Исследование закономерностей кристаллизации файнштейнов с повышенным содержанием меди

• Автор: Фокеева, Ирина Георгиевна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 198 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
1 Современное состояние исследований закономерностей кристаллизации и способов охлаждения медноникелевых файнштейнов литературный обзор
1.1 Общие сведения о технологии флотационного разделения файнштейнов и их подготовке к разделению

1.2 Закономерности кристаллизации медноникелевых файнштейнов

1.3 Заключение

2 Изучение влияния размеров слитка на структуру файнштейна с повышенным содержанием меди

2.1 Лабораторные исследования

2.2 Укрупиеннолабораторные исследования

2.3 Исследование структур файнштейнов промышленных слитков

2.4 Заключение

3 Исследование влияния отношения меди к никелю в файнштейне на его строение и закономерности кристаллизации
3.1 Методика проведения исследования
3.2 Результаты исследований и их обсуждение
3.3 Заключение
4 Исследование файнштейнов с повышенным отношением меди к никелю методом термогравиметрии
4.1 Заключение
5 Исследование влияния режима охлаждения файнштейнов с повышенным содержанием меди на их структуру и фазовый состав
5.1 Методика проведения исследований
5.2 Краткая характеристика режимов охлаждения и их математическое описание
5.3 Результаты исследований и их обсуждение
5.4 Результаты исследования файнштйнов с повышенным содержанием меди методом РФ А
5.5 Закономерности роста кристаллов сульфида меди при различных режимах
ох лажден ия
5.6 Заключение
6 Исследование влияния степени металлизации файнштейна с повышенным содержанием меди на качество конечного продукта
6.1 Результаты исследования и их обсуждение
6.2 Заключение
Выводы
Список использованных источников


Структура высокомедистых файнштейнов носит одиозный характер, неблагоприятный для флотационного разделения. Конфигурация зерен сульфидной фазы меди становится более вытянутой, гетсроморфной. При чем разветвленная поверхность медной сульфидной фазы увеличивается в 2-2,5 раза, что способствует возникновению тесных, трудно раскрываемых срастаний с мелкими зернами металлического сплава и сульфидной фазой никеля. Кроме того, в [] было отмечено, что, начиная с отношения меди к никелю от 1,0 до 2,8, имеет место увеличение тонины помола при измельчении. Распределение сростков между медным и никелевым концентратами функционально зависит от целого ряда факторов, среди которых, как наиболее важный следует выделить состав сростков, характеризующийся процентным соотношением сульфидных фаз меди и никеля. Следует заметить, что состав сростков меняется и в зависимости от класса крупности: для файнштейна одного и того же состава и одного режима охлаждения в классе крупности +0,4 мм сростки более медистые, чем в более мелких классах. Крупность и форма сульфидов меди и никеля определяются, в первую очередь, количественным соотношением меди и никеля и скоростью охлаждения файнштейна. Увеличение отношений массовых долей СшМ от 1,0 до 1, приводит к увеличению относительного содержания сростков сульфидов меди и никеля на % [, ]. Для компенсации влияния содержания меди в указанных пределах, необходимо уменьшить скорость охлаждения на %. Рост отношения меди к никелю в файнштейне вызывает снижение качества медного и, в значительной степени, никелевого концентратов. Эта зависимость наиболее ярко выражена при охлаждении с большими скоростями. Одним из основных способов повышения показателей флотационного разделения высокомедистых файнштейнов, который предлагается в работе [] является уменьшение скорости охлаждения файнштейна (период охлаждения до 6-8 суток), однако столь длительное охлаждение является экономически нецелесообразным. Так, при флотационном разделении высокомедистых файнштейнов, охлажденных со скоростью 5-8°С/час в теплоизоляционных изложницах емкостью - т, были получены удовлетворительные показатели, однако, как показал расчет, длительность этого охлаждения ставит под сомнение рентабельность процесса. В работе В. Н. Кострицына [] также были получены хорошие показатели разделения высокомедистых файнштейнов путем их термообработки: закалке при 0 °С и последующем отжиге. Между тем, метод не нашел промышленного применения из-за удорожания процесса. Качество медно-никелевого файнштейна при его последующем флотационном разделении определяется морфологией и фазовым составом охлажденного слитка. Изучение вопросов кристаллизации медно-никелевых файнштейнов целесообразно начать с диаграммы состояния Си-М-Б. Система Си-М-Б изучена достаточно полно и подробно еще в х годах с построением диаграмм фазового равновесия и изотермических разрезов в диапазоне температур 0-°С. В системе имеется широкая область расслаивания, подробно исследованная Костером В. Липиным Б. В. [, ], простирающаяся до отношения СиЛЧ1= 1,7/1, по данным Липина и до Си/Ы1=2,4/1 - по данным Костера. С учетом задач прикладных исследований интерес представляет четырехугольник Си-Си-№2-№, который и был, в основном, предметом изучения. При этом принималось, что разрез Си-№2 является квазибинарным. Одними из основных исследований системы Си-М-Б являются исследования Куллеруда Г. Мо Г. С. Выше °С единственной твердой фазой в рамках изучаемой системы является медно-никелевый твердый раствор. При °С кристаллизуется кубический халькозин (Си), при °С - металлическая медь и ниже этой температуры халькозин сосуществует с медыо и твердыми растворами Си-М. При 2°С кристаллизуется Ыц. Б, при 6°С по перитсктической реакции образуется Ы±х. Жидкость исчезает при температуре 2°С в результате тройной эвтектической реакции: Ь->Си+№3±х+(СиН0$$ (1. Высокотемпературная модификация М3±х становится нестабильной и при температуре 0°С образуется хизлевудит - N. Авторы работ [, ] приводят состав тройной эвтектики, % масс. N1-; Си-; 8-.