Кислотное и хлорное разложение аргиллитов Таджикистана тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ
|
Расулов, Дилшод Джаборович
АВТОР
|
||||
|
кандидата технических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
|
Душанбе
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
|
2008
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
02.00.04
КОД ВАК РФ
|
||
|
|
||||
На правах рукописи
РАСУЛОВ ДИЛШОД ДЖАБОРОВИЧ
КИСЛОТНОЕ И ХЛОРНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ АРГИЛЛИТОВ ТАДЖИКИСТАНА
Специальность: 02.00.04 - Физическая химия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
003460826
Душанбе - 2009
003460826
Работа выполнена в лаборатории «Комплексной переработки минерального сырья и отходов» Института химии имени В.И.Никитина АН РТ и Агентстве по ядерной и радиационной безопасности. АН Республики Таджикистан.
Научные руководители: академик АН РТ, доктор химических наук,
профессор
Мирсаидов Ульмас Мирсаидович
Официальные оппоненты: член-корр. АН РТ, доктор химических наук
Аминджанов Азимджон Алимович
Ведущая организация: Таджикский национальный университет,
кафедра общей и неорганической химии
Защита состоится «11» февраля 2009 г. в 12°° часов на заседании диссертационного совета ДМ 047.003.01 при Институте химии им.В.И.Никитина АН Республики Таджикистан по адресу: 734063, г.Душанбе, ул.Айни, 299/2. ■
E-mail: gulchera@list.ru.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института химии им.В.И.Никитина АН Республики Таджикистан.
Автореферат разослан « 9 » января 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат технических наук Маматов Эргаш Джумаевич
кандидат технических наук Обидов Фатхулло Убайдович
кандидат химических наук
Касымова Г.Ф.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы: Развитие народного хозяйства страны неразрывно связано с ростом потребления материально-сырьевых ресурсов, в том числе и глиноземного сырья для производства алюминия и его солей. Основным сырьем, на котором базируется алюминиевая промышленность, являются высококачественные бокситы. Однако растущая потребность в производстве алюминия и продуктов на его основе, с одной стороны, и некоторая ограниченность запасов бокситов, с другой, вызвали необходимость использования других видов глиноземсодержащего сырья. Сырьевая база алюминиевой, химической, керамической и стекольной промышленности значительно расширилась благодаря другим разведанным видам глиноземсодержащего сырья. К таким видам сырья относятся нефелины, глины, каолины,: алуниты, аргиллиты, низкокачественные бокситы, запасы которых имеются в достаточно больших количествах и месторождения их повсеместно распространены. Несмотря на пониженное содержание глинозйма, они содержат в своем составе помимо алюминия другие полезные компоненты. Поэтому промышленная переработка этих руд является вполне целесообразной, если её вести комплексным методом.
Получение алюминия и его солей из местных высококремнистых алюминиевых руд требует принципиально новых технологических разработок, где одним из важных этапов процесса переработки является разложение сырья с извлечением и выделением полезных его составляющих.
Разработка новых: эффективных способов переработки низкокачественных высококремнистых алюминиевых руд, а также вскрытие сырья, с извлечением составляющих его оксидов и минералов представляет большой интерес.: Приемлемость для дальнейшей обработки и установление химических. реакций, протекающих на стадиях обработки аргиллитов хлорированием и разложение серной кислотой, является актуальной задачей.
Цель и задачи. Целью настоящей работы является исследование процессов разложения алюминийсодержащих руд -аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг Республики Таджикистан кислотным и хлорным способами с применением методов избирательного извлечения компонентов. Нахождение
оптимальных условий разложения оксидов из состава
аргиллитов, обеспечивающих селективное и максимальное извлечение его компонентов в зависимости от различных физико-химических свойств. г
Основными задачам!» исследования являются: изучение фийко-химических свойств исходных сырьевых материалов и конечных продуктов переработки л сернокислотного разложения и хлорирования аргиллитов на ■ ! основании РФА, ДТЛ и химического методов анализа; - установление процессов разложения на стадии вскрытия аргиллитов, ' с избирательным извлечением его ' составляющих оксидов кислотным и. хлорными способами;
исследование кинетики процессов разложения переработки аргиллитов кислотным и хлорным способами. Научная новизна работы. Установлен химизм процессов получения сульфатов и хлоридов алюминия и железа кислотным и хлорным разложением аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг. Изучена кинетика процессов разложения оксидов алюминия и железа из аргиллитов. Разработаны принципиальные технологические схемы переработки аргиллитов кислотным и хлорным способами.
' Практическая значимость работы. Результаты исследования могут быть использованы при разработке технологии переработки низкокачественных алюминиевых руд и получении широкого круга товарных продуктов из высококремнистых алюминийсодержащих руд кислотным и хлорным способами. Основные положения, выносимые на защиту: результаты физико-химических и минералогических исследований аргиллитов и продуктов их разложения серной кислотой и хлорированием;
результаты кинетических исследований процессов кислотного разложения;
результаты хлорирования аргиллитов месторождений Зидды й Чашма-Санг;
результаты кинетических процессов хлорного разложения аргиллитов;
разработка принципиальной технологической схемы переработки аргиллитов хлорным способом.
4
Апробация_работы. Основные результаты работы
обсуждались на ежегодных научных конференциях Института химии им.В.И.Никитина АН Республики Таджикистан (Душанбе, 2000-2005 гг.); республиканском научно-практическом семинаре «Внедрение разработок ученых Таджикистана в промышленность» (Душанбе, 2001 г.); республиканской научно-практической конференции «Инновация - эффективный фактор связи науки с производством» - (Душанбе, 2008 г.), а также Международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий» (Владикавказ, 2007 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 6 научных статей и тезис доклада.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения и выводов, изложена на 102 страницах компьютерного набора, включает 4 таблицы, 25 рисунков, а также список литературы из 87 библиографических наименований,
1. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, отражены актуальность темы, научная и практическая ее значимость.
В первой главе рассматриваются имеющиеся в литературе данные о путях и способах Переработки алюминийсодержащего сырья и на основании этого намечаются направления собственных исследований. Рассмотрены практические аспекты получения и использования солей алюминия и железа. На основе литературного обзора сделаны соответствующие заключения и обоснование по выбору темы диссертационной работы.
Вторая глава посвящена методики эксперимента, методам анализа и изучению химического и минералогического составов аргиллитов Зидды и Чашма-Санг, а также разложению аргиллитов серной кислотой.
В третей главе изложены способы хлорирования аргиллитов Зидды и Чашма-Санг с последующей разработкой принципиальной технологической схемы переработки аргиллитов хлорным способом.
2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И РАЗЛОЖЕНИЕ АРГИЛЛИТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗИДЦЫ И ЧАШМА-САНГ ТАДЖИКИСТАНА СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ Минералогическая н физико-химическая характеристики аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг Аргиллиты - это высококремнистые алюминийсодержащие породы, которые используются в различных отраслях народного хозяйства, в том числе как сорбент, огнеупорная глина, сырье для получения солей алюминия, железа и т.д.
К таким рудам можно отнести аргиллиты месторождения Зидды и Чашма-Санг.
Результаты объемного и пламенно-фотометрического анализа показывают,: что в состав аргиллитов месторождения Чашма-Санг входят (%масс.):
А1203 - 31,6; Ре203 - 8,74; 8Ю2 - 42,86; N330 - 0,1; К20 -2,95; СаО - 1,0; N<^0 - 1,0; п.п.п. - 10,5.
Минералогическими составляющими аргиллитовых пород являются: каолинит, кварц, гематит и др., которые подтверждены результатами РФА. Физико-химические исследования аргиллитовых пород месторождения Зидды показывают, что в состав этих пород входят минералы: кварц, каолинит, иллит, гетит. Химический анализ показал, что аргиллиты месторождения Зидды состоят из следующих оксидов (%масс.):
А1203 - 19,75; Ре203 - 4,99; БЮ, - 60; №20 - 0,1; К20 - 1,2; СаО-1,0; N^0 -1,0; п.п.п. - 10.
Сернокислотное разложение аргиллитов месторождения Зидды На рисунке 1.а и 1.6 представлены рентгенограммы исходного и прокаленного аргиллита и снятого при температуре 500°С.
Установлено, что в состав аргиллитовых пород входят минералы: кварц, каолинит, иллит, гетит. -
После прокаливания аргиллита остаются линии минералов кварца и иллита. Алюминий- и железосодержащие минералы -каолинит и гетит переходят в раствор. Очевидно, при прокаливании происходит термодиструкция этих минералов и перестройка кристаллической структуры а-модификаций в
растворимую форму, т.е. каолинит превращается в более легковскрываемую форму - метакаолинит.
Для изучения технологии переработки аргиллитов использовали серную кислоту, которая является отходом производства АООТ «Таджикхимпром», которая используется в процессе сушки газообразного хлора, нейтрализуется известняком и выбрасывается в шламонакопители.
Рис.1. Рентгенограмма исходного аргиллита месторождения Зидды (а) и осадка после прокаливания при температуре 500°С и разложения 40%-ной Н2304 (б): кв - кварц; к - каолинит; и -иллит; г - гетит.
На рис.2 приведена зависимость степени извлечения А1203 и Ре203 из состава обожженной породы: от температуры (рис.2.а); продолжительности процесса (рис.2.б); от концентрации серной кислоты (рис.2.в).
Из рис.2.а видно, что с повышением температуры от 20 до 98°С извлечение А1203 и Ре203 возрастает и достигает максимума -56% для А1203 при 98°С; и 92% для Ре203 при 98°С.
Зависимость степени извлечения А1203 и Ре203 от продолжительности процесса сернокислотной обработки аргиллитов изучали в интервале от 15 до 60 мин (рис.2.б). С
увеличением длительности процесса переработки до 60 мин при оптимальной температуре 98°С извлечение Ре203 возрастает от 88 до 92% , а А12Оэ - от 43 до 56% .
В следующей серии опытов изучалось влияние концентрации серной кислоты на разложение руды. Концентрация кислоты изменялась от 20 до 96,5% (рис.2.в), а неизменными факторами в данном процессе являлись: температура - 98 С, продолжительность процесса - 60 мин. С ростом концентрации кислоты от 20 до 40% степень извлечения компонентов возрастает, достигая максимального значения - 46-56% для А1203 и 90-92% для Ре203.
Влияние размеров частиц на извлечение полезных компонентов, входящих в состав аргиллитов, изучалось после фракционного разделения аргиллитов. При этом показано, что оптимальный размер обрабатываемого сырья для максимального извлечения компонентов - 0,1 мм.
Таким образом, в результате выполненных исследований найдены следующие условия разложения аргиллитов месторождения Зидды: температура обжига - 600°С; температура кислотного разложения - 90-95°С; продолжительность сернокислотной обработки - 60 мин; концентрация Н2804 - 50-60% и размер частиц - 0,1 мм и менее.
Согласно результатам проведенных опытов, можно предположить следующие химические превращения аргиллитов при обжиге в интервале температур 500-900°С:
500°С
А1203-28Ю2-2Н20 А1203-28Ю2 + 2НгО (2.1)
900°С
А1203-28Ю2-2Н20 -> у-А1203-28Ю2 + 2Н20. (2.2)
При температуре выше 500°С происходит удаление воды, и извлечение оксидов железа и алюминия возрастает. Оптимальными параметрами извлечения компонентов являются: температура обжига - , 500-600°С; продолжительность обработки - 60 мин; температура процесса обработки серной кислотой - 95 С; концентрация серной кислоты - 50-60%; размер, частиц после прокалки и измельчения - менее 0,1 мм .
О 20 -а О 60 ВО 1 СИ
Т «мп *р агу р », с
о 13 эо аз во
Про ДОЛ*« иТ«ЛЬИОСГЬ, мин
юо -.
ЭО •
ВО -
70 •
а» 60 -с*
ас 50 -
е
и -40 -
ЭО -20 10 •
О - -
а 2 о 4а б о во юо •
Концентрация кислоты, *
Рис.2. Зависимость степени извлечения А1203 и Ре203 в раствор от: температуры (а), продолжительности процесса (б) и концентрации кислоты (в) при сернокислотном разложении аргиллитов месторождения Зидды.
Сернокислотное разложение предварительно обожженных аргиллитов Чашма-Санга
Основными составляющими аргиллитовых пород являются минералы: кварц, каолинит, гематит, которые подтверждаются данными рентгенофазового анализа (рис.З.а). РФА прокаленного аргиллита при температуре 600°С и остатка после кислотного разложения (60%-ной серной кислотой) при 98°С с продолжительностью процесса 1 час, приведен на рис.3.б. После разложения на рентгенограмме остатка (рис.З.б) остается только минерал кварц.
О)
-V
р' г
» £- / ^-Л' 1
в
Рис.3. Рентгенограмма исходного аргиллита (а) и осадка после прокаливания при температуре 600°С и разложения 60%-ной Н2804 (б) месторождения Чашма-Санг: кв - кварц, к - каолинит, г -гематит.
Исследовали влияние температуры, продолжительности процесса и концентрации кислоты на степень извлечения полезных компонентов.
Влияние температуры на вскрываемость компонентов изучали в интервале температур от 20 до 95°С, где неизменными факторами являлись: длительность обработки - 60 мин; концентрация кислоты - 50-60%; дозировка Н2504 - 100% от стехиометрического количества.
При разложении исходных аргиллитов серной кислотой без предварительного обжига в изученном интервале изменения параметров степень извлечения оксида алюминия составляет 1220%. С целью увеличения степени извлечения оксида алюминия было изучено разложение аргиллитов с последующим обжигом, где температура изменялась от 400 до 1000°С. Увеличение температуры обжига от 400 до 800°С приводит к увеличению
степени разложения аргиллитов. Это объясняется тем, что в состав аргиллитов входит минерал каолинит, который при определенных температурах обжига меняет кристаллическую структуру. Оптимальной температурой обжига является 600°С.
Нами изучена также степень разложения предварительно обожженных аргиллитов от влияния температуры, продолжительности процесса и концентрации серной кислоты.
Также была изучена зависимость степени извлечения оксидов алюминия и железа из состава обожженной породы от температуры, продолжительности процесса и концентрации серной кислоты (рис.4.).
Зависимость степени извлечения А12Оэ и Ре203 предварительно обожженных аргиллитов серной кислотой в интервале температур 20-98°С приведена на (рис.4.а). Из рисунка видно, что при 98°С максимальное извлечение Ре203 составляет 63%, а А1203 - 95%.
Зависимость степени извлечения оксидов алюминия и железа от продолжительности процесса сернокислотной обработки аргиллитов изучали в интервале времени от 15 до 60 мин. С увеличением длительности процесса переработки (60 мин) при оптимальной температуре извлечение А1203 возрастает до 94,78%, а Ре203 до 63,04% соответственно (рис.4.б). Для максимального извлечения компонентов достаточна часовая обработка исходного сырья.
Концентрация кислоты изменялась от 20 до 96,5% (рис.4.в). Неизменными факторами в данном процессе являлись: температура - 98°С; продолжительность процесса - 60 мин. С ростом концентрации кислоты от 40 до 60% степень извлечения компонентов возрастает, достигая максимального значения 87,794,7% для А1203 и 58,2-63,04% для Ре203 [85].
Влияние размера частиц на извлечение полезных компонентов, входящих в состав аргиллитов, изучалось после фракционного разделения аргиллитов. Показано, что оптимальной крупностью обрабатываемого сырья является 0,1 мм.
Таким образом, в результате выполненных исследований можно рекомендовать следующие условия процесса разложения аргиллитов: температура обжига - 600°С; температура кислотного разложения - 98°С; продолжительность разложения - 60 мин; концентрация серной кислоты - 60% и размер частиц - 0,1 мм и
менее.
О 'ЬО '.. ' Г100
Концантр>иияк-ты. Ч
Рис.4. Зависимость степени извлечения Ре203 и А1203 в раствор от: температуры (а); продолжительности процесса (б) и концентрации кислоты (в) при сернокислотном разложении аргиллитов месторождения Чашма-Санг.
Кинетика сернокислотного разложения аргиллитов месторождения Зидды
Характер кинетических кривых (рис.5.а) при извлечении оксида алюминия указывает на то, что разложение аргиллита происходит также быстро в течение I часа, и достигается 48.156.7% извлечение при температуре 98°С. При 80°С за это время достигается 48%-ное извлечение.
Константы скорости разложения аргиллитов рассчитывали по кинетическому уравнению первого порядка. Построенные графики зависимости (рис.5.б) ^1/(1-а)-10 от времени представляют собой прямые линии, имеющие наклон 45-55 градусов.
Изменение константы скорости разложения аргиллитов Зиддинского Месторождения серной кислотой от температуры
12
процесса подчиняется закону Аррениуса, что подтверждается прямолинейной зависимостью ^Кср от 1/Т- (рис.6).
« $
Рис.5. Зависимость степени извлечения А1203 от: продолжительности процесса разложения (а), зависимости тостую от времени (б) аргиллитов месторождения Зидды.
№ 1,00 1,25
130 1,75 2Л0 2.25
2 за 2,75 ЗЛО 3,25
20 С
1/Т - ю*
23 ЗА 33
Рис.6. Зависимость ^Кср от обратной абсолютной температуры 1/Т-103 при извлечении А1203 в раствор в результате обработки 40-60%-ной Н2804 аргиллитов месторождения Зидды.
Кажущаяся энергия активации процесса разложения аргиллитов серной кислотой рассчитанная по уравнению Аррениуса, составила 39,57 кДж/моль. Численное значение энергии активации свидетельствует о протекании процесса в смешанной, близкой к диффузионной области [85].
Кинетика сернокислотного разложения аргиллитов месторождения Чашма-Санг Характер кинетических кривых (рис.7.а) разложения аргиллитов серной кислотой при извлечении в раствор оксида
алюминия указывает на то, что разложение аргиллита
происходит в течение 1 часа, достигая извлечения 87.7-94.7% при температуре 98°С. При 80°С за это время достигается 63.4%-ное извлечение.
Константы скорости разложения аргиллитов рассчитывали по кинетическому уравнению первого порядка. Построенные графики зависимости (рис.7.б) ^1/(1-а)-10 от времени представляют собой прямые линии, имеющие наклон 55-65 градусов.
а, %
20 30 40 50
»0" С
10 20 30 40 50 60
Рис.7. Зависимость степени извлечения А120з от: продолжительности процесса разложения (а), зависимости ^1/(1-а)-10 от времени (б) в результате обработки 60%-ной Н2804 аргиллитов месторождения Чашма-Санг.
Изменение константы скорости разложения аргиллитов месторождения Чашма-Санга серной кислотой от температуры процесса подчиняется закону Аррениуса, что подтверждается прямолинейной зависимостью 1§Кср от 1/Т-103 (рис.8).
Кажущуюся энергию активации процесса разложения аргиллитов серной кислотой рассчитывали по уравнению Аррениуса, которая составила 48,98 кДж/моль. Численное значение энергии активации свидетельствует о протекании процесса в смешанной, близко к кинетической области.
1ЛС
1 ¿2.5 1,50 1,75
2 ¿ОО 2,25 2,50 2,75
зро
3,25
1/Т ■ Ю'
Рис.8. Зависимость lgKCp. от обратной абсолютной температуры 1/Т-103 при извлечении А1203 в раствор в результате обработки 60%-ной Н2804 аргиллитов месторождения Чашма-Санг.
3. ХЛОРИРОВАНИЕ АРГИЛЛИТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗИДЦЫ И ЧАШМА-САНГ ТАДЖИКИСТАНА
Хлорирование аргиллитов месторождения Зндды
Хлорный способ позволяет селективно выделить алюминиевые и железные соединения.
Хлорный метод переработки алюминийсодержащих руд состоит из следующих основных переделов: обезвоживание сырья и хлорирование, разделение полученной смеси хлоридов на отдельные продукты различными методами.
Метод хлорирования может дать высокий результат для получения солей алюминия и железа из аргиллитов Зиддинского месторождения, а также обеспечить высокую степень извлечения оксидов алюминия и железа.
Результаты хлорирования приведены на рис.9
Влияние температуры на хлорирование оксидов, входящих в состав аргиллита месторождения Зидды исследовали в интервалах 100-1000°С при длительности процесса 120 мин (рис.9.а). Содержание восстановителя - активированного угля в шихте составил 40-50%. Максимальное извлечение оксида алюминия достигается при температуре 700-800°С и составляет 68,9%, а в некоторых опытах - до 69,6%. Следует отметить, что значительное влияние температуры на хлорируемость оксидов наблюдается в интервале 500-800°С. В этом интервале степень
15
хлорирования оксидов алюминия и железа возрастает от 13,959,8% и 25.8-94.9% соответственно.
Зависимость степени хлорирования оксидов А1203 и Ре203 от продолжительности процесса хлорирования изучали п интервале от 20 до 120 мин (рис 9.6). С увеличением длительности процесса переработки до 120 мин при оптимальной температуре 750-800°С извлечение оксидов А1203 и Ре203 возрастает, достигая максимального значения 69,6% и 95,2% соответственно.
Содержание восстановителя в шихте изменялось от 2 до 100% (рис.9.в), а неизменными факторами в данном процессе являлись: температура - 800°С и продолжительность процесса -120 мин. Увеличение содержания восстановителя в шихте более 40-50% практически не изменяет степень извлечения оксидов.
3 то н
зоо .«о ооо осо ?оо еда вот 1сюо
П1>ФДО.'иЫ[Г«Т1ЬН.<
д.120
010 20 30 *10 50 &ОТО ЙО ЯО ЮО
ЬО((Т*ИОР.Ц1#.ЧЯ. * •
о.ч о.2 о.э
чпстш. ММ-
Рис.9. Зависимость хлорирования оксидов А!203 и Ре203 месторождения Зидды от: температуры (а), продолжительности процесса хлорирования (б), содержания восстановителя (в) и размера частиц аргиллита (г).
Результаты проведенных опытов, где в качестве восстановителя были использованы угли Зиддинского и других месторождений Таджикистана, предварительно очищенных от сероорганических примесей путем прокаливания без доступа кислорода при температуре 350-400°С показали, что они проявляют хорошую восстановительную способность в процессе хлорирования аргиллитов Зидды. Это исключает транспортировку угля -(восстановителя) из-за рубежа и использования активированного угля.
Влияние крупности частиц на извлечение оксидов при хлорировании аргиллитов Зидды изучалось после фракционного разделения аргиллита. Хлорирование сырья проводили в присутствии 40-50% восстановителя (угля) при оптимальной температуре 750-800°С в течение 120 мин. При этом степень извлечения А1203 и Ре203 составляет 68,1 и 94,9% соответственно рис.9.г.
В следующей серии опытов изучали влияние количества подаваемого хлора на хлорируемость оксидов алюминия и железа, входящих в состав аргиллитов месторождения Зидды, которое изменялось от 2 до 15 мл/мин. Результаты хлорирования приведены на рис. 10.
1 ии
эо во
; ТО
^ бо
§ ао Я
о ао ЭО 20 Ю О
О * 5 10 15
Расход хлора, мл/мин
Рис.10. Зависимость степени Извлечения оксида алюминия и железа от расхода хлора месторождения Зидды.
Как показывают результаты опытов,
максимальное хлорирование оксидов наблюдается при расходе хлора 14-15 мл/мин или 7,8 гр. хлора в час для навески весом 5 гр. При этом степень извлечения оксидов достигает: А1203 - 72,6% и Ре203 - 96,5% соответственно.
Таким образом, в результате выполненных исследований можно рекомендовать следующие условия разложения аргиллита месторождения Зидды: температура обжига - 600°С; температура хлорирования - 700-800°С; продолжительность хлорирования аргиллита - 120 мин; содержание восстановителя в шихте - 40-50% и размер частиц - менее 0,1 мм.
Хлорирование аргиллитов месторождения Чашма-Санг
Результаты химического анализа аргиллитов месторождения Чашма-Санга показывают, что оксиды алюминия и железа составляют: А1203 -31,5%; Ре203 - 8,75% соответственно. Методика хлорирования аргиллитов месторождения Чашма-Санг аналогична методике хлорирования аргиллитов месторождения Зидды.
Влияние температуры на степень хлорирования оксидов, входящих в состав аргиллитов месторождения Чашма-Санг, изучали в пределах 400-1000°С, содержание восстановителя в шихте составляло 50%, размер частиц аргиллитов и угля был одинаков - 0,1 мм. Результаты опытов приведены на рис.11.а. Максимальная степень извлечения оксидов алюминия и железа достигает при температуре 1000°С: А1203- 78,4% и Ре203 - 97,2%. Значительное влияние температуры на процесс хлорирования оксидов наблюдается в интервале 500-700°С.
Зависимость степени хлорирования оксидов алюминия и железа в зависимости от продолжительности хлорирования изучали в интервале от 20 до 120 мин (рис. 11.б). Постоянными факторами этого процесса были: температура - 800°С, размер частиц - 0,1 мм и содержание восстановителя - 50%. В изученных интервалах продолжительности процесса степень извлечения оксидов увеличивается: оксид алюминия - от 11,6 до 76,8% и оксид железа - от 27,1 до 96,8%.
Влияние количества угля в шихте на хлорирование оксидов алюминия и железа из состава аргиллитов изучали при постоянной температуре. Содержание восстановителя в шихте изменялось от 5
до 60% (рис.1!.в).
ЗОО ЛОО SOO GOO 700 всю эоо icrao
1 ОО 120
частиц, мм
Рис. 11. Зависимость хлорирования оксидов АЬ03 и Fe203 месторождения Чашма-Санг от: температуры (а), продолжительности процесса хлорирования (б), содержания восстановителя (в) и размера частиц аргиллита (г).
Максимальная степень извлечения достигается при содержании угля в шихте 50-60% и составляет: А!2Оз -11,1-74,6% и Fe2C>3 - 92,3-94,7%. В процессе хлорирования использовали уголь Зиддинского месторождения, который проявил хорошую восстановительную способность.
Влияние размера частиц на степень хлорирования оксидов алюминия и железа изучали при температуре 800°С и продолжительности процесса 120 мин. Содержание восстановителя в шихте составляло 40-50%.
Как показывают результаты опытов, с уменьшением размера частиц от 0,5 до 0,063 мм, постепенно увеличивается степень извлечения оксидов, достигая максимального значения для
А120з - 72,8% и Ре203 - 95,5% соответственно (рис. 11.г).
Количество подаваемого хлора изменялось от 2 до 16 мл/мин. Результаты хлорирования приведены на рис. 12. Как показывают результаты опытов, максимальное хлорирование оксидов наблюдается при расходе хлора 12-13 мл/мин или 6,8 гр. хлора в час для навески весом 5 гр., где степень извлечения оксидов достигает: А12Оэ - 72.9-74.6% и Ре203 - 96.2-97.4%.
Исходя, из вышеизложенных результатов можно рекомендовать следующие условия для хлорирования аргиллитов месторождения Чашма-Санг: температура 700-750°С, продолжительность хлорирования оксидов - 100-20 мин; содержание восстановителя в шихте - 30-40% и размер частиц -0,063 мм.
1 оо
90
вп
70
60
2 50 б
за 20 1 О
о
О 5 1 О 15
Расход хлора, мл/мин
Рис.12. Зависимость степени извлечения оксида алюминия и железа от расхода хлора месторождения Чашма-Санг.
Кинетика хлорирования аргиллитов месторождения Зидды
Характер кинетических кривых (рис.13.а) хлорирования аргиллитов при извлечении оксида алюминия указывает на то, что разложение аргиллита происходит в течение 2 часов, достигая извлечения 94,8% при температуре 800°С. При 700°С за это время достигается 78,7%-ное извлечение.
Построенные графики зависимости (рис. 13.6) ^1/(1-а)-10 от времени представляют собой прямые линии.
Полученные экспериментальные точки при различных температурах удовлетворительно. укладываются на прямой,
имеющей
отрицательный наклон.
Li 11 -а.
юа 80 60 40 20
о
0
800°С
700° С 03-
боо'с 1А
500 "С
400 °с 2 А
20 40 60 80 100 120
Т, инк
400 Сс
800®С
20 40 60 80100 120
Т, икк
Рис. 13. Зависимость степени разложения оксида алюминия от времени (а) и Lg ) от времени (б) из состава аргиллита
1 - а
месторождения Зидды. Температура 800°С; продолжительность-120 мин; размер частиц - 0,1-0,063 мм; расход хлора - 14-15 мл/мин
что
з
Изменение константы скорости хлорирования аргиллитов от температуры подчиняется закону Аррениуса, подтверждается прямолинейной зависимостью ^Кср. от 1/Т-10 (рис.14). Для определения энергии активации строили график зависимости от (1/Т-10), при этом получена прямая линия.
LSK
1Я
1,2 1А 1/4
' т®
2Я
2,4 г/Г. 1»
iju гл з» ■ ал ' ■ . . , ■
Рис. 14. Зависимость LgК от обратной абсолютной температуры при хлорировании аргиллитов месторождения Зидды.
Как видно из рис. 14, точки удовлетворительно
укладываются на прямую линию Аррениуса, по наклону которой вычислена величина кажущейся энергии активации, равная при хлорировании 19,43 кДж/моль. Также по известным уравнениям была вычислена энергия активации Е, численное значение которой совпадает со значением, найденным графическим методом. Численное значение энергии активации и зависимость скорости хлорирования свидетельствуют о его протекании в смешанной области. Проведенные исследования раскрывают механизм процессов хлорирования аргиллитов месторождении Зидды.
Кинетика хлорирования аргиллитов месторождения Чашма-Санг
Результаты опытов по кинетике хлорирования аргиллитов месторождения Чашма-Санг представлены на рис.15.а. Изменение степени извлечения оксида алюминия, входящего в состав аргиллита, от времени при температурах 600-800°С выражается прямолинейным характером хода кривой зависимости. Эти кинетические кривые хорошо описываются уравнением первого порядка.
Построив график зависимости lg 1 от времени (рис. 15.6),
I-а
получаем прямые, имеющие отрицательный наклон, равный -к
2,303
На рис.16 приведена зависимость логарифма константы скорости хлорирования оксида алюминия от величины обратной абсолютной температуры. Для определения энергии активации строили график зависимости LnK от (1/Т-10), при этом получается прямая линия, точки удовлетворительно укладываются на прямую Аррениуса, по наклону которой вычислена величина кажущейся энергии активации, равная 48,37 кДж/моль.
Также по известным уравнениям была вычислена энергия активации Е, численное значение которой совпадает со значением, найденным графическим методом. Численное значение энергии активации и зависимость скорости хлорирования свидетельствуют о его протекании в диффузионной области.
600'С
с
40 60 80 100 120
*—• Т. мин
40 60 Ю0 120
'— Т, мин
Рис.15. Зависимость степени хлорирования оксида алюминия от времени (а) и 1^1/1-а. от времени (б) из состава аргиллита месторождения Чашма-Санг. Температура - 800°С; продолжительность - 120 мин; размер частиц - 0.1-0.063 мм; расход хлора - 10-12 мл/мин.
ЬгК
1,6
1,8 .
800"с
1/Т -10 '
2,6 2,7 2» 2,9
Рис. 16. Зависимость LgK от обратной абсолютной температуры при хлорировании аргиллитов месторождения Чашма-Санг.
Проведенные исследования показали, что с изменением крупности частиц аргиллитов в интервале 0,1-0,063 мм степень извлечения оксида железа равномерно возрастает (рис.11.г) в результате увеличения удельной поверхности реагирующих частиц с хлором. Зависимость скорости процесса хлорирования от размера частиц указывает на то, что процесс протекает в диффузионной области.
Принципиальная технологическая схема переработки аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг хлорным
способом
В условиях нашей республики применение хлорной технологии переработки аргиллитов может дать значительный экономический эффект. Наличие большого количества хлора, попутно получаемого с каустической содой при электролизе хлорида натрия на АООТ «Таджикхимпром» делает перспективным налаживание технологического процесса переработки аргиллитов хлорным способом.
На основе проведенных исследований разработана принципиальная технологическая схема двухстадийной переработки аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг хлорным способом. Сущностью двухстадийной переработки является получение хлоридов железа и алюминия по отдельности при каждой стадии переработки. На рис.17 представлена принципиальная технологическая схема переработки руд хлорным способом. Предлагаются две стадии хлорирования: первая - без восстановителя, вторая - с восстановителем. В качестве восстановителя использовался уголь Зиддинского месторождения.
В первой стадии (без восстановителя) упрощается процесс хлорирования исходного сырья за счет исключения стадии предварительного смешивания сырья с твердым восстановителем и гранулирование полученной шихты. Во второй стадии предварительно готовится шихта, состоящая из обезжелезненного твердого остатка от первой стадии и угля, которая затем гранулируется и при оптимальных условиях хлорируется.
Отходящие газы после реакции хлорирования улавливаются двухступенчатым поглощением сначала 10%-ным раствором щелочи, затем 12-15%-ным раствором иодида калия. Количество хлора в поглотителях определяли объемным иодомётрическим методом.
X стадия
2 стадия
Измельченный аргиллит хлор
Уголь
Рис.17. Принципиальная технологическая схема переработки аргиллитов хлорным способом.
Полученные хлориды железа на первой стадии хлорирования и хлорид алюминия - на второй стадии представляют большой практический интерес. По своему коагулирующему действию полученный продукт почти не уступает сернокислому алюминию, широко применяемому в практике водоочистки.
Оксид кремния, оставшийся после второй стадии, можно использовать в качестве сырья для получения жидкого стекла и других строительных материалов.
■ выводы .....
1. Изучены''' физико-химические свойства исходных''аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг.
25
2. Найдены оптимальные условия кислотного разложения и хлорирования алюминийсодержащего сырья -аргиллитов с получением смешанных солей алюминия и железа, а также смеси сульфатов алюминия и железа.
3. Изучена кинетика сернокислотного разложения аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг. Вычислена кажущаяся энергия активации процессов для Fe203 и А1203. Численное значение -энергии активации свидетельствует о протекании процессов в смешанной области, близко к кинетической областях.
4. Изучена кинетика хлорирования аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг. Вычисленная кажущаяся энергия активации процессов хлорирования оксида алюминия аргиллитов Зидды составляет 19,43 кДж/моль и аргиллитов Чашма-Санг - 48,37 кДж/моль.
5. Установлена зависимость удельной поверхности соприкосновения частиц аргиллита с газообразным хлором, а так же определен оптимальный расход хлора в процессе хлорирования.
6. Разработаны принципиальные технологические схемы комплексной переработки аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг сернокислотным и хлорным способами.
Основные результаты диссертации отражены в следующих
публикациях:
К Мирзоев Д.Х., Бобоев Х.Э., Пулатов М.С., Расулов Д.Д., Мирсаидов У.М. Кинетика сернокислотного разложения аргиллитов месторождения Зидды. // Докл. АН РТ, 2005, Т. 48, №9-10, С. 95-98.
2. Мирзоев Б., Маматов Э.Д., Расулов Д.Д., Мирсаидов У.М. Хлорные способы получения соединений алюминия и железа из низкокачественных алюминийсодержащих руд. // Докл. АН РТ, 2005, Т. 48, № 9-10, С. 30-33.
3. Мирзоев Д.Х., Бобев Х.Э., Пулатов М.С., Расулов Д.Д., Мирсаидов У.М. Разработка технологии переработки аргиллитов. // Докл. АН РТ, 2006, Т. 49, № 8, С.741-745.
4. Мирзоев Д.Х., Бобоев Х.Э., Пулатов М.С., Мирсаидов У.М. Сернокислотное разложение зеленых глин месторождения Чашма-Санг Таджикистана // Докл. АН РТ - 2005, T.XLVIII,
№7. - С.36-42.
Мирзое*- Б., Маматов Э.Д., Расулов Д.Д., Сафиев Х.С., Мирсаидов У.М. Хлорные способы получения хлоридов алюминия и железа из низкокачественных алюминийсодержащих руд. // Материалы республиканской научно-практической конференции «Инновация- эффективный фактор связи науки с производством», 2007, С. 30-33. Расулов Д.Д., Маматов Э.Д., Курбонов A.C., Мирсаидов У.М. Хлорирование аргиллитов месторождения Чашма - Санг // Докл. АН РТ, 2008, Т. 51, № 10, С. 754-758. Расулов Д.Д., Маматов Э.Д., Курбонов A.C., Мирсаидов У.М. Хлорирование аргиллитов месторождения Зидды. Доклады АН РТ, 2008, Т. 51, № 11, С. 829-833.
Разрешено к печати 26.12.08 Сдано в печать 06.01 Бумага офсетная. Формат 60 х 84 1/16.
Печать офсетная. Заказ № 1.Тираж -100 экз. Отпечатано в типографии «Дониш», ул. Айии, 121, корп. 2
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Общая характеристика алюминийсодержащих руд.
1.2. Щелочные способы переработки алюминийсодержащих руд.
1.3. Кислотные способы переработки алюминийсодержащих руд.
1.3.1. Кислотное разложение алунитов.
1.3.2. Кислотное разложение каолиновых глин и сиаллитов.
1.4. Хлорные способы переработки алюминийсодержащих
Развитие народного хозяйства страны неразрывно связано с ростом потребления материально-сырьевых ресурсов, в том числе и глиноземного сырья для производства алюминия и его солей. Основным сырьем, на котором базируется алюминиевая промышленность, являются высококачественные бокситы. Из них глинозем производят наиболее ■ простым и экономичным способом Байера. Однако растущая потребность в производстве алюминия и продуктов на его основе, с одной стороны, и некоторая ограниченность запасов бокситов, с другой, вызвали необходимость использования других видов глиноземсодержащего сырья. Сырьевая база алюминиевой,. химической, керамической и стекольной промышленности значительно расширилась благодаря другим разведанным видам глиноземсодержащего сырья. К таким видам сырья относятся нефелины, глины, каолины, алуниты, аргиллиты, бентониты, низкокачественные бокситы, запасы которых имеются в достаточно больших количествах и месторождения их повсеместно распространены. Эти виды сырья, несмотря на пониженное содержание глинозема, содержат в своем составе помимо алюминия другие полезные компоненты. Поэтому промышленная переработка этих руд является вполне целесообразной и даже выгодной, если переработку вести комплексным методом.
Учитывая основную нехватку глинозема и фарфорового сырья для промышленных предприятий республики, нами проведены работы по выделению этих сырьевых материалов из местных руд. Кроме того, республика нуждается в коагулянтах, применяемых для очистки питьевых и сточных вод, исходным сырьем для производства которых также являются нефелины, каолины, алуниты, бокситы, аргиллиты и др.
Получение алюминия и его солей из указанных алюминиевых руд требует принципиально новых технологических разработок, где одним из важных этапов процесса переработки является разложение сырья с извлечением и выделением полезных его составляющих из низкокачественных алюминиевых руд, запасы которых огромны, а месторождения их повсеместно распространены.
Поэтому разработка эффективных способов переработки низкокачественных высококремнистых алюминиевых руд, а также вскрытие сырья, с извлечением составляющих его оксидов и минералов представляет большой интерес. Приемлемость для дальнейшей обработки и установление химических реакций, протекающих на стадиях обработки аргиллитов хлорированием, является актуальной задачей.
Цель и задачи. Целью настоящей работы является исследование процессов разложения алюминийсодержащих руд - аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг Республики Таджикистан кислотными и хлорным способами. Нахождение оптимальных условий разложения оксидов из состава аргиллитов, обеспечивающих селективное и максимальное извлечение .его компонентов в зависимости от различных физико-химических факторов. Основными задачами исследования являются:
- изучение физико-химических свойств исходных сырьевых материалов и конечных продуктов переработки сернокислотного разложения и хлорирования аргиллитов на основании РФА, ДТА и комплексонометрических методов анализа;
- установление процессов разложения на стадии вскрытия аргиллитов, с избирательным извлечением его составляющих оксидов кислотным и хлорными способами;
- исследование кинетики процессов разложения переработки аргиллитов кислотными и хлорным способами.
Практическая значимость работы. Результаты исследования могут быть использованы как методическое указание при разработке технологии переработки низкокачественных алюминиевых руд и получении широкого круга товарных продуктов из высококремнистых алюминийсодержащих руд кислотным и хлорным способами.
Основные положения, выносимые на защиту:
- результаты физико-химических и минералогических исследований аргиллитов и продуктов их разложения серной кислотой и хлорированием;
- результаты кинетических исследований процессов кислотного разложения;
- результаты хлорирования аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг;
- результаты кинетических процессов хлорного разложения аргиллитов. Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на: ежегодных научных конференциях Института химии им. В.И.Никитина АН Республики Таджикистан (Душанбе, 2000-2005 гг.); республиканском научно-практическом семинаре «Внедрение разработок ученых Таджикистана ; в промышленность» (Душанбе, 2001 г.); республиканской научно-практической конференции «Инновация — эффективный фактор связи науки с производством» (Душанбе, 2008 г.), а также международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий» (Владикавказ, 2007 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 6 статей и тезис доклада.
Объем диссертации. Диссертация представляет собой рукопись, изложенную на 101 страницах компьютерного набора и включает 4 таблиц, 25 рисунков, а также список литературы из 87 библиографических названий.
ВЫВОДЫ
1. Изучены физико-химические свойства исходных аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг.
2. Найдены оптимальные условия кислотного разложения и хлорирования алюминийсодержащего сырья - аргиллитов с получением смешанных солей алюминия и железа, а также смеси сульфатов алюминия и железа.
3. Изучена кинетика сернокислотного разложения аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг. Вычислена кажущаяся энергия активации процессов для БегОз и АЬОз. Численное значение энергии активации свидетельствует о протекании процессов в смешанной области, близко к кинетической областях.
4. Изучена кинетика хлорирования аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг. Вычисленная кажущаяся энергия активации процессов хлорирования оксида алюминия аргиллитов Зидды составляет 19,43 кДж/моль и аргиллитов Чашма-Санг - 48,37 кДж/моль.
5. Установлена зависимость удельной поверхности соприкосновения частиц аргиллита с газообразным хлором, а так же определен оптимальный расход хлора в процессе хлорирования.
6. Разработана принципиальная технологическая схема комплексной переработки аргиллитов месторождений Зидды и Чашма - Санг хлорным способом.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Настоящая работа посвящена вопросу разработки способов переработки низкокачественных алюминиевых руд (аргиллитов месторождений Чашма-Санг и Зидды), позволяющих обеспечить рациональную, комплексную и селективную их переработку кислотным и хлорным методами. Необходимость такого вида исследований вызвана тем, что запасы аргиллитов находятся в огромных количествах, при комплексной их переработке можно получить различные продукты для отечественных отраслей промышленности — строительной, стекольной и алюминиевой. Поэтому следует привлечь в производство другие виды сырья.
Предложенные за последние годы различными авторами способы переработки низкокачественных алюминиевых руд, не охватывают аргиллитов месторождений Чашма-Санг и Зидды Республики Таджикистан.
Из работ авторов [5, 11-15, 38-43] видно, что для переработки высококремнистых алюминиевых руд целесообразно применять кислотные способы, так как позволяют селективно выделять кремнезем из руды, и тем самым сокращать материальные потоки в технических процессах. Однако применение кислотных способов ограничивается рядом недостатков: трудность в отделении щелочных и щелочноземельных металлов руды от алюминия и железа; большие энергозатраты в процессах обжига, фильтрация и т.д. Поэтому основное внимание исследователей в этой области сосредоточено на преодолении этих трудностей.
Из работ авторов [71, 78-79, 80-81] видно, что для переработки низкокачественного алюминийсодержащего сырья целесообразно применять хлорные способы, которые позволяют стадийно выделять оксиды алюминия и железа раздельно, а также сокращают материальные потери в процессе хлорирования.
На основании результатов физико-химического и химического методов анализа хлорирования аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг установлены химические процессы, протекающие на стадиях хлорирования ., сырья с восстановлением и без восстановления угля и с применением восстановителей различных месторождений. Исследована кинетика процессов . . хлорирования аргиллитов. Характер кинетических кривых хлорирования аргиллитов месторождения Зидды указывает, что достаточно двухчасового хлорирования аргиллита, при этом степень извлечения достигает 87-94% при температуре 700-800°С.
Результаты проведенных опытов, где в качестве восстановителя были использованы угли Зиддинского и других месторождений Таджикистана (Назарайлок, Айни и др.), предварительно очищенных от сероорганических примесей путем прокаливания без доступа кислорода при температуре 350-400°С показали, что они проявляют хорошую восстановительную способность в процессе хлорирования аргиллитов Зидды. Это исключает транспортировку угля (восстановителя) из-за рубежа и использования активированного угля.
Кажущаяся энергия активации процесса хлорирования А120з равна 35,48 кДж/моль, а оксида железа составляет 19,18 кДж/моль из состава аргиллита месторождения Зидды. Численные значения энергии активации свидетельствуют о ее протекании в диффузионной области.
Характер кинетических кривых хлорирования аргиллитов месторождения Чашма-Санг показывает, что разложение аргиллитов с извлечением оксидов алюминия и железа раздельно с восстановителем и без восстановителя протекает очень быстро, в течение 2 часов, достигая максимального значения 87-92% для А12Оз и 92-97% для Ре2Оз соответственно. Оптимальными условиями процесса являютсяб продолжительность - 120 мин; температура -700°С, размер частиц - 0,063 мм; расход хлора при этом составил 10-12 мл/мин.
Вычисленная энергия активации процесса хлорирования оксида алюминия из аргиллита Чашма-Санг равна 48,37 кДж/моль. Проведение исследований по хлорированию аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг позволило найти пути преодоления многих из вышеназванных трудностей.
Нами изучены физико-химические свойства исходных "сырьевых -материалов, промежуточных и конечных продуктов переработки и на основании рентгенофазового анализа, ДТА и других методов установлены процессы вскрытия сырья, с извлечение полезных компонентов,* а так же разработана принципиальная технологическая схема переработки аргиллитов месторождений Зидды и Чашма Санг хлорным способом. Исследованы кинетика процессов разложения алюмосодержащего сырья. Характер кинетических кривых разложения аргиллитов месторождения Чашма-Санг серной кислотой при извлечении в раствор алюминия указывает на то, что разложение аргиллита происходит достаточно в течение 1 часа и достигает 8595% при 98°С. Кажущаяся энергия активации процесса разложения аргиллитов серной кислотой для А120з составляет 49,0 кДж/моль. Численное значение энергии активации свидетельствует о протекании процесса в смешанной области, близкой к кинетической.
Характер кинетических кривых разложения аргиллитов месторождения Зидды серной кислотой при извлечении в раствор оксида железа указывает на то, что разложение аргиллитов происходит очень быстро, и в течение 1 часа достигает 88-95% при 98°С. Кажущаяся энергия активации процесса разложения аргиллитов для Ре2Оз составляет 45,65 кДж/моль, для А1203 составляет 39,6 кДж/моль.
На основании ДТА установлены химические процессы, протекающие на стадиях дегидратирующего обжига сырья при сернокислотном разложении аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг. Обжиг сырья при температуре 500-600°С сопровождается заметным выделением воды и приводит к изменению модификации каолинита в метакаолинит, благодаря чему достигается высокая степень извлечения оксидов.
На основании полученных результатов описан процесс разложения и комплексной переработки аргиллитов месторождений Зидды и Чашма-Санг сернокислотным способом.
Способ переработки включает в себя следующие основные стадии: извлечение сырья; отсеивание частиц размером 0,5-0,1 мм; обжиг при температуре 500-600°С; разложение в реакторе серной кислотой; разделение пульпы и выделение полезных веществ.
Таким образом, исследовано сернокислотное разложение аргиллитов и каолиновых глин месторождений Чашма-Санг и Зидды Республики Таджикистан. Определены кинетические параметры сернокислотного разложения алюминийсодержащих руд.
1. Лайнер Ю.А. Комплексная переработка алюминийсодержащего сырья кислотными способами. - М.: Наука, 1982. - 208 с.
2. Пономарев В.Д., Сажин B.C., Ни Л.П. Гидрохимический щелочной способ переработки алюмосиликатов. М.: Металлургия, 1964. - 112 с.
3. Манвелян М.Г. В кн.: Химия и технология глинозема // Тр. Всесоюз. Совещ. / Ереван: НТИ СНХ АрмССР. - 1964. -С.31-43.
4. Китлер И.Н., Лайнер Ю.А. Нефелины комплексное сырье алюминиевой промышленности. - М.: Наука, 1962. - 237 с.
5. Мирсаидов У.М., Сафиев X. Комплексная переработка низкокачественного алюминийсодержащего сырья. Душанбе, 1998. - 238 с.
6. Запольский А.К. Сернокислотная переработка высококремнистого алюминиевого сырья. Киев: Наукова думка, 1981. -208 с.
7. Саракуз H.K. Получение коагулянта сульфата алюминия из алюминиевого сырья // Хим.пром. — 1955, №1. -С.361-363.
8. Савчук С.И. Непрерывный метод получения каолин-нефелинового коагулянта. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. -М., 1953. -12 с.
9. A.c. 372175 (СССР). Способ переработки нефелина / Д.М.Чижиков, Н.Ш.Сафиуллин, А.И.Лайнер и др. Опубл. В Б.И., 1973, №13.
10. A.c. 220252 (СССР). Способ получения глинозема и других продуктов из нефелина / С.М.Бондин, В.И.Захаров. Опубл. В Б.И., 1979, №45.
11. Сб. «О комплексном использовании нефелиновых пород Киргизии» ИНФХ Киргизской ССР. Фрунзе: Илим, 1968. -С.99-109.
12. Захаров В.И. Азотнокислотный способ производства глинозема из нефелинов Кольска // II Всесоюз.конф. по комплексному использованию руд и концентратов // Тез.докл. М.: АН СССР. Цветметэкономика и информация, 1983.-С.13-16.
13. Запольский А.К., Мирзоев Б., Сафиев X. Сернокислотное разложение нефелиновых сиенитов месторождения Турпи // Докл. АН Респ. Таджикистан, 1984, т.27, №11. -С.655-658.
14. A.c. 211526 (СССР). Способ переработки нефелина / А.И.Лайнер, М.А.Коленкова, Г.Л.Пустильник и др. Опубл. в Б.И., 1971, №20.
15. Саттарова М.А., Таджибаев Г., Сафиев X., Мирзоев Б. Физико-химическое исследование продуктов солянокислотного разложения нефелиновых сиенитов Турпи // Комплексное использование минерального сырья, 1992, №4. -С.51-55.
16. Назаров Ш.Б., Запольский А.К., Сафиев X., Мирсаидов У.М. Использование промышленных отходов при переработке алюминиевогосырья // Комплексное использование минерального сырья, 1992, №5. — С.72-75.
17. Назаров Ш.Б., Запольский А.К., Сафиев X., и др. О применении отходов хлоридов кальция и абгазной соляной кислоты при переработке нефелиновых сиенитов // Комплексное использование минерального сырья, 1992, №1. -С.42-44.
18. Мирзоев Б., Азизов Б.С., Сафиев X. Термодинамический анализ процесса хлорирования минералов, входящих в состав нефелиновых сиенитов месторождения Турпи // Изв. АН Тадж.ССР. Сер. физ.-мат., хим. и геол. наук, 1992, №1. -С.64-66.
19. Мирзоев Б., Сафиев X., Мирсаидов У.М., Шарипов А. Опытно-заводские испытания кислотной переработки нефелиновых сиенитов // Там же. — С.21.
20. Сафиев X., Мирзоев Б., Рахимов К., Мирсаидов У.М. Солянокислотное разложение нефелиновых сиенитов // Изв. АН Тадж.ССР. Сер. физ.-мат., хим. и техн. наук, 1995, №3. -С.66-68.
21. Сафиев X., Мирзоев Б., Рахимов К., Мирсаидов У.М. Солянокислотное разложение минералов нефелинового сиенита Турпи // Докл. АН Респ. Таджикистан, 1995, т.38, №5-6.-С.52-56.
22. Патент №298 TJ (Таджикистан). Способ переработки глиноземсодержащего сырья / Ш.Б.Назаров, А.К.Запольский, У.М.Мирсаидов, Х.Сафиев, Д.Д.Рузиева, О.Х.Амиров. Опубл. В Б.И., 1998, №12.
23. Рузиева Д.Д., Амиров О.Х., Назаров Ш.Б. Рентгенофазовый анализ нефелиновых сиенитов Турпи и продуктов их кислотного разложения. -Деп. в НПИ Центре. Душанбе, 1999, №017 (1258). - 6 с.
24. Назаров Ш.Б., Амиров О.Х., Рузиева Д.Д., Мирсаидов У.М., Сафиев X. Новый способ получения глинозема // Докл. АН Респ. Таджикистан, 1998, т. 12, №1-2. -С.67.
25. Мирсаидов У.М., Сафиев Х.С., Исматдинов М., Назаров Ш.Б. Комплексная переработка алюминиевых руд некоторых месторождений Таджикистана // Изв. АН РТ. Сер. физ.-мат., хим. и геол. наук, 1999, №1. — С.74-77.
26. Сафиев X., Назаров Ш.Б., Амиров О.Х. Метод разложения нефелиновых сиенитов Турпи // Информационный листок НПИ Центра. Душанбе, 2000. - Серия 61.31. №76.
27. Сафиев X. Физико-химические основы комплексной переработки низкокачественного алюминийсодержащего сырья. Дисс. . докт. хим. наук. Душанбе, 1997.
28. Мирзоев Б. Хлорное и кислотное разложение нефелиновых сиенитов. Дисс. канд. хим. наук. Душанбе, 1994.
29. Назаров Ш.Б. Исследование двухстадийного разложения нефелиновых сиенитов серной и соляной кислотами. Дисс. . канд. хим. наук. -Душанбе, 1993.
30. Рузиева Д.Д. Двухстадийное разложение нефелиновых сиенитов азотной и соляной кислотами. Дисс. . канд. техн. наук. Душанбе, 1999.
31. Амиров О.Х. Селективное извлечение компонентов нефелиновых сиенитов методом термохимической активации. Дисс. . канд. техн. наук. Душанбе, 1999.
32. Гулахмадов Х.Ш., Хакдодов М.М., Назаров Ш.Б. Алуниты -перспективное сырье алюминиевой промышленности // Сборник трудов научно-практического семинара «Внедрение разработок ученых Таджикистана в промышленность». Душанбе, 2001. -С.92-94.
33. Гулахмадов Х.Ш., Назаров Ш.Б., Хакдодов М.М. Комплексная переработка алунитов месторождения Токмак // Тезисы докладов конференции «Химия в начале 21 века», посвященной 80-летию академика АН Республики Таджикистан М.С.Осими. Душанбе, 2000. -С. 10.
34. Назаров Ш.Б., Гулахмадов Х.Ш., Хакдодов М.М., Аминов Ш.Г. Переработка сульфатов алюминия на глинозем // Журнал прикладной химии, 2001, т.74, вып.8. -С.1356-1358.
35. Назаров Ш.Б., Запольский А.К., Амиров О.Х., Сафиев X., Мирсаидов У.М. Переработка хлорида алюминия на глинозем // Журнал прикладной химии, 2000, т.73, вып.2. -С.324.
36. Мазель В.А. Производство глинозема. М.: Металлургиздат, 1955. - 430 с.
37. Solano Е., Galver J., Arana R. Solubilizacion del aluminio de minerals arculoses for ataque acide // Rev.met. / CENIM. 1992. V.28, №2. - P.119-121. / Кислотное выщелачивание алюминия из глинистых минералов.
38. Запольский А.К. Исследование и разработка сернокислотного метода переработки высококремнистого алюминиевого сырья. Дисс. . докт. техн. наук. Киев, 1974. - 287 с.
39. Bretsznajder S. Nova metoda otrzymywanio hutniczego trenku glinowego i innych zwiazkow glinu z glin. Przem.Chem., 1963, 42, №12. -S.677-684.
40. Пат.1005052 (Великобритания). Improvements in relating to the production of aluminium sulphate / R.L.Savage. Опубл. 20.09.1965.
41. Пат. 1347556 (Франция). Procede de preparation de sulfate d'aluminium a partit de liguer re iduelle de de'capage et de mineral d'aluminium / The North American Coal Corporation. Опубл. 18.11.1963.
42. Пат. 1013983 (Великобритания). Improvements is the hydrometallurgical production of aluminium sulphate / J.C.Everret. Опубл. 22.12.1965.
43. Пат. 3216792 (CUIA). Hydrometallurgical process / U.Marvin. Опубл. 09.11.1965.
44. Пат. 3240561 (США). C.C. 07 Д. A 01. Способ получения сульфата алюминия / Н.Белл, Н.Андерсен (США): Алюминиум Компании оф Америка. Опубл. 05.12.1978. Бюл. №30.
45. Gajam S.V., Raghavan S. Kinetic model for hydrochloric acid loaching of Kaolinite // Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy. 1985. -V.94. P.l 15-120.
46. Gerhard H., Siegfried Z. Voraussetrungen und Möglich Keiten zur Automatisierung aus Ton // Reue hüte. 1989. -V.34, №9. -S.351-354. / Предпосылки и возможности автоматизации процесса получения глинозема из глины.
47. Rudolf S., Siegfried Z., Peter M. Verfahren sur Laugung grob Komiger Schutt gutter am Blispiel der salrsauren Laugung von Ton // Erzmetall. 1989. Bd.42, №11. -S.495-500 / Способ выщелачивания крупнозернистых материалов на примере выщелачивания глины.
48. Бобоев Х.Э. Кислотное разложение каолиновых глин и сиаллитов. Автореф. дисс. . канд. хим. наук. Душанбе, 1996. - 18 с.
49. Сафиев X., Бобоев Х.Э., Гайдаенко Н.В. и др. Кислотное разложение каолиновых глин Таджикистана // Докл. АН Респ. Таджикистан, 1995, т.38, №5-6. -С.57-62.
50. Сафиев X., Бобоев Х.Э., Гайдаенко Н.В. и др. Кислотное разложении предварительно обожженных каолиновых глин Таджикистана // Докл. АН Респ. Таджикистан, 1995, т.38, №5-6. -С.67-70.
51. Ford K.J.R. Leoching of fine palletised kaolin using sulphuric acid // J.Hydrometallurgy. 1992. -V.29, №1-3. P.109-130. / Выщелачивание тонкого и гранулированного каолина месторождения Natal с применением серной кислоты.
52. Бобоев Х.Э., Сафиев X., Рузиев Д.Р., Мирсаидов У.М. Термообработка и солянокислотное разложение каолинсодержащего сырья Зиддинского месторождения // Докл. АН Респ. Таджикистан, 1995, т.38, №3-4. -С.41
53. Основные направления научно-исследовательских работ в производстве глинозема и алюминия за рубежом. -М., 1975, ч.2. С.49.
54. Пат. № 14782449 (Франция), №16. 5391. 1967.
55. Фурман A.A., Рабовский Б.Г. основы химии и технологии безводных хлоридов. — М.: Химия, 1970. С.256.
56. Морозов И.С. Применение хлора в металлургии редких и цветных металлов. -М.: Наука, 1966.lv
57. Маматов Э.Д. Переработка каолиновых глин и сиаллитов хлорным методом. Дисс. . канд. техн. наук. Душанбе, 2002.
58. Азизов Б.С., Сафиев Х.С., Мирзоев Б. Термодинамический анализ процесса хлорирования оксидов // XVII научно-отчетная конф. преподавателей: Тез. докл. — Душанбе, 1989, 4.1. — С.64.
59. Безукладников А.Б., Штлерман Л.д., Романовская М.Г. Исследование хлорирования североонежского боксита // Изб. сб. научн. трудов «Производство магния». Л.: ВАМИ, 1979, №104. - С.49-55.
60. Безукладников А.Б., Штлерман Л.д., Романовская М.Г. Зависимость скорости хлорирования североонежского боксита от состава хлорирующего газа . // Изб. сб. научн. трудов «Производство магния». -Л.: ВАМИ, 1979, №104. С.57-60.
61. Зотикова А.Н., Винкельберг В.Г., Павлова Л.М., Лиенина К.П. Селективное хлорирование боксита смесью хлора и четыреххлористого кремния // Изб. сб. научн. трудов «Производство магния». Л.: ВАМИ, 1979, №104. -С.62-64.
62. Ступина A.M., Муклиев В.И., Безукладников А.Е. Исследование хлорирования гранулированного глиноземсодержащего сырья // Ж.Цветные металлы, 1982, №6. С.62-65.
63. Звиададзе Г.Н., Лайнер Ю.А., Ветчинкина Т.Н., Гарина Н.В., Сименовский Б.А. Получение алюминия из минеральной части углистой породы Экибастуза // Комплексное использование минерального сырья, 1980, №3. С.27-33.
64. Байтенев H.A., Мурзаева Г.В., Кожназарова М.Д., Антонюк В.И. Исследование Экибастузской золы и подготовка ее к хлорированию // Комплексное использование минерального сырья, 1981, №8. С.28-31.
65. Байтенев H.A., Мурзаева Г.В., Кожназарова М.Д., Антонюк В.И. О кинетике и механизме хлорирования Экибастузской золы // Комплексное использование минерального сырья, 1982, №1. — С. 15-19.
66. Лайнер Ю.А., Ветчинкина Т.Н. О селективном хлорировании углистой породы Экибастузского месторождения // Комплексное использование минерального сырья, 1984, №5. С.25-29.
67. Landsberg Anre Aluminum recovery from domestic clay / Mining Technol Polycy dssues/ Sess. Pap. Mining Covn Amer Mining Congr Phoenix, Sept. 2426. 1984 (РЖМет; 1987, ЮПП).
68. A.C. №127500 (СССР). Способ очистки высококремнистого глиноземистого глиноземсодержащего сырья от железа / А.А.Матанян, В.А.Мартиросян, Г.У.Вардересян, А.В.Запросян. Опубл. В Б.И., 1986, №5. МКИ. C.Ol F 7 /46/.
69. A.c. № 1081124 (СССР). Способ очистки алюминиевых руд от железа / М.Д.кантемиров, В.С.Коган, А.С.Бажов, О.В.Эстерло. Опубл. В Б.И., 1984, №11. МКИ. C.Ol F 7 /46/.
70. Пат. №351478 (Швейцария). Способ восстановления хлоридов алюминия и железа / Шерад Джин. Опубл. 30.11.83. МКИ. С.21 В 15/00 С. 22 В. 21 /01/. (РЖМет. 1984. 8Г113).
71. A.C. № 1161467 (СССР). Способ получения глинозема из высококремнистого алюминийсодержащего сырья / Л.Г.Романов, Г.О. Малибаева, С.С.Нуркиев. Опубл. В Б.И., 1985, №22. МКИ. С.01 F 7 /28/.
72. Сафиев Х.С., Шарипов А., Сатарова М.А. Исследование процессов хлорирования нефелиновых сиенитов месторождения Турпи // Координационные соединения и аспекты их применения. Сб. научн. тр. Тадж. гос. ун-та - Душанбе, 1993, ч.2. - С. 117-119.
73. Шарипов А. Низкотемпературное хлорирование природных искусственных соединений ниобия и тантала. Автореф. дисс. . канд. хим. наук. -Душанбе, 1984. С.56-58.
74. Мирзоев Б. Хлорирование нефелиновых сиенитов месторождения Турпи Тадж. ССР. Автореф. дисс. . канд. хим. наук. Душанбе, 1989. -С.12-18.
75. Сафиев Х.С., Мирзоев Б., Запольский А.К., Мирсаидов У.М. Кинетика хлорирования нефелиновых сиенитов месторождения Турпи Таджикской ССР // ДАН ТаджССР, 1989, т.32, №8. С.536-540.
76. Сафиев Х.С., Мирзоев Б., Рахимов К. Хлорирование алюмосиликатных минералов нефелиновых сиенитов Турпи // Известия АН РТ, отдел, физ.-мат., хим. и геол. наук, 1995, №3. С.69-71.
77. Сафиев X., Мирзоев Б., Мирсаидов У. Хлорирование алюмосиликатных минералов нефелиновых сиенитов Турпи // Научная конф., посвященная памяти акад. И.У.Нуманова. Тез. докладов, Душанбе, 1994. С.31.
78. Шарипов А., Сафиев X., Ибрайм Сори Я., Сохибов И. Изучение процессов хлорирования нефелинов // ДАН РТ, 1994, т.34, №7-8. С.20-23 :
79. Сафиев Х.С., Шарипов А. Ибрайм Сори Я., Сохибов И. Хлорирование нефелиновых сиенитов в присутствии серы // ДАН РТ, 1994, т:37, №7-8. — С. 16-20.
80. Ибрайм Сори Янсанс, Бадалов А., Икрамов М., Сафиев Х.С., Азизов Б. Изучение свойств смеси хлоридов металлов, применяемых при электролизе алюминия // ДАН РТ, 1994, т.37, №7-8. С.32-35.
81. Bomoara G. Tansi R. Prospects for carbochllorination of aluminum recovery from Italian Leucitites. J.Metals, 1984, 36. №1, p.74-78 (РЖМет. 1984, 8Г116).
82. Мирзоев Д.Х., Бобоев Х.Э., Пулатов М.С., Расулов Д.Д., Мирсаидов У.М. Разработка технологии переработки аргиллитов // ДАН РТ, 2006, т.49, №8. С.741-745.
83. Мирзоев Д.Х., Бобоев Х.Э., Пулатов М.С., Расулов Д.Д., Мирсаидов У.М. Кинетика сернокислотного разложения аргиллитов месторождения Зидды // ДАН РТ, 2005, т.48, №9-10. С.95-99.
84. Мирзоев Д.Х. Физико-химические основы сернокислотного разложения аргиллитов и каолиновых глин Таджикистана. Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Душанбе, 2007.
85. Мирзоев Б., Маматов Э.Д., Расулов Д.Д., Мирсаидов У.М. Хлорные способы получения соединений алюминия и железа из низкокачественных алюминийсодержащих руд // ДАН РТ, 2005, т.48, №9-10. С.30-33.
