Изучение закономерностей формирования и разделения металлической и шлаковой фаз в процессе карботермического восстановления титаномагнетитового концентрата

• Автор: Майоров, Леонид Александрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Апатиты
• Количество страниц: 114 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. ТИТАНОМЛГНЕТИТОВЫЕ РУДЫ СЫРЬЕВАЯ БАЗА, СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ И ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1.1. Характеристика титаномагнетитовой руды

1.2. Виды титаномагнетитового сырья в России и за рубежом

1.3. Варианты переработки титаномагнетитов

1.4. Методы извлечения примесей из титаномагнетитового сырья

1.5. Состояние и перспективы развития мирового рынка титаномагнетитового сырья

1.6. Цель и задачи исследования

РАЗДЕЛ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ КАРБОТЕРМИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТИТАНОМАГНЕТИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА

2.1. Анализ особенностей процесса восстановления

2.1.1. Последовательность восстановления компонентов в системе Ге4 БеТОз У5 МпО С
2.1.2 Особенности реакции БеллаБудуара
2.1.3 Особенности плавкости в системе БеО ТО
2.2. Выбор условий осуществления процесса
2.3. Анализ компонентов шихты по примесям
2.4. Термодинамика карботермичеекого восстановления титаномагнетитового концентрата с участием соды
Выводы
РАЗДЕЛ 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ
И ШЛАКОВОЙ ФАЗ В ПРОЦЕССЕ КАРБОТЕРМИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТИТАНОМАГНЕТИТОВОГО КОНЦЕНТРАТ А
3.1. Методы анализа исходного сырья и продуктов его переработки
3.2. Исходные материалы
3.3. Описание экспериментов и используемое оборудование
3.4. Влияние гранулирования и типа связующего на степень разделения металлической и шлаковой фаз
3.5 Влияние количества восстановителя в шихте на характеристики продукта карботерми чес кого восстановления титаномагнетита
3.6. Изучение влияния соды в шихте на характеристики продукта карботермического восстановления титаномагнетита
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Результаты термодинамического анализа процесса карботермического восстановления титаномагнетитового концентрата. Результаты экспериментальных исследований процесса карботермического восстановления титаномагнетитового концентрта. Обоснование влияния параметров» процесса восстановления на характеристики восстановленного продукта. Усовершенствованная технологическая схема переработки титаномагнетитового концентрата. Личный вклад автора. Автор участвовал в разработке различного экспериментального оборудования, проводил самостоятельно или с участием научного руководителя все эксперименты, металлографические исследования и термодинамический анализ процесса восстановления. Аналитическая обработка результатов, их патентование и публикация в журнальных статьях осуществлялись либо самостоятельно, либо совместно с соавторами и научным руководителем. А пробация результатов. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на 6-ом и 7-ом Конгрессе обогатителей стран СНГ (Москва , ), шестой-региональной-научной студенческой конференции «Естественнонаучные проблемы Арктического региона» (Мурманск, ), международной конференции «Комплексная переработка нетрадиционного титано-редкометального и ашомосиликатного сырья: современное состояние и перспективы» (Апатиты, ), международной конференции по химической технологии «ХТ-» (Москва. Современные методы комплексной переработки руд и нетрадиционного минерального сырья» (Апатиты, ), научной конференции «Научно-практические проблемы в области химии и химических технологий» (Апатиты, ), международном Салоне промышленной собственности «Архимед» (Москва, ), III Региональной молодежной научно-технической конференции «Научно-практические проблемы в области химии и химических технологий» (Апатиты ), Петербургской технической ярмарке (Санкт-Петербург ). Публикации. Материалы диссертации отражены в публикациях, в том числе: 2 статьи в рецензируемых журналах, получен 1 патент РФ на изобретение. Объём и структура работы. Диссертационная работа изложена на 4 страницах и состоит из введения, 3 разделов, выводов, списка литературы из 1 наименования. Диссертация включает в себя рисунков и таблицу. Автор считает своим долгом выразить благодарность за постановку цели и задач исследования, за неоценимую помощь своему непосредственному наставнику и коллеге к. Сербе В. И. (посмертно), без научного руководства которого было бы сложнее выполнить данную работу, а также своему научному руководителю академику Калинникову В. РАЗДЕЛ 1. На сегодняшний день титаномагнетитовые руды представляют собой один из ведущих промышленных типов железорудных месторождений, являются практически основным поставщиком ванадия на мировой рынок, и к тому же служат перспективным источником для получения титана. Свое название титаномагнетиты получили от минерала титаномагнетита — структуры срастания магнетита и ильменита или твердого раствора по типу ульвошпинели в магнетите. Существует мнение, что собственно титаномагне-титом необходимо считать однофазный твердый раствор диоксида титана в магнетите. Образование структуры срастания (титаномагнетита) происходит в результате распада высокотемпературного твердого раствора ильменита в магнетите по механизму замещения катионов железа катионами титана с образованием нестехиометрического твердого раствора типа шпинели. Нестехиометрические фазы со структурой шпинели устойчивы при высокой температуре и при ее понижении распадаются с образованием типичной структуры титаномагнетита. Происхождение титаномагнетитов связывается со сложными геологическими процессами, поэтому они чаще всего обнаруживаются в местах наибольшего проявления этих процессов в прошлых геологических эпохах [1]. Часто титаномагнетитом называют магнетит, содержащий относительно мелкие включения титановых минералов: ильменита (преимущественно), рутила, или перовскита, причем большей частью эти включения являются продуктами распада твердых растворов (РеТЮз или Ке^ТЮ^ в РезОД иногда продуктами замещения магнетита [2]. Титаномагиетит кристаллизуется в виде правильных октаэдров, имеет твердость по шкале Мооса 5,5-6,5, удельный вес 5, г/см3 [3].