Пахомов Роман Александрович Разработка пирометаллургических технологий переработки окисленных никелевых руд при контроле состава равновесной газовой фазы

Короткий опис

Пахомов Роман Александрович Разработка пирометаллургических технологий переработки окисленных никелевых руд при контроле состава равновесной газовой фазы

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

кандидат наук Пахомов Роман Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Окисленные никелевые руды (ОНР)

1.2 Существующие схемы переработки

1.2.1 Сульфидная технология

1.2.2 Плавка на ферроникель

1.2.3 Кричный процесс

1.2.4 Гидрометаллургические схемы переработки

1.3 Новые схемы пиро- и гидрометаллургической переработки

1.3.1 Проект КошашЬо

1.3.2 Гидрометаллургические проекты

1.3.3 Прочие разработки

1.4 Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И ОСНОВНЫЕ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований

2.1.1 Руды

2.1.2 Огарки

2.2 ОСНОВНЫЕ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.2.1 Технология переработки ОНР в барботажных агрегатах

2.2.2 Технология газофазного восстановительного обжига ОНР

2.2.3 Исследования, направленные на отработку технологии сульфидирования ОНР

2.3 Приборное и программное обеспечение исследований

2.4 Выводы по второй главе

ГЛАВА 3 ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОНР В АГРЕГАТАХ БАРБОТАЖНОГО ТИПА (НА ПРИМЕРЕ ПЖВ)

3.1 Предварительное восстановление ОНР

3.2 Плавка в жидкой ванне, пути осуществления процесса

3.2.1 Тепловой баланс переработки ОНР или восстановленного огарка никелевой руды в печах ПЖВ

3.2.2 Механизм формирования ферроникеля в условиях ПЖВ

3.3. Сравнение предлагаемых схем переработки с существующими заводами,

использующие электроплавку

3.4 Результаты лабораторных экспериментов

3.4.1 Восстановительный обжиг и окислительная плавка ОНР

3.4.2 Плавка невосстановленной руды

3.5 Классификация доступных промышленности твердых восстановителей

3.5.1 Твердые минеральные восстановители, используемые для твердофазного восстановительного обжига

3.5.2 Пиролиз твёрдых восстановителей

3.5.3 Механизмы твердофазного восстановления оксидных систем

3.6 Оценка и сравнение эффективности работы восстановителей

3.6.1 Исследование углеродсодержащих восстановителей термогравиметрическим методом (ТГА)

3.6.2 Определение газовой составляющей восстановителей

3.6.3 Исследование прокаленных углеродсодержащих восстановителей методом РЭМ

3.6.4 Определение удельной поверхности прокаленных углеродсодержащих восстановителей

3.6.5 Результаты исследования восстановления никелевого огарка летучими компонентами и углеродистым остатком твердых восстановителей

3.7 Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4 ГАЗОФАЗНЫЙ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ОБЖИГ ОНР С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОПЛАВКОЙ ВОССТАНОВЛЕННОГО ОГАРКА

4.1 Эффективность газофазного восстановительного обжига

4.1.1 Равновесное парциальное давление кислорода в системах Ме-МеО

4.1.2 Извлечение никеля и кобальта из огарков восстановительного обжига методами гидрометаллургии

4.1.3 Извлечение никеля и кобальта из огарков восстановительного обжига ликвационной плавкой восстановленного огарка на шлак и металлический сплав

4.1.4 Восстановительный обжиг ОНР при использовании модельных газовых смесей и конверсированного природного газа

4.2 Влияние содержания водорода в газовой фазе на показатели восстановительного обжига окисленной никелевой руды

4.2.1 Выбор состава газовых смесей для восстановления ОНР

4.2.2 Выбор условий проведения исследований

4.2.3 Теоретическая оценка восстановительной способности газовых смесей

4.2.4 Оценка показателей восстановления ОНР при обжиге

4.2.5 Кратковременный обжиг

4.2.6 Продолжительный обжиг

4.2.7 Обжиг при повышенном содержании кислорода в газовой смеси

4.2.8 Обжиг при пониженной температуре

4.3 Выводы по четвёртой главе

ГЛАВА 5 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ОКИСЛЕННОЙ НИКЕЛЕВОЙ РУДЫ НА ШТЕЙН

5.1 Восстановительный обжиг сульфата кальция до сульфида

5.2 Плавка ОНР на штейн

5.3 Сравнение показателей технологий переработки ОНР на штейн при использовании двух типов сульфидизатора: (FeS2 и CaS)

5.4 Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Принципиальная схема получения никеля из окисленных руд шахтной

плавкой

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Схема переработки ОНР по технологии Elkem

ПРИЛОЖЕНИЕ В Схема кричного процесса

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Схема процесса переработки ОНР по проекту Koniambo

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Результаты экспериментов окислительного обжига ТГИ

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Результаты экспериментов по проведению шахтной плавки с пиритом ... 173 ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Результаты экспериментов по проведению шахтной плавки с сульфидом

кальция

ПРИЛОЖЕНИЕ И Результаты РСМА шлаков

ВВЕДЕНИЕ