WWW.BOOK.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные ресурсы
 

«ЛИТЕРАТУРА 1. Бельков И.В. Кианитовые сланцы свиты кейв. Геологическое строение, кристаллические сланцы и кианитовые руды. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1963. 322 c. 2. Бельков ...»

ЛИТЕРАТУРА

1. Бельков И.В. Кианитовые сланцы свиты кейв. Геологическое строение, кристаллические сланцы и

кианитовые руды. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1963. 322 c.

2. Бельков И.В. Кианитовые месторождения // Минеральные месторождения Кольского полуострова.

Л.: Наука, 1981. С. 163-177.

3. Богданова В.С. и др. Отчет по отбору технологической пробы крупно-конкреционных кианитовых

руд месторождения Н. Шуурурта. Апатиты, 1969. Фонды ФГУП.

4. Алексеев В.С. Обогащение кианитовых руд // Освоение минеральных богатств Кольского полуострова. Мурманск: Мурманское кн. изд-во, 1974. С. 191-211.

5. Алексеев В.С. Теория и практика обогащения кианитовых руд. Л.: Наука, 1976. 199 с.

АЛЮМИНИЕВОЕ СЫРЬЕ, НОВЫЕ МЕТОДЫ И ПОДХОДЫ ГЛУБОКОЙ

И КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

Вахрушев А.В., Котова О.Б.

Учреждение Российской академии наук Институт геологии Коми научного центра УрО РАН, г. Сыктывкар Алюминиевое производство в России одно из ведущих в мире, но, несмотря на это, собственного глиноземного сырья все-таки не хватает, а запасы бокситов в основном низкого качества. Из-за большого дефицита бокситового сырья Россия импортирует большие объемы из Австралии, Казахстана и других стран.

Анализ сырьевых ресурсов бокситорудных районов Российской Федерации показал, что месторождения Тиманского региона (Республика Коми) являются реальным перспективным потенциалом сырьевой базы алюминиевой промышленности страны.



В Республике Коми выделяются два бокситоносных района среднедевонского и нижнекаменноугольного возрастов. Первый – это Среднетиманский бокситорудный район, представленный шестью месторождениями, включая Ворыквинскую группу: Вежаю-Ворыквинское, Восточное, Верхнещугорское месторождения этой группы разведаны и доведены до промышленного освоения. Второй – это Южнотиманский бокситорудный район, представленный бокситами осадочного происхождения.

Средний минеральный состав бокситов в главных залежах южнотиманских месторождений приведен в работах [1, 2]. Основные разведанные и уточненные запасы бокситов представлены тремя промышленными месторождениями – Тимшерское, Пузлинское и Кедвинское. Уточненные запасы бокситов по категориям С1 и С2 составляют 60% от разведанных запасов Ворыквинской группы месторождений.

Основные запасы бокситов Среднего Тимана сосредоточены на Вежаю-Ворыквинском месторождении.

Бокситы месторождения характеризуются различным качеством. Около 80% руд пригодны для переработки по способу Байера, 20% составляют спекательные руды. Основные рудообразующие минералы бокситов ВежаюВорыквинского месторождения представлены бемитом, гематитом, шамозитом, каолинитом, примеси составляют гидрослюды, кварц, рутил.

В результате геологического картирования месторождения выявляется, что выделяемые три типа руд не имеют четкой геометризации. Типы рудразличаются по литолого-минералогическим показателям [3].

Необходимо подчеркнуть, что первый тип (гематит-бемитовый, красноцветные бокситы) составляет 77,7%, второй тип (гематит-шамозит-бемитовый, пестроцветные бокситы) – 19%, третий тип (каолинит-шамозитбемитовый, пелитоморфные обеленные и красноцветные бокситы – 3,3%.

Среднетиманский бокситовый рудник (СТБР) как горнодобывающее предприятие был введен в действие ОАО “Боксит Тимана” в 1998 г. на основе сырьевой базы месторождения бокситов Ворыквинской группы. Эти бокситы по качественным характеристикам подразделяются на сорта: глиноземные, маложелезистые, абразивные, а по способам переработки делятся на байеровские и спекательные.

Бокситы глиноземистых сортов являются основным объектом добычных работ и направляются на переработку на Уральский, Бокситогорский и другие алюминиевый заводы России. Кроме того, бокситы поставляются на абразивные заводы.

Добыча руды на СТБР осуществляется как с применением традиционного буровзрывательного способа, так и с применением добычного комбайна фирмы Man Takraf, обеспечивающего тонкослоевую выемку руды, что позволяет вести селективную отработку руды. Из-за ограниченности запасов алюминиевого сырья необходима его глубокая комплексная переработка и рациональное использование. Уже при послойной выемке белоцветные бокситы худшего качества, как и низкожелезистые глинисто-глиноземистые породы и каолины извлекаются отдельно и могут быть использованы для производства цемента, минеральных сорбентов, коагулянтов и в других отраслях промышленности. Качество оперативно контролируется в экспертной лаборатории рудника с использованием современных экспресс-анализаторов и компьютерной техники.

Ресурсный потенциал бокситов Тиманского региона выявлен еще не в полной мере. Он может быть увеличен в результате доизучения месторождений (например, Светлинского) и прилегающих площадей, а также открытия новых.

Промышленное освоение бокситов месторождений Южнотиманской группы откладывается в силу ряда причин, в том числе из-за повышенной сернистости значительной части рудных запасов. Возрастающая потребность в алюминиевом сырье при истощении сырьевой базы приводит к поискам новых источников. В последние десятилетия резко возрос интерес к нетрадиционным видам алюминиевого сырья и освоению месторождений нового типа, к категории которых можно отнести проблемные алюминиевые руды с низким содержанием Al, ожелезненные и т.п., включая техногенные образования и отходы, а также достаточно интенсивно вовлекается в переработку тонкодисперсная составляющая алюминиевых руд [4].

Вовлечение в промышленную переработку нетрадиционного сырья требует создания эффективных экологически чистых технологий передела, позволяющих максимально извлекать все минералы и компоненты руд и пород, а также использовать их технологические и потребительские свойства. Одновременно происходит развитие обогатительных технологий, вовлечение в переработку бедных и проблемных бокситовых руд. За рубежом и в России успешно развиваются поисковые работы по перспективным направлениям применения тонкодисперсного бокситорудного сырья, в т.ч. и на наноразмерном уровне. Разрабатываются и внедряются наукоемкие технологии производства новых технических материалов. Сотрудниками Института химии Коми НЦ УрО РАН показана перспективность использования белоцветных маложелезистых бокситов (МЖБ) Среднего Тимана в производстве бронезащитной керамики и других керамических изделий с заданными проводниковыми свойствами [5].

Технологические исследования бокситов Тимана проводились на протяжении многих лет различными организациями, в их числе ВИМС, Механобр, ПечорНИПИнефть и др. Ими ставились задачи по определению кремниевого модуля бокситов и возможности переработки их методами Байера, Байера-спекания, разработке методов обогащения – флотация, обжиг, утилизация красных шламов и др. К составной части комплексной переработки алюминиевого сырья относится обессеривание бокситов. Одним из применяемых на практике способов обессеривания бокситов являются различные технологии обжига. В Институте геологии Коми НЦ УрО РАН Б.А.Остащенко с группой сотрудников был предложен другой возможный способ частичного обессеривания бокситов – это гравитационный способ разделения серосодержащих минералов (пирит, марказит) и минералов глинозема (бемит, гиббсит) и каолинита, основанный на разности в удельных весах указанных минералов. Наиболее популярными остаются различные методы обжига бокситов, в т.ч. в так называемом “кипящем слое” с подачей в реакционную зону кислорода. Другой способ удаления серы из сульфидсодержащих бокситов известен как кучное выщелачивание [6]. По мнению авторов, этот способ обессеривания бокситов более экологически безопасен.

Для удаления избыточного количества железа могут применяться различные способы: химические, флотационные, магнито-сепарационные. Наиболее эффективными являются химические различные методы химического способа. В одной из работ [7] отмечено, что 94% оксидов железа удалялось при использовании соляной кислоты. Однако в условиях крупномасштабного производства такой метод неприемлем из-за экологической безопасности. В то же время широкой популярностью пользуются физические методы обогащения с применением высокоградиентных магнитных сепараторов. Степень извлечения железа, например, в каолинах составляет до 50%. Использование таких сепараторов может не только улучшить технологические показатели глиноземного производства, но и значительно увеличить сырьевой потенциал низкожелезистых бокситов Среднетиманского бокситорудного района.





Комплексный подход к бокситовому сырью, включающий методы предварительного обогащения (флотация), обжиг, утилизацию красных шламов, переработку бокситов с получением чугуна и строительных материалов (цемента), позволяет значительно снизить его себестоимость. Анализ химического состава показал, что содержание примесей между марками глинозема, полученного из боксита Средне-Тиманского месторождения, отличается незначительно и не превышает требований ГОСТа 30558-98. Однако по физическим свойствам ни одна рассматриваемая марка глинозема не удовлетворяет требованиям зарубежных стандартов. Для рентабельного производства алюминия из сырья с низким содержанием полезного компонента должны использоваться недорогие технологии обогащения руды. Для решения проблем этого плана необходимо применение современной инструментальной базы для более глубокого изучения физикохимических характеристик алюминиевого сырья и выявления влияния их на технологические показатели при производстве алюминия, включая глинозем тонких фракций (-45 мкм и меньше).

Одним из перспективных неразрушающих методов исследования является рентгенодифракционный метод. Метод рентгеновской рефлектометрии (РР) позволяет решать некоторые специфические задачи, недоступные для других методов. Например, выявлять и изучать наноструктурные образования в природных алюмосиликатных комплексах, которые можно рассматривать в качестве нетрадиционных видов сырья для получения алюминия. Этот метод позволяет с высокой точностью оценить физические и геометрические свойства исследуемых объектов, измерить диаметр пор и наноструктур.

В основе РР лежит измерение отражательной способности в интервале малых углов скольжения (вблизи полного внешнего отражения – ПВО). Наибольшее развитие получил интегральный метод, с помощью которого можно определить такие параметры, как плотность материала, среднеквадратичную высоту шероховатости поверхности и толщину пленки, нанесенной на гладкую поверхность. Также широко используются исследования поверхности на основе дифференциальных кривых РР. Угловое распределение коэффициента отражения определяется диэлектрической постоянной вещества и характеристиками поверхности.

Разработан надежный метод не только изучения физико-химических свойств тонкодисперсной составляющей, но и отслеживания структурных изменений тонкодисперсной составляющей алюминиевых руд.

Предложена методика исследования приповерхностных слоев алюмосиликатных комплексов методом РР для оценки с высокой точностью их физических и геометрических свойств, а также тонких пленок, наносимых различными способами на алюмосиликатные подложки, измерения диаметра пор и нанотрубок в малой нанометровой области [4]. Получена следующая зависимость распределения интенсивности от угла сканирования. Для определения пористости используется соотношение теоретических и экспериментальных значений углов ПВО.

эксп= теор(1-P) 1 / 2 (1) Методика необходима для контроля качества физико-химических (например, сорбционных) свойств и (или) при создании из техногенных отходов бокситовых производств новых веществ (сорбентов, катализаторов, строительных материалов). Например, обжиговым способом получают активированный боксит с высокой адсорбционной емкостью, используемый в качестве сорбентов в различных отраслях производства, в том числе для обесцвечивания нефтепродуктов, удаления из них серы и получения высокоактивированного бензина [6].

В частности, полученные данные по методике рефлектограммы позволили произвести оценку диаметра пор анальцима, которая составляет 5 нм и хорошо согласуется с данными других исследователей [8]. Используя соотношение теоретического и экспериментального значений углов полного внешнего отражения, стало возможным определить пористость по формуле (1). Она получилась равной 17%. Кроме того, были оценены параметры нанотрубок анатаза, которые согласуются с данными полученными другими методами [8]. Следует отметить, что анальцимсодержащие породы имеют значительное распространение на Тимане (содержание анальцима достигает 80%) и могут быть рассмотрены как перспективное сырье на бедные алюминиевые руды.

Так, например, в работе предложены методы направленного модифицирования их физико-химических свойств и изменения параметров структуры слагающих минералов на примере кислотного, термического, акустического методов воздействия, что можно принимать за основу для разработки эффективных технологических процессов, включая получение алюминиевого сырья [9].

В процессе исследования нами были изучены шлифы, пробы бокситов Среднего Тимана (ВежаюВорыквинского месторождения). В дальнейшем планируется аналогичное изучение объектов Южного Тимана.

Основными методами исследования были определены: рентгеновский фазовый анализ (работы выполнены в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН и ВИМСе) и Мессбауэровская спектроскопия (МИСиС, аналитик В.

Коровушкин), петрографический анализ (ВИМС аналитик С.

Е.Сорокина). Почему были выбраны именно эти методы? В результате литературного обзора предыдущих исследований было выяснено, что определение достоверной концентрации гетита в бокситах не всегда может быть получено такими классическими методами, как термография и ИК-спектроскопия, так как в диагностической области могут присутствовать эндоэффекты и полосы поглощения других минералов в пробах. В то же время сопоставление данных количественного определения гетита показало, что дифрактометрическим методом регистрируется общее количество гетита, а методом ядерного гамма резонанса количество тонкодисперсного и раскристаллизованного гетита в отдельности. Сходимость результатов метода хорошая. Сопоставление данных рентгеновской дифрактометрии и Мессбауэровской спектроскопии позволяет определить содержание гематита, величину изоморфного замещения в гетите и гематите, количество ионов двух и трехвалентного железа, их неэквивалентные кристаллографические позиции и перестройку структуры. Рентгеновская дифрактометрия по литературным данным применялась для качественного и количественного анализа содержания минералов в породах, для получения среднестатистических сведений о дальнем порядке расположения ионов в кристаллической решетке.

Данные рентгеновского анализа сопоставлялись с петрографическим анализом шлифов образцов.

Получены следующие данные по минеральному составу: главные: бемит – 37%, гематит – 23%;

второстепенные: гетит – 2%, анатаз – 1,5%, рутил – 1,5%, диаспор – 1%, шамозит – 1%, возможно наличие вудхаузеита до 1%, для точного определения его наличия требуются дополнительные исследования. По данным петрографического анализа: основная ткань руды на 40% сложена микрокристаллическими агрегатами бемита, диаспора, анатаза, рутила и шамозита (фазы определены с помощью рентгенографического фазового анализа), которые совместно с конкрециями и пустотами выщелачивания образуют оолитовые выделения. Оолиты секутся гематит-гетитовыми (фазы определены с помощью рентгенографического фазового анализа) прожилками (мощностью около 1,5 мм ), также местами имеющие форму конкреций. Бемит-диаспор-шамозитанатаз-рутиловые агрегаты имеют обломочную структуру и содержат включения беспорядочно расположенных зерен, со средним размером до 0,07 мм. Порода в нескольких местах сечется «сухими» трещинами с максимальной мощностью 0,4 мм.

Для Вежаю-Ворыквинского месторождения был проведен грануломертрический анализ проб дробленных до 1 мм по методике отработанной в лаборатории геологии кайнозоя (аналитик Т.М. Тимошенко). Выявлены некоторые особенности распределения вещества в зависимости от гранулометрического состава (табл.).

–  –  –

Работа выполняется в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН в рамках программы ОНЗ-3 проекта “Развитие научных основ эффективных технологий глубокой и комплексной переработки труднообогатимых руд и углей” 09-Т-5-1012 в тесном сотрудничестве с ООО «Боксит Тимана», часть исследований выполнена в «ВИМСе» и МИСиСе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Беляев В.В. Минерально-сырьевая база алюминиевой промышленности России: состояние и перспективы. Сыктывкар: Коми научный центр УрО РАН, 1999. 66 с.

2. Беляев В.В. Маложелезистые белоцветные бокситы: распространение, состав, промышленное использование // Научные достижения – практике. Вып. 126. Сыктывкар: Коми научный центр УрО РАН, 2009. 44 c.

3. Демина В.Н. Бокситовые месторождения Среднего Тиммана // В сб.: Генетическая классмификация и типы бокситовых месторождений СССР. М., Наука, 1974.

4. Вахрушев А.В., Любинский И.Ф., Котова О.Б. Новые методы и средства комплексной переработки алюминиевого сырья Республики Коми // Материалы XV Геологического съезда РК: Геология и минеральные ресурсы европейского северо-востока России. Сыктывкар: Геопринт, 2009. С. 349-351.

5. Голдин Б.А., Секушин Н.А., Рябков Ю.И. Электропроводящая керамика на основе маложелезистых бокситов Среднего Тимана. Сыктывкар, 1992. 13 c.

6. Кучное выщелачивание благородных металлов. М.: Изд-во Академии горных наук, 2001. 647 c.

7. Север: наука и перспективы инновационного развития / Отв. ред. В.Н. Лаженцев. Сыктывкар, 2006. 400 c.

8. Котова О.Б., Понарядов А В., Вахрушев А.В., Шушков Д.А. Адсорбционные процессы и рентгенометрия минеральных наносистем // Материалы Международного минералогического семинара.

Сыктывкар: Геопринт, 2008. С. 50–51.

9. Котова О.Б., Шушков Д.А. Анальцимсодержащие породы Тимана как потенциальный источник получения алюминиевого сырья // Материалы второго российского семинара по технологической минералогии:

Значение исследований технологической минералогии в решении задач комплексного освоения минерального сырья. Петрозаводск: Изд-во КНЦ РАН, 2007. C. 21–24.

10. Девон в минерально-сырьевом потенциале Тимано-Североуральского региона / Н. П. Юшкин, И. Н. Бурцев, Б. А. Остащенко, Н. А. Малышев, В. В. Беляев. Сыктывкар: Геопринт, 2003. 40 с.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД В

СЕРПЕНТИНИТАХ (НА ПРИМЕРЕ ПЕЧЕНГИ)

Ракаев А.И.1, Нерадовский Ю.Н.2, Черноусенко Е.В.1, Морозова Т.А.1 Учреждение Российской академии наук Горный институт Кольского научного центра РАН, г.Апатиты Учреждение Российской академии наук Геологический институт Кольского научного центра РАН, г.Апатиты Введение Вкрапленные руды в серпентинизированных перидотитах являются основным сырьем для перерабатывающих предприятий Печенгского района. Интенсивное освоение медно-никелевых руд Печенги привело в настоящее время к необходимости разработки более бедных руд, в которых значительно изменяются технологические свойства. Вместо традиционных хорошо изученных вкрапленных и брекчиевидных руд [1, 2], в качестве альтернативных в Печенгском рудном районе рассматриваются и тонковкрапленные руды в серпентинизированных перидотитах [3]. Руды такого типа распространены во многих массивах серпентинитов в Печенгском рудном поле [4]. Целью настоящих исследований являлось изучение вещественного состава и технологических свойств таких руд одного из массивов центральной части Печенгского рудного поля [5].

Печенгское рудное поле сложено туфогенно-осадочными и вулканогенно-осадочными породами четвертой (Пильгуярвинской) толщи печенгской серии и прорывающими их интрузиями ультраосновных-основных пород, относящихся к габбро-пироксенит-перидотитовой (верлитовой) формации. Сульфидные медно-никелевые руды приурочены к ультраосновным породам, представленным в основном серпентинитами. В рудном поле установлено более 300 массивов




Похожие работы:

«Договор между Чешской Республикой и Российской Федерацией о социальном обеспечении Чешская Республика и Российская Федерация, далее именуемые Договаривающимися Сторонами, стремясь развивать сотрудничество между двумя госу...»

«ОТЧЕТ Сравнение показателей безопасности полетов гражданской авиации в России, ИКАО и США В настоящей работе оценка уровня безопасности полетов проведена: по количеству катастроф на 100 тыс. часов налета одного и того же класса воздушных судов – самолетов вз...»

«ИНСТРУКЦИЯ для АВТОРИЗОВАННЫХ ИНСТАЛЛЯТОРОВ ввода в эксплуатацию каминов на пеллетах серия BURNiT Comfort PM (с водяным контуром) и PM-B (с водяным контуром и металлической дверцей с изоляцией) НЕС Новые Энергийные Системы ООО Болгария г. Шумен 9700 бул. Мадара 12 тел: +359 54 874 536 факс: +359 54 874 556 e-mail: service@sunsyst...»

«Краткая презентация ООП ДО МБДОУ №188 Основная образовательная программа дошкольного образования МБДОУ №188 "Детский сад общеразвивающего вида" г. Кемерово (далее Программа) разработана в соответствии федеральным государственным образовательным стандартом дошкольного образования и...»

«Е.А. Чубина Российский государственный университет туризма и сервиса, г.Москва К вопросу о разработке фирменного стиля туроператора Изучение обстоятельств, влияющих на степень доверия к организации (фирме, компании и пр.), п...»

«ПОРЯДОК РАБОТЫ С ТАХЕОМЕТРОМ Для записи данных в прибор, вы должны создать или открыть проект. Предостережение Перед началом работы с прибором, первым делом проверьте настройки проекта. Создание нового проекта 1. Нажмите [MENU] чтобы открыть экран МЕНЮ.2. Нажмите [1] чтобы открыть Менеджер проектов.3. Нажмите програм...»

«IV Очередной Всероссийский социологический конгресс Социология и общество: глобальные вызовы и региональное развитие Секция 24 Социология молодёжи Секция 24. Социология молодёжи Андреева А. А., Г...»

«Саймон Мэйнуоринг Время действовать. Как сделать мир лучше, используя силу социальных медиа Текст предоставлен издательством http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=4244415 Время действовать. Как сделать мир лучше, используя силу социальных медиа / Саймон Мэйнуоринг: Манн, Иванов и Фербер; Москва; 2013 ISBN 978-5-9...»

«в Cambridge Audio This is simply a superb all-round hi-fi package What Hi-Fi? Sound and Vision, UK ( azur Мы разделяем вашу страсть к музыке и кино Начиная с 1968 года, компания Cambridge Audio устанавл...»

«Логинов Павел Александрович РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОМОДИФИЦИРОВАННЫХ МЕТАЛЛОМАТРИЧНЫХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ Специальность 05.16.06 Порошковая мет...»








 
2017 www.book.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.