3. Для экспериментов брали шунгитовую породу с величиной зерна 2-5 мм. Обогащение шунгита проводилось после проведения предварительной термообработки при температуре 1100-1350°С в течение 120 мин с последующим выщелачиванием отработанным щелочным раствором. Автоклавная обработка проводилась при 2200 С в течение 5 ч [30].
В институте Прикладной химии проводились исследования по обогащению разогретого шунгита путём воздействия на него газообразного хлора [42].