Розробка технології металургійного переділу низькосортної марганецьвмісної сировини з використанням автоклавного вилужування у розчині гідроксиду натрію. Процес вилучення шкідливих домішок – фосфору та кремнезему. Пряме легування сталі марганцем.
Аннотация к работе
Національна металургійна академія України Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукНауковий керівник: Доктор технічних наук, професор Колесник Микола Федорович, Запорізька державна інженерна академія, завідуючий кафедрою металургії чорних металів, проректор з наукової роботи. Офіційні опоненти: Доктор технічних наук, професор Кучер Анатолій Гурійович, Національна металургійна академія України, професор кафедри електрометалургії. Захист відбудеться 20 березня 2001 р. у 1230 годин на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.08.084.03 при Національній металургійній академії України за адресою: 49600, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національної металургійної академії України.Ця сировина характеризується вищим вмістом шкідливих домішок - кремнезему і фосфору в порівнянні з закордонними аналогами. Підвищення якості марганцевих феросплавів варто вбачати в удосконаленні технологій підготовки до плавки марганецьвмісної сировини і повернення у виробничий цикл відходів виробництва сплавів марганцю. Виправданою мірою в умовах, що створилися, могло б стати застосування гідрометалургійних і хімічних способів підготовки сировини до металургійного переділу замість виплавки малофосфористого шлаку (МФШ). Для низькосортних оксидних концентратів і деяких категорій марганецьвмісних техногенних відходів, по технологічних, екологічних і економічних розуміннях могли б стати доцільними методи, що забезпечують дефосфорацію і знекремнення цих видів сировини, а саме - лужні гідрометалургійні методи. Наукова новизна одержаних результатів:-При вивченні механізму силікатоутворення у шлакових системах виробництва сплавів марганцю визначено послідовність взаємодій, швидкісні, температурні характеристики процесу і склад продуктів на кожному з етапів взаємодії, що дозволило обгрунтувати необхідність дефосфорації й знекремнення марганецьвмісної сировини, автоклавним способом з метою підвищення техніко-економічних показників при плавці.У першому розділі "Огляд літератури за темою і вибір напрямку досліджень" дається аналіз сучасного стану технологій підготовки марганецьвмісної сировини до металургійного переділу. Один із визначальних елементів технології всіх без винятку сплавів марганцю - оксидні взаємодії, що протікають при формуванні шлакової фази, із котрими нерозривно повязана технічна ефективність, економічні показники і способи підготовки марганецьвмісної сировини до металургійного переділу, потребують детального вивчення для виявлення особливостей зазначених процесів. Встановлення послідовності взаємодій, складу продуктів на кожній із стадій, вивчення швидкісних і температурних характеристик реакцій, що протікають в оксидній фазі, може дати відповідь на питання про доцільність застосування того або іншого способу підготовки марганецьвмсісної сировини до металургійного переділу з метою забезпечення низької кратності шлаку і економії електроенергії під час плавки. Аналіз літературних даних показав, що традиційні методи підготовки сировини - механічні і металургійні - не дозволяють комплексно вирішити проблему знекремнення і дефосфорації марганецьвмісної сировини, що робить доцільним застосування хімічних і гідрометалургійних методів у залежності від її хімічного і мінералогічного складу. У теперішній час значну частку потенційної сировини для феросплавного виробництва складають низькосортні оксидні концентрати і подібні з ними за хімічним складом категорії техногенних марганецьвмісних відходів, багаті на марганець, які доцільно переробляти, переводячи в розчин за допомогою лужних реагентів кремнезем і фосфор - основні шкідливі домішки цієї сировини.Хімізм знекремнення і дефосфорації при автоклавному вилужуванні марганецьвмісної сировини описується реакціями: SIO2 2NAOH ® Na2SIO3 H2O (1) Проведено термодинамічну оцінку процесу автоклавного вилужування, що визначила температурний інтервал технологічних досліджень (373-523 К), температурні залежності енергії Гіббса реакцій знекремнення - Встановлено, що для реакції (1) у температурному інтервалі 293-523 К значення теоретичного надлишку реагенту знаходяться в межах 4.16-2.098 моль NAOH/ моль Na2SIO3, для реакції (2) - в інтервалі 3.093-3. Петрографічним і фазовим рентгенівським аналізом виявлено в зразках концентратів і пилу газоочистки, оброблених при температурі більш 200 ОС і концентраціях гідроксиду натрію 400-600 г/л, утворення кремнегелю, силікатів і лужних алюмисилікатів натрію, що утрудняють фільтрацію пульпи і призводять до недовитягу кремнезему і фосфору під час автоклавного вилужування марганецьвмісної сировини.