Выбор и обоснование подготовки шихты на основе марганцевых отходов от обогащения руд

Е.Е.  Жолдасбай; Е.Б.  Тажиев; А.Ә.  Арғын; А.В.  Каплан; Г.М.  Койшина; Н.К.  Досмухамедов

doi:10.51301/ejsu.2023.i2.02

Авторы

Е.Е. Жолдасбай Satbayev University
Е.Б. Тажиев Satbayev University
А.Ә. Арғын Satbayev University
А.В. Каплан ООО Arvak
Г.М. Койшина Satbayev University
Н.К. Досмухамедов Satbayev University

DOI:

https://doi.org/10.51301/ejsu.2023.i2.02

Ключевые слова:

оксид железа, оксид марганца, горячие восстановительные газы, углерод, твердофазные реакции, диссоциация окси-дов, температура, шихта, мелкие отходы

Аннотация

На крупных обогатительных фабриках металлургических комбинатах, заводах накапливаются большие объемы отходов от обогащения марганцевых руд, дисперсные железо-, углеродсодержащие шламы. На Джездинском ГОКе накоплены миллионы тонн марганцевых отходов. Переработка мелких и дисперсных металлсодержащих промышленных отходов не может быть осуществлена традиционной технологией. Разработка и реализация новой технологии по переработке перечисленных отходов в ценные металлические сплавы представляют весьма актуальную проблему. В настоящей работе на основании сравнительного анализа к теоретическим подходам производства стали и ферросплавов традиционной технологии и новых представлений проведен выбор и обоснование подготовки шихты. Показано, что теоретические основы адсорбционно-автокаталитического механизма могут быть пересмотрены с точки зрения организации производства металлов с точки зрения твердофазных реакций. Приведены теоретические основы «Диссоциационно-адсорбционного механизма», где феноменологическое явление сфокусировано на том, что диссоциация химических соединений, в том числе и оксидов металлов, присуща им так же, как образование их из отдельных элементов независимо от внешних условий. Воздействие внешних факторов, например, энергии (повышение температуры), вызывает термическую диссоциацию, которая не столько доказывает, существует или нет диссоциация вообще, сколько показывает конкретную степень диссоциации соединения для целенаправленного восстановления элемента или образования нового соединения.

Показано, что диссоциация оксидов металлов интенсифицируется пропорционально уменьшению размеров частиц и повышению температуры. Установлено, что дисперсные оксидные материалы могут быть металлизированы твёрдым углеродом за счет восстановления железа в пределах температуры 950-1100°С.