Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Изменение фазового состава сидеритов Бакальского месторождения при нагреве

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-11-891-897

Полный текст:

Аннотация

Приведены результаты исследования механизма образования магнезиоферрита при нагревании сидеритов Бакальского месторождения с различным содержанием оксидов железа в инертной и окислительной атмосфере. Установлено, что при обжиге в инертной атмосфере разложение сидерита с высоким содержанием железа начинается при более низкой температуре и энтальпия такого разложения меньше. Данный эффект объясняется различным фазовым составом образцов. Основными фазами, образующимися в условиях окислительного обжига, являются гематит и магнезиоферрит. Количество образующихся гематита и магнезиоферрита у образцов с различным содержанием оксидов железа при обжиге в окислительной атмосфере различно. У сидеритов с высоким содержанием оксидов железа в продуктах обжига содержится гематита больше, чем магнезиоферита, а у сидеритов с низким содержанием оксидов железа наоборот, в продуктах обжига содержится магнезиоферита больше, чем гематита. Образовавшийся в условиях окислительного обжига магнезиофер-рит является твердым раствором и различается степенью замещения ионов железа ионами магния. У сидеритов с высоким содержанием оксидов железа степень замещения ионами железа ионов магния больше, чем у образцов с низким содержанием оксидов железа. Поскольку сидериты Бакальского месторождения относятся к бедным рудным образованиям, то образующееся в них при обжиге значительное количество магнезиоферрита затрудняет разделение силикатных и железо-оксидных продуктов обжига традиционными методами обогащения. Вюстит в продуктах окислительного обжига не обнаружен, поскольку в данных условиях он находится в метастабильном состоянии и при наличии слабо окислительной атмосферы преобразуется в магнетит. Научной новизной является объяснение механизма разложения сидеритов и описание продуктов такого разложения. Понимание механизма разложения сидеритов Бакальского месторождения позволило разработать технологию их восстановительного обжига, облегчающую разделение полученных продуктов и заключающуюся в регулировании фазового состава силикатных составляющих восстановительного обжига, обеспечивающих распад магнезиоферрита и выход оксидов железа в самостоятельную фазу. Разработанная технология может быть использована для обеспечения качественного обогащения сидеритов Бакальского месторождения.

Об авторах

О. Ю. Шешуков
Институт металлургии, УрО РАН; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Россия

Доктор технических наук, главный научный сотрудник лаборатории пирометаллургии черных металлов.

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, д. 101; 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19



М. А. Михеенков
Институт металлургии УрО РАН
Россия

Старший научный сотрудник лаборатории пирометаллургии черных металлов.

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, д. 101



Е. А. Вязникова
Институт металлургии, УрО РАН
Россия

Ведущий инженер лаборатории пирометаллургии черных металлов.

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, д. 101



А. С. Быков
Институт металлургии, УрО РАН
Россия

Кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории физической химии металлургических расплавов.

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, д. 101



Л. Б. Ведмидь
Институт металлургии, УрО РАН
Россия

Кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории статики и кинетики процессов.

620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, д. 101



Список литературы

1. Плещенко В.И. Краткий анализ конкурентных сил на рынке металлолома в Российской Федерации // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2015. № 11. С. 64 - 67.

2. Юрьев Б.П., Меламуд С.Г., Спирин Н.А., Шацилло В.В. Технологические и теплотехнические основы подготовки сидерито-вых руд к металлургическим переделам. - Екатеринбург: ООО АМК «День РА», 2016. - 428 с.

3. Михеенков М.А., Шешуков О.Ю., Вязникова Е.А., Овчинникова Л.А. Новая технология переработки Бакальских сидеритов с получением железосодержащих материалов // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 2016. № 6. С. 39 - 42.

4. Жунев А.Г., Юрьев Б.П., Бланк М.Э. Интенсификация процессов обжига и агломерации сидеритовых руд // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 1988. № 3. С. 2 - 13.

5. Остапенко П.Е. Обогащение железных руд . - М.: Недра, 1977. - 272 с.

6. Тимесков В.А. Минералогия карбонатных руд и вмещающих их карбонатных пород Бакальского железорудного месторождения на Южном Урале. - Казань: Казанский университет, 1963. - 214 с.

7. Яницкий Я.Л., Сергеев О.П. Бакальские железорудные месторождения и их генезис. - М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 111 с.

8. Бигеев В.А., Колесников Ю.А., Сергеев Д.С. Состояние и перспективы использования сидеритовых руд бакальского месторождения в черной металлургии // Теория и технология металлургического производства. 2013. № 1(13). С. 6 - 8.

9. Вусихис А.С., Гуляков В.С., Кудинов Д.З. Анализ эффективности использования бакальских сидеритов в металлургических процессах // Металлургические процессы и оборудование. 2013. № 2. С. 16 - 24.

10. Крупенин М.Т. Условия формирования сидеритоносной ба-кальской свиты нижнего рифея (Южный Урал). - Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 1999. - 257 с.

11. Пирометаллургическая переработка комплексных руд // Л.И. Леонтьев, И.А. Ватолин, С.В. Шаврин, И.С. Шумаков. - М.: Металлургия, 1997. - 432 с.

12. Вусихис А.С., Леонтьев Л.И., Кудинов Д.З., Шешуков О.Ю. Анализ современных методов переработки сидеритовых руд // Вестник МГТУ им. Носова. 2011. № 3. С. 49 - 52.

13. Бессмертных А.С., Бигеев В.А., Клочковский С.П. и др. Комплексная переработка сидеритовых руд с высоким содержанием оксида магния // VIII Конгресс обогатителей стран СНГ: Сб. материалов. Т.1. - М.: МИСиС, 2011. С. 70 - 72.

14. Шешуков О.Ю., Михеенков М.А., Вязникова Е.А. и др. Изучение механизма образования магнезиоферрита при нагреве сидеритов бакальского месторождения // Тр. Конгресса с ме-ждунар. участием и конф. молодых ученых: Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и утилизации техногенных образований. - Екатеринбург: УрО РАН, 2017. С. 88 - 91.

15. Меламуд С.Г., Шацилло В.В., Дудчук И.А. и др. Разработка технологии обогащения металлизованной сидеритовой руды с получением концентрата для выплавки электростали // Сталь. 2011. № 6. С. 9.

16. Меламуд С.Г., Шацилло В.В., Загайнов С.А. Результаты внедрения технологии окислительно- восстановительного обжига бакальских сидеритов для получения новых видов сырья для доменного и сталеплавильного производства // Проблемы и перспективы развития металлургии и машиностроения с использованием завершенных фундаметальных исследований и НИОКР. Т. 1. - Екатеринбург: УрО РАН, 2011. С. 182 - 187.

17. Бигеев В.А., Колесников Ю.А. Прогнозирование технологических параметров выплавки стали в конвертере с использованием сидерита // Теория и технология металлургического производства. 2001. № 11. С. 30 - 36.

18. Колесников Ю.А., Буданов Б.А., Сергеев Д.С. Анализ технологических параметров выплавки стали в конвертере с использованием сидеритовой железной руды // Теория и технология металлургического производства: Межрегион. сб. науч. тр. / Под ред. В.М. Колокольцева. - Магнитогорск: МГТУ им. Носова, 2014. Вып. 12. С. 32 - 37.

19. Клочковский С.П., Смирнов А.Н., Савченко И.А. Разработка физико-химических основ комплексного использования высокомагнезиальных сидеритов // Вестник МГТУ им. Носова. 2015. № 1. С. 26 - 31.

20. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. К.П. Мищенко, А.А. Равделя. - Л.: Химия, Ленинградское отделение, 1967. - 184 с.

21. Luo Y.H., Zhu D.Q., Pan J., Zhou X.L. Thermal decomposition behavior and kinetics of Xinjiang siderite ore // Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 2016. Vol. 15. No. 1. P. 17 - 25.


Для цитирования:


Шешуков О.Ю., Михеенков М.А., Вязникова Е.А., Быков А.С., Ведмидь Л.Б. Изменение фазового состава сидеритов Бакальского месторождения при нагреве. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(11):891-897. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-11-891-897

For citation:


Sheshukov O.Y., Mikheenkov M.A., Vyaznikova E.A., Bykov A.S., Vedmid’ L.B. Changes in phase composition of soderites of the bakal deposit at heating. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(11):891-897. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-11-891-897

Просмотров: 115


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)