ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГРАНУЛИРОВАНИЯ ИЛЬМЕНИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА МЕТОДОМ ОКАТЫВАНИЯ

  • Sergey V. Lanovetskiy Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Olga А. Fedotova Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Vladimir Z. Poiylov Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Valeriy A. Shein Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • Olga G. Melkomukova Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Ключевые слова: ильменитовый концентрат, гранулирование, барабанный гранулятор, водный раствор мелассы

Аннотация

Использование высокодисперсной ильменитовой руды в технологии получения обогащенного титанового концентрата сопровождается высокой пылимостью на стадии приготовления титановой шихты, что неизбежно приводит к технологическим потерям и отрицательным образом сказывается на условиях труда обслуживающего персонала. В этой связи целью представленной работы явились исследования процесса грануллирования ильменитового концентрата Малышевского месторождения методом окатывания. Размер и морфологию частиц ильменитового концентрата определяли при помощи электронного сканирующего микроскопа высокого разрешения и лазерного дифракционного анализатора размеров частиц. Процесс гранулирования осуществляли в барабанном термостатируемом грануляторе, оценивая влияние температуры, скорости вращения гранулятора, продолжительности процесса и расхода связующего материала на гранулометрический состав и статическую прочность формирующихся гранул целевого продукта. В ходе проведения исследований установлено, что максимальный выход гранул фракции 1,0 – 5,0 мм получен при использовании водного раствора мелассы с объемным соотношением меласса : вода = 5:1. Использование в качестве связующего неразбавленной мелассы приводит к сильному росту пластичности формируемой массы и негативным образом отражается на возможности получения гранулированного продукта. Показано, что с увеличением концентрации связующего в составе исходной смеси выход и средняя статическая прочность гранул фракции 1,0 – 5,0 мм увеличивается, благодаря равномерному распределению раствора между частицами ильменитового концентрата. В то же время при достижении количества связующего в составе исходного сырья более 9,5% происходит образование довольно крупных комков, размер которых составляет более 5,0 мм. Экспериментально доказано, что с увеличением продолжительности окатывания выход гранул ильменитового концентрата фракции 1,0 – 5,0 мм увеличивается, проходя через максимум при 300 с.

Литература

Lupinos S.M., Grishchenko S.G., Prutskov D.V., Kotsar M.L., Alexandrov A.V. Would titanium be cheaper tomorrow? On prospects of implementing continuous process of magnesiothermal titanium production. Titan. 2015. N 3(49). P. 14-21 (in Russian).

Nakamura K., Iida T., Nakamura N., Araike T. Titanium sponge production method by Kroll process at OTC. Mater. Trans. 2017. V. 58. N 3. P. 319-321. DOI: 10.2320/matertrans.MK201634.

Evdokimov V.I., Krenev V.A. Continuous magnesiumthermal method for the titanium production. Tsvetnye Metally. 2002. N 9. P. 69-72 (in Russian).

Pan, R.-J., Yang, S.-L. Comparison of one-step method and two-step method of ilmenite concentrate smelting titani-um slag. Adv. Mater. Res. 2013. V. 704. Р. 77-86. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.704.77.

Sheiyko M.E., Khazipova V.V. Project assessment of production of ferrotitanium. Vestn. Akad. Grazhd. Zashch. 2017. N 4(12). Р. 12-18 (in Russian).

Lisachenko E.P., Stamat I.P. Natural radionuclides in residues from non-nuclear industries. Radiatsion. Gigiena. 2009. V. 2. N 2. P. 70-77 (in Russian).

Farberova E.A., Tingaeva E.A., Chuchalina A.D., Kobeleva A.R., Maximov A.S. Obtaining granulated active carbon from wastes of vegetable raw materials. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2018. V. 61. N 3. P. 51-57 (in Russian). DOI: 10.6060/tcct.20186103.5612.

Ovchinnikov L.N. Investigation of process of obtaining complex granulated organo-mineral fertilizers of prolonged action based on peat. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2017. V. 60. N 9. P. 100-104 (in Russian). DOI: 10.6060/tcct.2017609.5600.

Taran Yu.A., Ivanov R.N., Taran A.L., Taran A.V. Main nitrogen containing fertilizers and technical solutions for improving their quality. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 3. P. 49-54 (in Russian).

Shorin S.V., Ksandrov N.V., Pastukhova G.V., Soldatov A.V. Obtaining granulated complex fertilizers based on carbamide and ammophos in a speed drum granulator. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2012. V. 55. N 11. P. 82-85 (in Russian).

Cherepanova M.V., Poiylov V.Z. Interaction of a potassium silicate binder with impurity components during formation of KC1 granules by the pelletizing method. Izv. Tomsk. Politekhn. Un-ta. Inzhiniring Georesursov. 2017. V. 328. N 10. P. 41-49 (in Russian).

Onaev M.I., Ulasyuk S.M., Naiymanbaev M.A., Kasymzhanov K.K. Technological properties of ilmenite concentrate obukhov deposit. Probl. Sovremen. Nauki Obrazov. 2017. N 35(117). P. 67-71 (in Russian).

Isin D.K., Baisanov S.O., Tolymbeko, M.Zh., Azbanbaev E.M., Baisanov A.S., Isin B.D., Isagulova D.A. Ilmenite concentrate properties and processing methods. Metallurgist. 2013. V. 57. N 5-6. P. 449-454. DOI: 10.1007/s11015-013-9753-6.

Guro V.P., Yusupov F.M., Safarov E.T., Rakhmatkarieva F.G. The choice of optimal binder for molybdenite concentrate granulation. Tsvetnye Metally. 2016. N 2(878). P. 68-73 (in Russian). DOI: 10.17580/tsm.2016.02.11.

Mamedov A.N., Samedzade G.M., Gasimova A.M., Gasimov V.A. Modelling of the granulation of powder titanium magnetite concentrate and its reduction with natural gas. Kondensir. Sredy Mezhfazn. Granitsy. 2017. V. 19. N 2. P. 248-255 (in Russian).

Gasymova A.M., Samedzade G.M., Kelbaliev G.I., Mamedov A.N., Shadlinskaya G.B. Recovery of titanomagnetite concentrates by methane for the production of iron powder and anatazis. Fundamental. Issled. 2017. N 9-1. P. 36-41 (in Russian).

Mayorov L.A., Freydin B.M., Kolesnikova I.G., Kuzmich Yu.V. The effect of charge granulation on of metal and slag phases separation during the process of titanomagnetite concentrate reduction. Tsvetnye Metally. 2010. N 11. P. 58-61 (in Russian).

Shengli Wu, Zhigang Que, Xiaobo Zhai, Kailang Li. Effect of characteristics of fine iron ores on the granulation behavior of concentrate in sintering granulation process. Metall. Res. Technol. 2018. V. 115. N 2. P. 202. DOI: 10.1051/metal/2017079.

Naimanbayev M., Dzurkanov Z., Lokhova N., Maldybayev G. Complex processing of a titanium magnetite concentrate with receiving the products containing iron, the titan and vanadium. IOP Conf. Ser.: Earth and Environ. Sci. 2016. V. 44. N 5. P. 052001. DOI: 10.1088/1755-1315/44/5/052001.

Klassen P.V., Grishaev I.G., Shomin I.P. Granulation. М.: Khimiya. 1991. 240 р. (in Russian).

Опубликован
2019-10-29
Как цитировать
Lanovetskiy, S. V., FedotovaO. А., Poiylov, V. Z., Shein, V. A., & Melkomukova, O. G. (2019). ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГРАНУЛИРОВАНИЯ ИЛЬМЕНИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА МЕТОДОМ ОКАТЫВАНИЯ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 62(10), 124-130. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20196210.5948
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы