RU2702590C2 - Processing method of nepheline ores and concentrates - Google Patents
Processing method of nepheline ores and concentrates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2702590C2 RU2702590C2 RU2017146961A RU2017146961A RU2702590C2 RU 2702590 C2 RU2702590 C2 RU 2702590C2 RU 2017146961 A RU2017146961 A RU 2017146961A RU 2017146961 A RU2017146961 A RU 2017146961A RU 2702590 C2 RU2702590 C2 RU 2702590C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- nepheline
- alumina
- production
- ferrotitanium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/38—Preparation of aluminium oxide by thermal reduction of aluminous minerals
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к процессам переработки глиноземсодержащего сырья.The invention relates to processes for processing alumina-containing raw materials.
Известен способ переработки нефелиновых руд, который включает подготовку нефелиново-известняково-содовой шихты, ее спекание и последующие выщелачивание, обескремнивание и карбонизацию алюминатного раствора для получения глинозема, содопродуктов и сульфата калия. При подготовке нефелиново-известняково-содовой шихты в нее добавляют отходы шамотного огнеупорного кирпича в количестве от 0,11 до 11 мас. % от веса нефелиновой руды. Изобретение позволяет снизить расход нефелиновой руды, утилизировать отходы шамотного кирпича путем вовлечения их в технологический процесс шихтоподготовки. [Патент №2225357 от 25.09.2002 г. опубл. 10.03.2004].A known method of processing nepheline ores, which includes the preparation of nepheline-limestone-soda mixture, its sintering and subsequent leaching, desiliconization and carbonization of an aluminate solution to obtain alumina, soda products and potassium sulfate. When preparing nepheline-limestone-soda mixture, fireclay refractory brick waste is added to it in an amount of 0.11 to 11 wt. % by weight of nepheline ore. The invention allows to reduce the consumption of nepheline ore, to utilize chamotte brick waste by involving them in the charge preparation process. [Patent No. 2225357 of September 25, 2002, publ. 03/10/2004].
Недостатком этого способа является неустойчивость показателей переработки нефелиновой руды и снижение выхода товарных содопродуктов при повышении дозировок вовлекаемых отходов шамотного кирпича.The disadvantage of this method is the instability of indicators of processing nepheline ore and a decrease in the yield of salable soda products with increasing dosages of involved fireclay brick waste.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки нефелиновых руд и концентратов, согласно которому в нефелиново-известняково-содовую шихту добавляют отвальный шлак процесса алюминотермического получения ферротитана в количестве от 0,5 до 25% от массы нефелиновой руды, и затем осуществляют спекание шихты и выщелачивание спека с последующим получением глинозема и сопутствующих продуктов. Изобретение позволяет улучшить управляемость процессом ее спекания, повысить извлечение глинозема из спеченной шихты в раствор, утилизировать отходы производства ферротитана и снизить количество отходов комплексной переработки нефелинов [Патент №2340559 от 09.06.2007, опубл. 10.12.2008 г.]The closest in technical essence and the achieved result is a method for processing nepheline ores and concentrates, according to which dump slag of the aluminothermic process for producing ferrotitanium in an amount of 0.5 to 25% by weight of nepheline ore is added to the nepheline-limestone-soda mixture, and then sintering charge and leaching of cake with the subsequent receipt of alumina and related products. The invention improves the controllability of the sintering process, increase the extraction of alumina from the sintered mixture into a solution, utilize ferrotitanium production wastes and reduce the amount of waste complex processing of nepheline [Patent No. 2340559 from 09.06.2007, publ. December 10, 2008]
Недостатком известного способа является безвозвратные потери глинозема с нефелиновым шламом из-за трудно вскрываемых алюминий содержащих минералов, присутствующих в шлаке ферротитанового производства и снижение выпуска содопродуктов при комплексной переработке нефелиновых руд.The disadvantage of this method is the irretrievable loss of alumina with nepheline sludge due to difficult-to-open aluminum-containing minerals present in the slag of ferrotitanium production and a decrease in the production of soda products in the complex processing of nepheline ores.
Задачей изобретения является снижение потерь глинозема с нефелиновым шламом за счет увеличения степени раскрытия алюминий содержащих минералов обеспечивающее более тонкое их измельчение и обеспечение высокого выпуска содопродуктов при комплексной переработке нефелиновых руд.The objective of the invention is to reduce the loss of alumina with nepheline sludge by increasing the degree of disclosure of aluminum-containing minerals providing finer grinding and ensuring a high output of soda products in the integrated processing of nepheline ores.
Поставленная задача достигается тем, что способ переработки нефелиновых руд и концентратов, включающий подготовку нефелиново-известняково-содовой шихты с введением в нее глиноземсодержащей добавки, в качестве которой используют щлак ферротитанового производства, спекание и выщелачивание подготовленной шихты с последующим получением глинозема и сопутствующих продуктов, согласно изобретению, в шихту вводят предварительно измельченный до крупности не менее 100% класса -20 мкм шлак ферротитанового производства в количестве от 0,1 до 0,4% от массы нефелиновой руды, при этом шлак ферротитанового производства содержит минералы анальцим, монтриллонит и герценит, а содержание алюминия в шлаке от 56 до 70 масс. %.The problem is achieved in that the method of processing nepheline ores and concentrates, including the preparation of nepheline-limestone-soda mixture with the introduction of an alumina-containing additive, which uses ferrotitanium slag, sintering and leaching of the prepared mixture, followed by obtaining alumina and related products, according to According to the invention, slag of ferrotitanium production in the amount of 0.1 to 0.4% of aces nepheline ores, wherein the slag contains minerals ferrotitanovogo production analcime, montrillonit and Hertzen, and the aluminum content of the slag from 56 to 70 wt. %
Сопоставительный анализ с ближайшим аналогом позволяет сделать вывод о том, что предлагаемый способ переработки нефелиновой руды, отличается введением более тонко измельченного шлака ферротитанового производства, обеспечивающего более высокую степень раскрытия алюминий содержащих минералов и вследствие этого снижение потерь глинозема с нефелиновым шламом при вовлечении шлака в известняково-нефелиновую шихту. Ввод в известняково-нефелиновую шихту шлака ферротитанового производства предлагается в количестве не более 0,4% от массы нефелиновой руды, при этом обеспечивается доизвлечение из них ценных компонентов. Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".Comparative analysis with the closest analogue allows us to conclude that the proposed method for processing nepheline ore is distinguished by the introduction of finer finely slag ferrotitanium production, which provides a higher degree of disclosure of aluminum-containing minerals and, as a result, a decrease in the loss of alumina with nepheline sludge when slag is involved in limestone nepheline charge. The introduction of ferrotitanium production slag into the limestone-nepheline mixture is proposed in an amount of not more than 0.4% of the mass of nepheline ore, while providing additional extraction of valuable components from them. Therefore, the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."
В качестве объектов исследований были взяты пробы нефелиновой руды Кия-Шалтырского нефелинового рудника, известняка Мазульского известнякового рудника и ферротитанового шлака ОАО «Ключевского завода ферросплавов». Анализ изменения химического состава за последние два десятилетия показал, что глиноземистый шлак ферротитанового производства имеет непостоянный состав, что обусловлено, прежде всего использованием нового вида сырья, переходом с ильменита Кусинского месторождения на лейкоксеновый концентрат Иршанского ГОКа. Вещественный состав этих шлаков имеет сложный фазовый состав с различающимися химическими свойствами. Химический состав исходных материалов пробы нефелиновой руды, известняка АО «РУСАЛ Ачинск» и шлака ферротитанового производства ОАО «Ключевского завода ферросплавов» приведен в табл. 1.Samples of nepheline ore from the Kiya-Shaltyr nepheline mine, limestone of the Mazulsky limestone mine and ferrotitanium slag of Klyuchevsky Ferroalloys OJSC were taken as objects of research. An analysis of changes in the chemical composition over the past two decades has shown that the alumina slag of ferrotitanium production has an unstable composition, which is primarily due to the use of a new type of raw material, the transition from ilmenite from the Kusinsky deposit to the leukoxene concentrate of the Irshansky GOK. The material composition of these slags has a complex phase composition with varying chemical properties. The chemical composition of the starting materials for a sample of nepheline ore, limestone of JSC RUSAL Achinsk and slag of ferrotitanium production of JSC Klyuchevsky Ferroalloy Plant is given in Table. one.
Необходимость дополнительного ввода шлака ферротитанового производства в нефелиново-известияково-содовую шихту обусловлена высоким содержанием в них оксида алюминия. В настоящее время колебание среднего содержания оксида алюминия в шлаке составляет от 56 до 70% масс. Кроме того, шлаки содержат титан в количествах, превышающих его содержание в перерабатываемых ныне алюминиевых рудах и концентратах, и значительно отличаются от них по составу и концентрации микропримесей. По этой причине переработка нового вида сырья требует новых технических решений к их подготовке в процессе измельчения руды. Шлаки требуют большее время измельчения для получения того же класса, чем нефелиновые руды. Учитывая большую, в сравнении с нефелиновой рудой, упорность шлака к измельчению, и зависимость тонины помола от многих факторов, предлагается согласно заявляемому техническому решению измельчение шлака реализовывать по отдельной линии, в отдельной мельнице. Для доказательства этого были проведены минералогические исследования шлаков при различной крупности помола. Опыты с измельченными при различной крупности шлака показали, что для полного раскрытия зерен глинозема в шлаке требуется его очень тонкий помол, до конечной тонины помола 95-100% класса - 20 мкм, так как отдельные включения сростков имеют размер менее 20 мкм. Исследования показали, что фазовый состав шлака сложный и состоит как из мономинеральных обломков, так и в значительной степени сросшихся агрегатов зерен. Агрегативные срастания состоят как из различных фаз глинозема, так и оксидов и гидроксидов железа, кальция, магния и титана.The need for additional input of ferrotitanium slag into nepheline-lime-soda-mixture is due to the high content of aluminum oxide in them. Currently, the fluctuation in the average content of aluminum oxide in the slag ranges from 56 to 70% of the mass. In addition, the slag contains titanium in amounts exceeding its content in the currently processed aluminum ores and concentrates, and significantly differ from them in composition and concentration of trace elements. For this reason, processing a new type of raw material requires new technical solutions for their preparation in the process of grinding ore. Slags require a longer grinding time to obtain the same class as nepheline ores. Considering the large, in comparison with nepheline ore, slag resistance to grinding, and the dependence of grinding fineness on many factors, it is proposed according to the claimed technical solution to slag grinding in a separate line, in a separate mill. To prove this, mineralogical studies of slag were carried out at various grinding sizes. Experiments with milled at various sizes of slag showed that for the full disclosure of alumina grains in the slag, its very fine grinding is required, to a final grinding fineness of 95-100% class - 20 μm, since individual inclusions of splices have a size of less than 20 μm. Studies have shown that the phase composition of slag is complex and consists of both monomineral fragments and, to a large extent, fused aggregates of grains. Aggregate intergrowths consist of both different phases of alumina and oxides and hydroxides of iron, calcium, magnesium and titanium.
Исходя из проведенных исследований по измельчаемое™ шлака и раскрытию алюминий содержащихся в нем минералов можно заключить, что при измельчении шлаков с 80 до 95-100% класса - 20 мкм количество зерен свободного глинозема увеличивается, размеры включений в нем других минералов титана, железа, кальция и магния значительно меньше и составляют от 0,5 до 20 мкм.Based on the studies on the crushed ™ slag and the disclosure of the aluminum minerals contained in it, it can be concluded that when grinding slags from 80 to 95-100% of the class — 20 μm, the number of grains of free alumina increases, the size of inclusions of other minerals of titanium, iron, calcium in it and magnesium is much smaller and range from 0.5 to 20 microns.
Минералогическими и рентгеноструктурными исследованиями определено, что основные алюмосодержащие минералы ферротитанового шлака - это анальцим, монтмориллонит и герцинит, и в небольших количествах железозамещенный гроссуляр. Поведение минералов при спекании нефелиново-известняково-содовой шихты с добавками шлака ферротитанового производства существенно различается. Учитывая высокое содержание свободного оксида кальция в шлаке (в виде гидратированного портландита) продуктивное спекание с высокой эффективностью возможно даже без дополнительной подшихтовки известняком. Однако полное извлечение глинозема из упорных шпинелей и стекол возможно только в сильно щелочных жестких условиях. Полного вскрытия шпинельного герцинита (FeAl2O4) не удается добиться даже в таких жестких условиях. Учитывая, что содержание железа в шлаке составляет 1,57%, содержание Al2O3 в герцините может достигать 3-4% от общего содержания оксида алюминия в шлаке.Mineralogical and X-ray structural studies have determined that the main aluminum-containing minerals of ferrotitanium slag are analcime, montmorillonite and hercinitis, and iron-substituted grossular in small quantities. The behavior of minerals during sintering of nepheline-limestone-soda mixture with the addition of ferrotitanium production slag varies significantly. Given the high content of free calcium oxide in the slag (in the form of hydrated portlandite), productive sintering with high efficiency is possible even without additional limestone underlining. However, the complete extraction of alumina from persistent spinels and glasses is possible only in highly alkaline harsh conditions. Full opening of spinel hercinitis (FeAl 2 O 4 ) cannot be achieved even in such harsh conditions. Given that the iron content in the slag is 1.57%, the Al 2 O 3 content in hercynite can reach 3-4% of the total aluminum oxide content in the slag.
Ввод шлаков ферротитанового производства в нефелиново-известняковую шихту согласно способа, принятого за прототип осуществляется путем предварительного приготовления измельченного до фракции - 315 мкм шлака и смешением его с кальцинированной содой. Измельчение шлака ферротитанового производства до крупности фракции - 315 мкм недостаточно для вскрытия алюминий содержащих минералов, находящихся в сростках с оксидами и гидроксидами железа, кальция, магния и титана. Разрушение сростков и раскрытие алюминий содержащих минералов в шлаке обеспечивает только более тонкий его помол до крупности 100% класса - 20 мкм.The input of ferrotitanium production slags into the nepheline-limestone mixture according to the method adopted as a prototype is carried out by preliminary preparation of slag crushed to a fraction of 315 μm and mixing it with soda ash. Grinding slag of ferrotitanium production to a grain size of 315 microns is not enough to open aluminum-containing minerals that are in intergrowths with oxides and hydroxides of iron, calcium, magnesium and titanium. The destruction of intergrowths and the opening of aluminum-containing minerals in the slag provides only finer grinding to a fineness of 100% of the class - 20 microns.
Предлагаемый способ опробован в лабораторном масштабе при переработке нефелиновых руд Кия-Шалтырского месторождения на АО «РУСАЛ Ачинск». Шихты для спекания составлялись на основе нефелиновой руды Кия-Шалтырского месторождения, известняка Мазульского месторождения, белого шлама, образующегося в процессе обескремнивания алюминатных растворов. Дозировка белого шлама - 10% от веса рудной смеси по сухим материалам. Дозировка шлака ферротитанового производства составляла от 0,1 до 0,4% от массы нефелиновой руды. В качестве корректирующей добавки используется химически чистая сода. Дозировка компонентов производилась с учетом соблюдения молекулярных отношений в спеке: CaO/SiO2=1,92; (Na2O+K2O)/Al2O3=1,07. Химический состав исходных материалов, использованных для спекания лабораторных нефелииово-известияковых шихт со шлаком ферротитанового производства приведен в табл. 1.The proposed method was tested on a laboratory scale in the processing of nepheline ores of the Kiya-Shaltyrsky deposit at JSC RUSAL Achinsk. Sintering charges were compiled on the basis of nepheline ore of the Kiya-Shaltyrsky deposit, limestone of the Mazulsky deposit, white sludge formed during desalination of aluminate solutions. The dosage of white sludge is 10% of the weight of the ore mixture based on dry materials. The slag dosage of ferrotitanium production was from 0.1 to 0.4% by weight of nepheline ore. Chemically pure soda is used as a corrective additive. The dosage of the components was carried out taking into account the observance of molecular ratios in the cake: CaO / SiO 2 = 1.92; (Na 2 O + K 2 O) / Al 2 O 3 = 1.07. The chemical composition of the starting materials used for sintering laboratory nephelia-limestone mixtures with slag of ferrotitanium production is given in table. one.
Установлено, что наиболее целесообразной с технологической точки зрения является дозировка шлака ферротитанового производства от 0,1 до 0,4% от массы нефелиновой руды. Проведенные опытно-промышленные испытания по вводу шлака ферротитанового производства в шихту и его совместный помол в 4-х стадиях измельчения с нефелиновой рудой показали, что необходимой тонины измельчения шлака при этом не достигается и степень раскрытия алюминий содержащих минералов, присутствующих в шлаке не высока, что подтверждают данные химического анализа спека с добавкой шлака ферротитанового производства, которые приведены в табл. 2.It has been established that the most suitable from a technological point of view is the dosage of slag of ferrotitanium production from 0.1 to 0.4% by weight of nepheline ore. The pilot tests on the introduction of ferrotitanium slag into the charge and its joint grinding in 4 stages of grinding with nepheline ore showed that the required fineness of slag grinding is not achieved and the degree of disclosure of aluminum-containing minerals present in the slag is not high, which confirm the data of the chemical analysis of the cake with the addition of slag ferrotitanium production, which are given in table. 2.
Содержание оксида алюминия в спеке нефелиново-известняково-содовой шихты с добавкой предварительно измельченного до 100% класса - 20 мкм шлака ферротитанового производства при его дозировках в шихту 0,1-0,4% согласно заявляемого способа составило 16,3-16,85% (табл. 2 опыты 3, 4, 5). Для сравнения, спекание шихты с вводом измельченного до крупности - 315 мкм шлака ферротитанового производства согласно способа, принятого за прототип, не приводило к достижению этих показателей по содержанию оксида алюминия (табл. 2 опыты 1 и 2) и находилось практически на уровне переработки известняково-нефелиновой шихты без добавок шлака (табл. 2 опыт 7).The content of aluminum oxide in the cake nepheline-limestone-soda mixture with the addition of pre-crushed to 100% class - 20 μm slag ferrotitanium production at its dosages in the mixture of 0.1-0.4% according to the proposed method was 16.3-16.85% (tab. 2 experiments 3, 4, 5). For comparison, the sintering of the mixture with the introduction of crushed to a particle size of 315 μm ferrotitanium slag according to the method adopted as a prototype did not lead to the achievement of these indicators for the content of alumina (Table 2, experiments 1 and 2) and was practically at the level of limestone processing nepheline mixture without additives of slag (table. 2 experiment 7).
В лабораторных условиях все компоненты глиноземной шихты (известняк, нефелиновая руда) измельчали до крупности - 0,08 мм. Шлак ферротитанового измельчали до крупности - 315 мкм (согласно прототипа) и до крупности 100% - 20 мкм (согласно заявляемого способа). Шихту спекали в лабораторной электропечи при температуре 1250-1270°С. Скорость нагрева печи до 1000°С-17°/мин, от 1000°С до заданной температуры 4,2-4,57 мин, выдержка при заданной температуре 15 минут. Охлаждение спека производили вместе с печью. Степень оплавления спека оценивалась по величине диаметральной усадки брикетов. Полученные спеки измельчали до крупности - 1 мм и выполняли выщелачивание спеков по методике стандартного выщелачивания. Расчет извлечения глинозема и щелочей проводили по химическому составу спеков и шламов. Результаты лабораторных испытаний показали, что при спекании спека с добавками шлака ферротитанового производства в пределах заявляемых параметров извлечение глинозема находилось выше уровня извлечения глинозема из спека без добавок шлака.In laboratory conditions, all components of an alumina charge (limestone, nepheline ore) were ground to a particle size of 0.08 mm. Ferrotitanium slag was crushed to a particle size of 315 μm (according to the prototype) and to a particle size of 100%, 20 μm (according to the proposed method). The mixture was sintered in a laboratory electric furnace at a temperature of 1250-1270 ° C. The heating rate of the furnace to 1000 ° C-17 ° / min, from 1000 ° C to a predetermined temperature of 4.2-4.57 min, exposure at a given temperature of 15 minutes. The cooling of the cake was carried out together with the furnace. The degree of reflow of the cake was estimated by the value of the diametric shrinkage of the briquettes. The resulting specs were ground to a particle size of 1 mm and the cakes were leached according to the standard leaching method. The calculation of the extraction of alumina and alkalis was carried out by the chemical composition of cakes and sludges. Laboratory test results showed that when sintering sinter with additives of ferrotitanium production slag within the claimed parameters, the extraction of alumina was higher than the level of extraction of alumina from the cake without additives of slag.
Стандартное извлечение Al2O3 из спеков с добавкой в шихту 0,1-0,4% шлака ферротитанового производства предварительно измельченного до крупности 100% - 20 мкм находится на высоком уровне 92-94,3% (при спекании в интервале температур 1230-1270°С). Анализ полученных данных по усадке брикетов показывает, что ввод шлака в рудные смеси в количестве 0,1-0,4% в нефелиновую руду не оказывает существенного влияния на степень оплавления шихты в процессе спекания.The standard extraction of Al 2 O 3 from cakes with the addition of 0.1-0.4% of slag of ferrotitanium production pre-crushed to a particle size of 100% - 20 μm in the mixture is at a high level of 92-94.3% (when sintering in the temperature range 1230- 1270 ° C). Analysis of the obtained data on the shrinkage of briquettes shows that the introduction of slag into ore mixtures in an amount of 0.1-0.4% in nepheline ore does not significantly affect the degree of melting of the charge during sintering.
Дозировка шлака ферротитанового производства в шихту менее 0,1% мало влияет на изменение химического состава шихты, нефелинового шлама и выход товарных продуктов (глинозема и соды). Увеличение добавки шлака ферротитанового производства более 0,4% приводит к увеличению дозировки соды в шихту для обеспечения щелочного модуля спека. Необходимость повышения оборота содовых растворов при вводе бесщелочного алюминий содержащего сырья приводит к увеличению свободной щелочи в жидкой фазе шихты. В промышленных условиях это приводит к ухудшению качества спека и снижению выпуска соды (табл. 3), а также к снижению производительности печей (зарастание технологических зон печей).A dosage of slag of ferrotitanium production into a charge of less than 0.1% has little effect on the change in the chemical composition of the charge, nepheline sludge and the yield of marketable products (alumina and soda). An increase in ferrotitanium production slag additives of more than 0.4% leads to an increase in the dosage of soda in the mixture to provide an alkaline cake module. The need to increase the turnover of soda solutions when introducing alkali-free aluminum-containing raw materials leads to an increase in free alkali in the liquid phase of the charge. In industrial conditions, this leads to a deterioration in the quality of cake and a decrease in the production of soda (Table 3), as well as to a decrease in the productivity of furnaces (overgrowing of technological zones of furnaces).
Анализ табл. 3 (опыты 3-5) показал, что ввод измельченного до крупности 100% класса -20 мкм шлака ферротитанового производства в количестве 0,1-0,4% от массы нефелиновой руды снижает содержание оксида алюминия в отвальном нефелиновом шламе до 2.4%, что обусловлено более высокой степенью раскрытия алюминий содержащих минералов при шихтоподготовке шлака и переводу их в алюминаты при выщелачивании спека. Ввод измельченного до крупности - 315 мм (табл. 3 опыты 1.2, согласно прототипа) не обеспечивает вскрытие алюминий содержащих минералов, находящихся в сростках с оксидами и гидроксидами железа, кальция, магния и титана и как, следствие, приводит к более высокому содержанию оксида алюминия. Разрушение сростков и раскрытие алюминий содержащих минералов в шлаке обеспечивает только более тонкий его помол до крупности 100% класса - 20 мкм. Для подтверждения этого были проведены минералогические исследования шлака ферротитанового производства и определена степень раскрытия алюминий содержащих минералов при разной тонине помола шлака. Степень раскрытия оценивали как содержание свободных (раскрытых) зерен минерала в общей массе данного минерала.Table analysis 3 (experiments 3-5) showed that the introduction of a slag of ferrotitanium production crushed to a particle size of 100% to a class of -20 μm in an amount of 0.1-0.4% by weight of nepheline ore reduces the aluminum oxide content in the dump nepheline sludge to 2.4%, which due to the higher degree of disclosure of aluminum-containing minerals during the charge preparation of slag and their conversion to aluminates when leaching cake. The input of crushed to a particle size of 315 mm (Table 3, experiments 1.2, according to the prototype) does not provide the opening of aluminum-containing minerals that are in intergrowths with oxides and hydroxides of iron, calcium, magnesium and titanium and, as a result, leads to a higher content of aluminum oxide . The destruction of intergrowths and the opening of aluminum-containing minerals in the slag provides only finer grinding to a fineness of 100% of the class - 20 microns. To confirm this, mineralogical studies of slag of ferrotitanium production were carried out and the degree of disclosure of aluminum-containing minerals was determined for different fineness of slag grinding. The degree of disclosure was estimated as the content of free (open) grains of the mineral in the total mass of this mineral.
Измельчение шлака ферротитанового производства согласно способа, принятого за прототип, до тонины помола - 315 мкм не приводит к достижению полного раскрытия алюминий содержащих минералов и степень их раскрытия составляла 18%. Наиболее высокие значения степени раскрытия алюминий содержащих минералов шлака получены при тонине помола 100% класса - 20 мкм.Grinding the slag of ferrotitanium production according to the method adopted for the prototype to a grinding fineness of 315 μm does not lead to full disclosure of aluminum-containing minerals and the degree of their disclosure was 18%. The highest values of the degree of opening of aluminum containing minerals of slag were obtained with a fineness of grinding of 100% class - 20 microns.
В шлаке ферротитанового производства содержится повышенное содержание оксида титана (TiO2), что значительно превышает содержание этого соединения в нефелиновой руде. В связи с этим был проанализирован отвальный нефелиновый шлам на содержание TiO2. Результаты анализа нефелинового шлама показали, что ввод шлака ферротитанового производства более 0,4% не целесообразен, так как при этом возрастает содержание соединений титана в отвальном шламе (табл. 3 опыты 1, 2, 6).The ferrotitanium production slag contains a high content of titanium oxide (TiO 2 ), which significantly exceeds the content of this compound in nepheline ore. In this regard, the dump nepheline sludge for TiO 2 content was analyzed. The results of the analysis of nepheline sludge showed that introducing slag of ferrotitanium production of more than 0.4% is not advisable, since the content of titanium compounds in the dump sludge increases (Table 3, experiments 1, 2, 6).
Увеличение добавки шлака ферротитанового производства более 0,4% приводит также к увеличению дозировки соды в шихту для обеспечения щелочного модуля спека. При этом возникает необходимость повышения оборота содовых растворов при вводе бесщелочного алюминий содержащего сырья, каким является шлак ферротитанового производства, что приводит к увеличению свободной щелочи в жидкой фазе шихты.An increase in ferrotitanium production slag additives of more than 0.4% also leads to an increase in the dosage of soda in the mixture to provide an alkaline cake module. In this case, there is a need to increase the turnover of soda solutions when introducing alkali-free aluminum-containing raw materials, such as slag of ferrotitanium production, which leads to an increase in free alkali in the liquid phase of the charge.
Дозировка шлака ферротитанового производства в шихту менее 0,1% мало влияет на изменение химического состава шихты, нефелинового шлама и выход товарных продуктов, а ввод шлака более 0,4% приводит к снижению выпуска содопродуктов (табл. 5).Dosage of ferrotitanium production slag into the charge of less than 0.1% has little effect on the change in the chemical composition of the charge, nepheline sludge and the yield of commercial products, and slag input of more than 0.4% leads to a decrease in the production of soda products (Table 5).
В связи с этим оптимальной является дозировка в шихту предварительно измельченного до 100% класса - 20 мкм шлака ферротитанового производства в пределах от 0,1 до 0,4% от массы нефелиновой руды. Одновременно с решением проблемы переработки некондиционной нефелиновой руды с вводом шлака ферротитанового производства происходит утилизация складируемых отходов путем вовлечения их в производственный технологический процесс шихтоподготовки и обеспечивается снижение вредного воздействия производства на окружающую природную среду.In this regard, the optimal dosage is in the mixture of pre-ground to 100% class - 20 μm ferrotitanium slag in the range from 0.1 to 0.4% by weight of nepheline ore. Simultaneously with solving the problem of processing substandard nepheline ore with the introduction of ferrotitanium slag, the stored waste is recycled by involving it in the production technological process of charge preparation and the harmful effects of production on the environment are reduced.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146961A RU2702590C2 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Processing method of nepheline ores and concentrates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146961A RU2702590C2 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Processing method of nepheline ores and concentrates |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017146961A RU2017146961A (en) | 2019-06-28 |
| RU2017146961A3 RU2017146961A3 (en) | 2019-07-17 |
| RU2702590C2 true RU2702590C2 (en) | 2019-10-08 |
Family
ID=67209876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017146961A RU2702590C2 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Processing method of nepheline ores and concentrates |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2702590C2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2340559C1 (en) * | 2007-06-09 | 2008-12-10 | Открытое акционерное общество "РУСАЛ Всероссийский Алюминиево-магниевый Институт" | Method of processing nepheline ores and concentrates |
| WO2013142957A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-03 | Orbite Aluminae Inc. | Processes for treating fly ashes |
-
2017
- 2017-12-28 RU RU2017146961A patent/RU2702590C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2340559C1 (en) * | 2007-06-09 | 2008-12-10 | Открытое акционерное общество "РУСАЛ Всероссийский Алюминиево-магниевый Институт" | Method of processing nepheline ores and concentrates |
| WO2013142957A1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-03 | Orbite Aluminae Inc. | Processes for treating fly ashes |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ШЕПЕЛЕВ И.И. и др., "Вовлечение в переработку некондиционного нефелинового сырья с применением глиноземсодержащих добавок", Третий международный конгресс "Цветные металлы-2011", 7-9 сентября, Россия, г. Красноярск, раздел II, Производство глинозема, с. 88-91. * |
| ШЕПЕЛЕВ И.И. и др., "Вовлечение в переработку некондиционного нефелинового сырья с применением глиноземсодержащих добавок", Третий международный конгресс "Цветные металлы-2011", 7-9 сентября, Россия, г. Красноярск, раздел II, Производство глинозема, с. 88-91. ШЕПЕЛЕВ И.И. и др., "Исследование измельчаемости нефелиновой руды и шлака ферротитанового производства для их переработки по спекательной технологии", Вестник ИрГТУ Том 21, No 11, 2017, с. 167-178. * |
| ШЕПЕЛЕВ И.И. и др., "Исследование измельчаемости нефелиновой руды и шлака ферротитанового производства для их переработки по спекательной технологии", Вестник ИрГТУ Том 21, No 11, 2017, с. 167-178. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017146961A3 (en) | 2019-07-17 |
| RU2017146961A (en) | 2019-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kaußen et al. | Reductive smelting of red mud for iron recovery | |
| KR100908852B1 (en) | METHOD FOR PRODUCING MAGNESIUM COMPOUND FROM WASTE MAG CARBON REFRACTORY | |
| CN108328659A (en) | A kind of method that integrated treatment utilizes high magnesium ferronickel slag | |
| CN106747497A (en) | The method for preparing corundum-mullite composite diphase material | |
| CN110451824B (en) | Method for preparing portland cement clinker by ore flotation tailings | |
| CA2295298C (en) | Treatment of aluminum dross | |
| RU2702590C2 (en) | Processing method of nepheline ores and concentrates | |
| CN103555974A (en) | Method of producing high-titanium-iron alloy by virtue of aluminum-magnesium process | |
| Stepanov et al. | Use of machining to increase the recovery of scandium from refractory silicate raw material | |
| CN114014578B (en) | Expanding agent based on industrial waste and preparation method thereof | |
| CN104003691B (en) | A kind of method utilizing high-moisture percentage aluminium oxide milltailings to produce fired brick | |
| CN113784923A (en) | Spinel powder | |
| Fursman | Utilization of red mud residues from alumina production | |
| KR100857725B1 (en) | Purification method for limestone | |
| CN104152694A (en) | Calcium-magnesium-titanium method for producing high ferrotitanium alloy | |
| Abdullahi et al. | Roast alkaline leaching of silica from kaolinitic clay | |
| EP0633232A1 (en) | Fused zirconia refractory materials, method for producing the same and refractory products | |
| RU2699090C1 (en) | Method of producing high-alumina cement | |
| US4229423A (en) | Method of producing magnesium hydroxide | |
| RU2223914C2 (en) | Method for processing disthene-andalusite-sillimanite concentrate | |
| Shepelev et al. | Extraction of valuable components from alumosilicate natural and technogenic materials under alumina production by sintering | |
| RU2302375C2 (en) | Method of the chemical reprocessing of the ash-and-slag materials with production of silicon dioxide and aluminum oxide | |
| KR101153887B1 (en) | Preparation method for alkaline calciumferrite flux for steelmaking | |
| CN100381584C (en) | Method for producing slag forming agent contg. high calcium and low silicone by corundum arc furnace | |
| Blake | Adaptation of the Pedersen process to the ferruginous bauxites of the pacific northwest |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191229 |