Теплофизические параметры переработки бедных фосфатных руд в совмещенном плазменном реакторе тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

На правах рукописи

<

Ринчинов Александр Пурбуевич

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПЕРЕРАБОТКИ БЕДНЫХ ФОСФАТНЫХ РУД В СОВМЕЩЕННОМ ПЛАЗМЕННОМ РЕАКТОРЕ

Специальность 01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 июн 2011

Улан-Удэ-2011 г.

4850141

Работа выполнена в Восточно-Сибирском государственном технологическом

университете

доктор технических наук, профессор Научный руководитель: Карпенко Евгений Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Смирняпша Наталья Назаровна

кандидат технических наук, доцент Бадмаев Саян Санжиевич

Ведущая организация: Иркутский государственный

технический университет

Защита состоится 23 тоня 2011г. в 14 часов 00 минут ка заседании диссертационного совета ДМ 212.039.03 в Восточно-Снбиреком государственном технологическом университете по адресу: 670013, г.Улан-Удэ, ул.Ключевская, 40В.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Восточно-Сибирского государственного технологического университета.

Автореферат разослан «23» мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н.

/Б.Б.Бадмаев /

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Истощение и дальнейшее снижение содержания фосфора в активной сырьевой базе страны фосфатных руд и отсутствие новых богатых месторождений приведет к тому, что сырьевая база России к 2015 г. не обеспечит потребности производства получения фосфора. В то же время Россия богата залежами бедных фосфатных руд, которые в настоящее время не имеют практического значения. Кроме того, традиционный способ переработки фосфатных руд в нашей стране использует для предварительного обогащения руды метод флотации и в дальнейшем обогащенная руда подвергается кислотному разложению, что является экологически вредным для окружающей среды.

В дальнейшем обеспечение внутреннего рынка фосфором воз можно следующим образом:

1) разработкой способа переработки бедных руд, поскольку сложный и нестабильный состав бедных руд, наличие в них большого количества полиминеральных сростков не позволяет применить существующие в крупнотоннажной технологии схемы, из-за того, что кислотное разложение чувствительно к составу сырья, а электротермический метод зависит от привозных реагентов;

2) созданием малотоннажной технологии получения высококонцентрированных соединений фосфора с минимальным количеством балласта на местах потребления и не зависящей от привозных реагентов и топлива. Крупные производства становятся нерентабельными из-за отдаленности месторождений и места потребления от основных транспортных путей;

3) созданием экологически чистого способа переработки. Это важно и для Бурятии, которая находится в водосборном бассейне озера Байкал, но имеет множество малых и точечных месторождений бедных фосфатов..

Поэтому исследование теплофизических параметров плазменной переработки бедных фосфатных руд в совмещенном реакторе является актуальным, так как плазменная переработка фосфатной руды отвечает всем перечисленным выше требованиям.

Целью работы является исследование теплофизических параметров плазменной переработки бедных фосфатных руд.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Термодинамическое моделирование:

а) состава и степени извлечения возгонкой фосфорсодержащих соединений в реакционной (пропан-бутан) и инертной (аргон) атмосферах в зависимости от температуры шихты с использованием программного пакета «Terra»;

б) образования фосфорной кислоты в зависимости от температуры и мольного соотношения воды и фосфорсодержащих соединений с использованием программного пакета «Rectangle».

2. Разработка и создание экспериментальной установки для обработки порошковых материалов в совмещенном плазменном реакторе.

3. Исследование электрических и тепловых характеристик реактора совмещенного типа с магнитным управлением дуги.

4. Проведение экспериментов по плазменной переработке апатитовой руды Ошурковского месторождения в атмосфере пропан-бутана и аргона для проверки модельных расчетов.

Научная новизна работы:

1. Осуществлено термодинамическое моделирование процессов плазменной переработки бедной фосфатной руды в углеводородной (пропан-бутан) и инертной (аргон) атмосферах.

2. Получен водный раствор фосфорной кислоты за счет химического взаимодействия фосфорсодержащих соединений, образующихся при возгонке апатитовой шихты, с водным распылом.

3. Впервые достигнуто полное извлечение фосфора из бедной апатитовой руды экологически чистым способом в плазменном реакторе совмещенного типа (пределах точности дифракгрометра -1%).

Практическая значимость. С помощью плазменного метода переработки показано, что можно полностью извлечь фосфор из фосфатной руды экологически чистым способом.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты термодинамического моделирования: температура и состав фосфорсодержащих соединений при полном извлечении фосфора при плазменной переработке бедного фосфата в атмосферах пропан-бутана и аргона; температура и соотношение воды с фосфорсодержащими соединениями при образовании фосфорной кислоты.

2. Электрические и тепловые характеристики реактора совмещенного типа, которые определяют оптимальный режим работы всей экспериментальной установки по плазменной переработке бедной фосфатной руды.

3. Анализ результатов проведенных экспериментов по плазменной переработке фосфатной руды, свидетельствующих о достоверности модельных расчетов: полного извлечения фосфора из бедной апатитовой руды; образования раствора фосфорной кислоты в водном распыле ю отходящих фосфорсодержащих газов.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы докладывались на международных, российских и региональных конференциях: I Международной научной конференции «Молекулярная биология, химия и физика неравновесных систем» (Иваново-Плес, 2002 г.); III Международной научной конференции «Радиационно - термические эффекты и процессы в неорганических материалах» (Томск, 2002 г.); IX Международном симпозиуме «Высокочистые . металлические и полупроводниковые материалы и сплавы» (Харьков, 2003 г.); IX Всероссийской научной конференции студентов - физиков и молодых

ученых (Красноярск, 2003 г.); II Международной научно - практической конференции «Энергосберегающие и природоохранные технологии» (Улан -Удэ, 2003 г.); III Международной научно - практической конференции «Энергосберегающие и природоохранные технологии» (Улан —Удэ, 2005 г.); Научной конференции преподавателей, научных работников и аспирантов ВСГТУ (Улан-Удэ, 1999 - 2011).

По материалам диссертации опубликовано 3 статьи в журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией РФ.

Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в проведении моделирования с использованием программных пакетов «Terra» и «Rectangle»; в проектировании, создании, пуске и отладке работы экспериментальной установки, а также в оптимизации ее электрических и тепловых параметров и проведении экспериментов по плазменной переработке фосфатной руды, расчетов и обработке результатов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа изложена на 102 страницах машинописного текста и содержит 19 таблиц, 43 рисунка и библиографический список из 100 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, приведены защищаемые положения, выявлена новизна полученных результатов.

В первой главе приведен аналитический обзор литературы традиционных способов переработки фосфатов и плазменной переработки фосфатов в 1980-90. годов, не получивших по разным причинам дальнейшего развития. Проанализированы существующие плазменные технологии, разновидности реакторов совмещенного типа и отмечены перспективные области их применения

Вторая глава посвящена термодинамическим расчетам с использованием программного комплекса «Terra» и «Rectangle»:

1) Моделирование равновесного состава. Модельные расчеты равновесного состава были проведены в интервале температур 298-6000 К для фосфат пропан-бутановой смеси при внешнем давлении газа 0,1 МПа. Исходный химический состав фосфат пропан-бутановой смеси представлен в таблице 1. Смесь пропан - бутана технического (марка СПБТ ГОСТ 10679 -76) содержит -40% пропана (С3Н8) и -60% (С4Н]0) бутана. С учетом процентного содержания пропана и бутана в углеводородной смеси для нее можно записать молекулярную формулу С3 52Н9 ь

Расчеты зависимости температуры плазменной переработки фосфат пропан-бутановой смеси, при котором происходит полное извлечение фосфора, и доли конденсированного состояния, образующего шлак, от массового содержания пропан-бутана в смеси шихта-газ, приведен на рис. 1.

Таблица 1

Химический состав фосфат пропая-бутановой смеси (массовый, %}

Ш2 ТЮ2 I А12Оз Ге203 РеО МпО м$о

39,90 3,72 11.90 3,98 6,92 0,11 6,82

СаО №20 к2о Р2О5 п.п.п. СЗ,52Н9,ьАГ Сумма ;

12,29 2,49 3,15 4,90 2,10 1 99,28

□ Температура фосфат пропан-бугановой смеси при полном извлечении фосфора, *1000 К

0 Содержание пропан-бутана в смеси шихта-газ, %

□ Доля конденсированного состояния фосфат пропан-бутановой смеси, кг/кг

Рис. 1. Зависимость температуры полного извлечения и дом конденсированного состояния, образующего шлак, от массового содержания пропан-бутана в смеси шихта-газ.

Из расчета видно, что с увеличением массового содержания пропан-бутана (0,001%, 0,01%, 0,1%>, 1%, 2% и 3%) в смеси шихта-газ температура полного извлечения фосфора снижается от 2280 К до 1970 К, а доля возгоняемых газов увеличивается за счет восстановления оксидов 5Ю2, ТйЭг, А1203, РегОз, РеО, МпО, М§0, СаО (от 0,051294:1 кг/кг до 0,129722:1 кг/кг). Соотношение смеси шихта-газ взято для 1%-го массового содержания пропан-бутана. Для такого соотношения отсутствует эрозия электродов за счет образования на них гарнисажного слоя. Температура полного извлечения фосфора равна 2150 К.

Состав фосфорсодержащих соединений при температуре 2150 К, который образуется при плазменной переработке фосфат пропан-бутановой смеси показан на рис. 2, из которого видно, что раньше всех возгоняются соединения КР03, ИаРОз и ИаОР. Расчет показывают, что фосфор извлекается из шихты в атмосфере пропан-бутана в виде соединений Р, Р?, Р3, Р4, РО, Р02, Р203, Р204, Р205, Р306, КаОР, ЫаР02, ЫаР03, КР03, НР, НР,, НРО, СР.

Рис. 2. Состав фосфорсодержащих соединений в газовой фазе, при возгонке в пропан -бутане

2) Состав фосфорсодержащих соединений при полном извлечении фосфора. Расчет состава фосфорсодержащих газовых соединений произведен при температуре при 2150 К в пропан-бутане и представлен в таблице 2.

Таблица 2

Состав фосфорсодержащих соединений в отходящем газе при возгонке __шихты в атмосфере пропан-бутана_

т Р Р2 Рз Р4 РО Р02 Р2О3

V. моль 7,82Ег06 1,76Е-05 6Д2Е-11 7.34Е-13 0,004373 0,000541 1,07Е-05 •

МЛО"3 кг/моль 30,97376 61,94752 92,92128 123,895 46,97316 62,97256 109,9457;

пЦТ),^ кг 0,000242 0,00109 5,69Е-09 9.09Е-11 0,205432 0,034056 0,001176

ДоляР 1 1 1 1 0,659393 0,491861 0,563437,

т(Р)Л0"'кг 0,000242 0,00109 5.69Е-09 9,09Е-11 0,135461 0,016751 0,000663

Р(Р) Р2О4 Р205 Рз06 ЫаОР №Р02 ЫаРОз КРОз

V, моль 4,75Е-08 8,31Е-09 1,82Е-11 0,001431 0,000602 0,38796 0,405642

М, 1О"1 кг/моль 125,9451 141,9445 188,9177 69,96293 85,96233 101,9617 118,0703

т(Е),10"3кг 5.98Е-06 1.18Е-06 3,43Е-09 0,100117 0,051758 39,55706 47,89427;

ДоляР 0,491861 0,436421 0,491861 0,442717 0,360318 0,303778 0,262333'

т(Р), 10"3кг 2.94Е-06 5.15Е-07 1,69Е-09 0,044323 0,018649 12,01656 12,56425

Р(Р) РН РН2 НРО СР Сумма

V, моль 4.62Е-06 1.6Е-06 9,82Е-06 3,41Е-13

М,10"3 кг/моль 31,98166 32,98956 47,98106 42,98491

т(Е),10~' кг 0,000148 5.28Е-05 0,000471 1,46Е-11 87,85*10"'

Доля Р 0,968485 0,938896 0,645541 0,72057

т(Р),10~"кг 0,000143 4.96Е-05 0,000304 1,06Е-11 24,80*10"3

В первой строке таблицы приведены формулы соединений Р(Р), во второй — количество молей данного соединения в 1 кг фосфат пронан-бутановой смеси, в третьей — молярная масса данного соединения, б четвертой - масса этого соединения ш(Р) (произведение второй и третьей строк), пятая - показывает долю фосфора в данном соединении | А(Р)-п/т. где А(Р) - атомная масса фосфора, п — число атомов фосфора в соединении]; шестая - показывает массу фосфора в данном соединении ш(Р) (вычисляется умножением четвертой и пятой строк.

Суммарная масса газовых соединений, содержащих фосфор при переработке фосфатной руды в атмосфере пропан-бутана равна 87,85-10° кг, а содержание фосфора в этих соединениях составляет 24,80-10" кг. Соединения Р, Р2, Р3, Р4, РО, Р02, Р203, Р204, Р205, Р306, РН, РН2, НРО, СР составляют 0,28%, а КР03, ЫаРО:ь ЫаОР и ЫаР02 99,72% от массы всех фосфорсодержащих соединений, причем суммарная масса соединений Р3, Р4, Р204, Р205, Р306, РН2, СР вносят поправку в восьмой знак после запятой.

3) Моделирование взаимодействия с водой фосфорсодержащих соединений, образующихся при плазменной переработке бедной фосфатной руды. Расчеты показывают, что происходит гидратация КР03, №Р03, ШОР и ]\аР02 с образованием метафосфорной кислоты, а остальные фосфорсодержащие соединения в области 350^-730 К и при 2-х кратном превышении мольного содержания воды над этими соединениями образуют водный раствор ортофосфорной кислоты. Для примера на рис. 3 приведена фазовая диаграмма двойной системы Р0-Н20 (выбрано соединение РО, т.к. это соединение имеет наибольший выход среди фосфорсодержащих соединений, которые взаимодействуют с водой с образованием ортофосфорной кислоты).

В третьей главе дано описание экспериментальной установки и ев электрической схемы, отдельно описан основной узел установки -коаксиальный совмещенный реактор с магнитным управлением

электрической дуги. Представлены ВАХ дуги в атмосфере пропан-бутана и аргона, определен тепловой коэффициент реактора и энергозатраты на переработку 1 кг шихты и вычислено время нагревания порошка тониной помола -50 мкм до температуры плавления, а также скорость потока газовой фазы в газовом тракте при полном извлечении фосфора.

Экспериментальная установка. Была спроектирована и создана экспериментальная установка для плазменной обработки порошковых материалов, в частности, для переработки бедных апатитовых руд. Схема экспериментальной установки представлена на рис. 4.

Рис.4.1- источник питания; 2 - питатель; 3 - каркас; 4- плазмохимический реактор; 5 - газовый тракт; 6 - поддон; 7—ороситель; 8 - газоотвод.

Коаксиальный плазмохимический реактор совмещенного типа представлен на рис. 5. Камера реактора представляет собой вертикальный водоохлаждаемый цилиндр 1 высотой 0,2 м, внутренним диаметром 0,1 м, изготовленный во избежание экранирования магнитного поля из немагнитной стали марки Х18Н10Т. Охлаждающая вода подается по патрубку снизу, а выводится по патрубку, который врезан в крышку. Эти патрубки не имеют цифрового обозначения. Изнутри камера футерована графитом. Футеровка выполнена в виде верхней б, средней 7 и нижней ¡8 графитовых вставок с внутренним диаметром 0,1 м. Для теплоизоляции верхняя и нижняя вставки изолированы от водоохлаждаемого кессона теплоизолирующей засыпкой 10 (графитовой крошкой или меркелем). Во избежание снижения срока службы средняя вставка 7 заклинена графитовыми стержнями 9 для сохранения теплового контакта с водоохлаждаемым цилиндром. Сверху камера реактора закрыта

водоохлаждаемой стальной крышкой 2. Сквозь нее в камеру по оси введен стержневой графитовый электрод (катод) 3, электроизолированлый ;от крышки алундовой (или кварцевой) трубкой 4. Зазор между катодом В и алундовой трубкой 4 уплотнен асбестовым шнуром. На крышке реактора симметрично установлены также два патрубка 5, предназначенный для ввода в реакционную зону порошка. Снизу камера ограничена графитовой диафрагмой 11 диаметром 0,03 м. Катод выполнен из графита марки' ГЭ вставляется в реактор сверху по центру водоохлаждаемой крышки. Длинаего 0,16 м, в собранном состоянии реактора конец катода приходится по центру электромагнитной катушки. Диаметр катода оМ),02 м, что обеспечивает рассеяние тепла при нагреве катода в реакторе мощностью до 25 кВт.

Рис.5. Коаксиальный гшазмохимический реактор совмещенного типа

Вольт-амперная характеристика электрической дуги. Наиболее важная характеристика дуги - вольт-амперная характеристика (ВАХ), отражающая зависимость напряжения на дуге от величины тока дари постоянстве остальных определяющих параметров (расхода газа, его рода, давления, сопутствующего порошка, диаметра диафрагмы и т.д.). ВАХ дуги характеризует электропроводность газового промежутка в целом шри

конкретных условиях. Ею определяется выбор оптимальных рабочих параметров установки (дугового устройства) и электрический КПД.

На рис. 6 представлены ВАХ электрической дуги в пропан-бутане с подачей апатитового порошка в реакторе совмещенного типа при следующих параметрах: расход пропан-бутана С=0,25 м3/ч, межэлектродный промежуток 1=0,04 м; диаметр диафрагмы 0=0,03 м; расход апатитового порошка С=4 кг/ч.

ВАХ дуги в пропан-бутане без подачи порошка не снималась из-за возможности засаживания диэлектрика при пиролизе углеводородной смеси, что усиливает риск пробоя по изолятору.

1,А

Рис. 6. ВАХ электрической дуги в пропан-бутане с подачей апатитового порошка

Кривая вначале измерений до -127 А имеет падающий, а после восходящий вид, это объясняется тем, что электрическая цепь включающая дугу и электромагнитную катушку соединены последовательно с источником тока. Поэтому с увеличением силы тока возрастает индукция магнитного поля в реакторе и сила Лоренца растягивает дугу в более длинную «запятую», что и вызывает возрастание напряжения на дуге. Возможно увеличивается влияние стенок (т.е. в стенки начинает уходить значительная часть выделяемой в дуге тепловой энергии).

Энергозатраты. Энергозатраты на обработку 1 кг исходного вещества определяются как разность энтальпии при заданной температуре и энтальпии при 298,15 К. Энтальпия всей. системы в 1кг как сумму энтальпий

11

1*1.

составляющих ее фаз при заданном интервале температуры, / = ]Г/, ■ л,.

1=1

Энтальпия индивидуальных веществ идет от температуры 298,15 К, принятой в качестве стандартной, и включает в себя энтальпию образования веществ, как меру их химической энергии

г

I, = Я, +Д/#,<'(298.15) = |с(,^г + д/я,"(298.15), где ср: - удельная теплоемкость

298.13

индивидуального вещества при постоянном давления, Дж/(молъ-К); Д///,°(298.15) - энтальпия образования вещества, Дж/моль. Расчеты зависимости разности энтальпий от температуры в интервале 1500-2500 К для смеси шихта - пропан-бутан представлены на рис. 7.

I i 1

[

1 Í --

1500 1600 1700 1800 1900 2000 210 0 2200 2Ж> 2400 2500

Т,К

Рис. 7. Зависимость разности энтальпий от температуры для смеси шихта - пропан-бутан

Температура, при котором происходит полное извлечение фосфора из бедной апатитовой руды, для смеси.шихта - пропан-бутан равна 2150 К. Из графика видно, что при этой температуре энергозатраты на переработку 1 кг смеси шихта-газ равны 2962 кДж/кг или 0,82 кВт.

Нагрев частицы в высокотемпературном потоке газа. Характерными особенностями плазменного нагрева измельченных материалов являются интенсивная передача тепла частицам и ограниченное время их пребывания в плазме. При этом различают два основных случая:

нагрев вещества плазмой, выделенной из разряда, то есть вне электрического поля, и нагрев в самом разряде - в условиях электрического поля. Если в первом случае нагрев обусловлен теплопроводностью, конвекцией и излучением, то во втором - основной составляющей в теплообмене становится передача энергии веществу заряженными частицами, движущимися в электрическом поле. В последнем случае интенсивность передачи энергии веществу зависит от таких величин, как напряженности электрического и магнитного полей, заряда частиц, от полного тока, работы выхода, потенциала ионизации и т.п.

В плазменном реакторе совмещенного типа нагрев измельченных материалов происходит как в объеме камеры, так и в плазме разряда. Учесть все факторы, определяющие интенсивность передачи энергии веществу, не представляется возможным. Поэтому для приближенной оценки задача упрощается: рассматривается нагрев частицы в высокотемпературном потоке газа вне электрического поля. В этом случае уравнение теплового" баланса для нагрева частиц можно записать в виде:

тср О- = в(Г, + <т(Г? (1)

* ах

где т - масса частицы, кг;

ср - удельная теплоемкость частицы, кДж/кг-К;

а - коэффициент теплообмена, Вт/м2-К;

Тг - температура газа, К;

Т,, - текущая температура частицы, К;

т- время, с;

■Я - поверхность частицы, м2;

а-постоянная Стефана - Больцмана, а = 5,67-Ю"8 Вт/м2-К4.

Расчет времени нагрева частицы проведен на примере порошка апатита. Так как справочные данные теплопроводности даны для целых значений температуры с шагом в 500 К, то при расчете температура газа принята близкой к температуре когда происходит полное извлечение фосфора Тг= 2000 К, а температура частицы на входе в реактор комнатной Тч0 = 300 К. Считается, что частица движется со скоростью газового потока.

Пропан СзН8 и бутан С4НШ полностью диссоциируют на С и Н2 при температуре -1200 К, что показано на рис. 8.

Рис. 8. Диссоциация бутана С4Н10 при нагревании

Для сравнения величины членов, определяющих конвективный и радиационный теплообмен в уравнении теплового баланса частицы, были вычислены значения коэффициентов теплоотдачи конвекцией (а) и излучением (ал). Оценка конвективного теплообмена частицы с плазмой проводилась по следующей критериальной зависимости:

ог = —(2 + 0.5Яе0'5 Рг01) (2)

сГ

где X - коэффициент теплопроводности газа; с1- диаметр частицы, м; Яе - критерий Рейнольдса; Рг - критерий Прандтля.

С учетом принятого допущения равенства скоростей газа и частицы в уравнении (2) Кс=0 и уравнение (2) можно записать в виде известного соотношения:

Я

где N11 - критерий Нуссельта.

Исходя из (3) и справочных данных, для частицы диаметром ¡/=50Т0~6 м и теплопроводности водорода при 7У=2000 К Я=1Д6Вт/м-К получено значение а=50400 Вт/м2-К.

Теплоотдача излучением определялась по формуле:

_ Е-а(Т'г -Т') (4)

а'~ Тг-Тч

Для оценочного расчета принимается частица за абсолютное черное тело е= 1 и с учетом принятых условий получим а»=533 Вт/м2-К. Из сравнения а и я, следует, что конвективный теплообмен является определяющим в нагреве частицы.

Оценка критериев Био В/ = ^ и Фурье Ро = показывает для

Л I~

наших условий Бг~0,1 и /ч^4. Таким образом, теплопроводностью внутри

частицы можно пренебречь и считать ее нагрев безградиентным. Тогда

уравнение (1) будет в следующем виде: .

Полагая Г^согш, имеем:

Гг-Тч т-ср Интегрируя (7), получим:

т • с

где при т=0, Тчо=Тг и с,=1п(Т,-Т,ю), тогда

Т-Т

1-

Т-Т,

!Т1—1-— =---г г '

откуда

Т, Т„ П1-С„

Т -Т

а

т-с„

Тч =Тг —(Тг —Тч0)е

«■ж,,

я«.

преобразуем (10) — Тг — (Г, — Гч0)е * и подставим числовые значения Гг=2000 К; 7^=300 К; а=50400 Вт/м'-К - коэффициент теплоотдачи; 5„=7к^=3,1-10"2 м2 - поверхностная площадь частицы, при ¿/=50-10^ м -диаметр частицы; т=/И-1,6-10~9<гг - масса частицы, при />=3,2-^ кг/м3 -

I/ ~ ^ — о 1 гН3 3 плотность апатита и у - —-— - ' ' и м - объем частицы; с„~ 1 кДж/кгК

6

- удельная теплоемкость апатита. После подстановки в исходное выражение этих числовых значений, получим: .... •

_504003,М<Г2 (11)

Тч =2000-1700е '■6-10г'-1в' ' =2000-1Ше^' С учетом принятых условий по формуле (11) вычислена зависимость температуры частицы от времени пребывания ее в высокотемпературном потоке газа (рис. 9).

т ,с

Рис. 9. Зависимость температуры частицы от времени нагревания

Из графика следует, что время нагрева частицы диаметром с!=50-10~б м до температуры плазмы составляет величину порядка т=о-10"9с, ¿что значительно меньше времени пребывания частицы в объеме реактора. Аналогичные результаты были получены и другими исследователями. Время пребывания частицы в реактора принимается как время пролета частицы через объем реактора по наикратчайшему пути, (по вертикальной прямой)

/ С7

будет составлять г = - = 0,0041 с, при /=0,2 м - высота реактора; V = — -V 5

скорость транспортирующего газа, где 0=0,25 м'/ч - расход пропан-бутана;

ж-О1

--площадь поперечного сечения реактора, где £>=0,1 м - внутренний

диаметр реактора. • ■ - /

Определение скорости потока газовых соединений. Для определения скорости потока газовой фазы, посгупающего по газовому тракту в ороситель, необходимо объем газовой фазы поделить на площадь сечения

трубы газового тракта и на время образования такого объема газа у = „

Объем газовой фазы это произведение количества молей газовой фазы на

молярный объем ^ = площадь сечения газового тракта равна

1

Я-И2 2 - 7

5 = —-— = 0.45 м , где О = 76-10° м - внутренний диаметр трубы. Мольное

содержание газового соединения на 1 кг смеси шихта-пропан-бутан 2= 2.735319 молей рассчитываются для равновесного состояния ¡при

температуре 2150 К; В пересчете на расход порошка 4 кг/ч, получим мольное содержание I//,. = 11 молей. Для приближенной оценки не учитывается

зависимость объема газа от температуры и принимается молярный объем газа равным молярному объему при нормальных условиях Ут

22.4-10"3

Вычисление скорости по формуле и = ^—-—— =-— дает значение

S-f 0.45-3600

скорости газового потока равное v= 1,3-10"3 м/с.

В четвертой главе описана работа экспериментальной установки, обсуждены результаты анализов: рентгеноетруктурного анализа, ИК-спектроскопии, электронного микроскопа и фотометрии. Рассмотрены вопросы экологии и утилизации отходов.

Анализ порошка из газового тракта. Анализ порошка собранного в газовом тракте был осуществлен на ИК Фурье-спектрометре Excalibur НЕ 3100 FT-IR приставка МНВПО (кристалл ZrSe с алмазным напылением), который позволяет проводить неразрушающим методом по числу и положению пиков о природе вещества, а по интенсивности полос поглощения о ее количестве. Для фосфатной составляющей характерно наличие полос, соответствующих ИК-спектрам - 110, 1056, 972, 607, 577 см"1. Результаты анализа представлены на рис. 10.

Рис. 10. ИК-спектроскопая порошка собранного в газовом тракте

Анализ показывает, что в порошке присутствуют фосфатные группы, возможно, исходной фосфатный порошок просыпается в необработанном виде (в весовом отношении меньше процента), а также конденсируются фосфорсодержащие соли фосфора КР03,ЫаР03, ШОР и ЫаР02.

Анализ водного раствора, взятого из оросителя. Калориметрический метод определения ортофосфатов основан на реакции с молибдатом аммония в кислой среде. Образующаяся гетеронояшшслота в присутствии

17

восстановителя хлорида олова (II) переходит фосфорно молибденовый комплекс, окрашенный в синий цвет. Предел обнаружения 0,01 мт/дм*.

Ход определения: водный раствор (рН=8,34), отфильтрованный через мембранный фильтр в объеме 5 мл разбавляли до 50 мл дистиллированной водой. К исследуемому раствору прибавляли 1 мл кислого молибдата аммония, через 5 минут 0,1 мл раствора хлорида олова (II), перемешивали н через 10 минут фотометрировали при длине волны 720 нм.

Результаты исследования: суммарное количество ортофоефатов в повторных определениях составило 1,011 и 1,071 мг/дм\ Средняя концентрация - 1,041 мг/дм3. Относительная погрешность - 5,8%. Содержание ионных форм (в %) в зависимости от величины рН=8,34 составило: Н2Р04"= 2,65%; НР042" -97,34%; Р043" =0,01%.

Анализ проведен в испытательной эколого-аналитической лаборатории БГУ (аттестат аккредитации № РОСС RU 0001.21ПВ32).

Анализ водного раствора показал, что в оросителе образуются ионы Н2Р04\ НРО/", РО/". Это возможно в результате растворения солей КР03, NaP03, NaOP и NaP02 и растворения фосфорной кислоты образующейся при взаимодействии водного распыла с фосфорсодержащими соединениями (Р, Р2, Р3, Р4, РО, Р02, Р203, Р204, Р205, РзОб, РН, РН2, НРО, CP).

Рентгеноструктурный анализ шлака проводился на дифрактометре D8 Advance Bruker AXS GmbH, который позволяет определять химический состав вещества с точностью до 1% по массе. Программная обработка дифрактограммы позволяют идентифицировать до 150000 известных неорганических и органических веществ и определять до 10 составляющих компонентов в смеси.

Анализ показал, что в шлаке нет фосфора, либо его меньше предела чувствительности прибора. Дифрактограмма шлака приведена на рис. 11.

Образование волокна го шлака (рис. 12) свидетельствует о том, что шлак обладает вяжущими свойствами, присущими базальту. Это позволит утилизировать тепло, затраченное на плавление шихты, если раздуть жидкий шлак в пену, вату или волокно.

2-Theta - Scale

R/Vln1 - File: n1 23-07-2010.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 " - End: 60.006 ° - Step: 0.021 ° - Step time: 219.5 s - Temp [®]01-088-0831 (A) -Alkali basalt - (Mg,Fe,AI,TI)(Ca,Mg,Fe)(Si,AI)206 - Y: 50.00 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 9.7

Phc. 11. /jH(})paKTorpaMMa nuiaKa

Рис. 13. Волокна из вещества, образующего шлак

Достоинства базальтовой теплоизоляции - малая усадка и сохранение теплоизоляционных свойств после значительного числа циклов «намокание/высыхание».

Основные выводы:

1. Модельные расчеты позволяют определить температуру (следовательно, электрические и тепловые параметры работы экспериментальной установки), когда будет полное извлечение фосфора из бедных фосфатных руд в зависимости от состава шихты, т.е. возможность создать нетрадиционный, гибкий и оперативный способ переработки фосфатов.

2. Для проверки достоверности модельных расчетов была создана компактная экспериментальная установка. Анализ шлака подтвердил правильность модельных расчетов.

3. Возможно создание передвижных плазменных установок для переработки фосфатов на мелких и точечных месторождениях, которые в настоящее время не имеют практического значения.

4. Модельные расчеты и химические анализы водного раствора из оросителя показали, что извлекаемые фосфорсодержащие соединения в основном растворимы в воде, т.е. возможность применить их в агрохимии. Фосфорные соединения растворимые в воде применимы в виде удобрений на всех почвах, под все культуры и разных приемах.

5. Вязкие свойства шлака и отсутствие в нем фтора позволят утилизировать тепловые потери в том случае, если расплав шлака при сливе из реактора раздут в пену, вату или волокно, которые найдут применение в строительной промышленности.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Дандарон Г.-Н.Б. Контракция дуги на аноде / Дандарон Г.-Н.Б., Шагдаров В.Б., Ринчинов А.П.// Сборник научных трудов. -Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 1999. -С.7-9.

2. Дандарон Г.-Н. Б. Исследование импульсного коронного разряда в потоке аргона / Дандарон Г.-Н.-Б., Ринчинов А.П., Базарсадаев Б.Б., Ранжуров Ц.В., Балданов Б.Б.// Материалы I Международной научной конференции «Молекулярная биология, химия и физика неравновесных систем». - Иваново: Изд-во ИГХТУ, 2002. С.39-43.

3. Дандарон Г.-Н. Б. Исследование слаботочного газового разряда в атмосфере аргона / Дандарон Г.-Н. Б., Ринчинов А.П., Ранжуров Ц.В., Балданов Б.Б., Базарсадаев Б.Б Л Труды III Международной конференции «Радиационно - термические эффекты и процессы в неорганических материалах». - Томск: изд-во ТПУ, 2002. -С. 80-81

4. Дандарон Г.-Н. Б. Метод получения кремния для солнечной энергетики / Дандарон Г.-Н. Б., Ранжуров Ц.В., Ринчинов А.П., Балданов Б.Б., Базарсадаев Б.Ц. // Сборник докладов 9-го Международного симпозиума «Высокочистые металлические и полупроводниковые материалы и сплавы» 2! - 26 гпреля 2003 г. Хпртл-ов. ННЦ ХФТИ, «Константа», 2003 . - С. 106 -108.

5. Балданов Б.Б. Отрицательный коронный разряд в электроположительном газе / Балданов Б.Б., Дандарон Г.-Н. Б., Ранжуров Ц.В., Ринчинов А.П., Базарсадаев Б.Б. // Тез. докл. IX-й Всерос. науч. конф. студентов — физиков и молодых ученых. - Екатеринбург — Красноярск: Изд-во АСФ России, 2003. -С. 436 -437.

6. Дандарон Г.-Н. Б. Нестационарные явления в отрицательном короне в электроположительном газе / Дандарон Г.-Н. Б., Ринчинов А.П., Базарсадаев Б.Ц., Шагдаров В.Б., Ранжуров Ц.В., Балданов Б.Б. // Материалы II Международной научно-практической конф. «Энергосберегающие и природоохранные технологии». - Улан-Удэ: изд-во ВСГТУ, 2003. -С. 191194.

7. Дандарон Г.-Н.Б.. Экологически чистый способ получения кремния / Дандарон Г.-Н.Б., Ринчинов А.П. // Материалы III Международной научно-практической конференции «Энергосберегающие и природоохранные технологии». 2-7 июля 2005 года. Томск - Улан-Удэ, Изд-во ВСГТУ, 2005. - С. 123 - 126.

8. Карпенко Е.И. Моделирование плазменной переработки тощих фосфатных руд / Карпенко Е.И., Ринчинов А.П., Ранжуров Ц.В., Шагдаров В.Б. II Вестник ВСГТУ, январь-март №1(32). -Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, -2011-С.бб-71.

9. Карпенко Е.И. О плазменной переработке апатита Ошурковского месторождения / Карпенко Е.И., Ринчинов А.П., Шагдаров В.Б. // Вестник БГУ, Химия, физика, Вып.З. -Улан-Удэ: изд-во БГУ, -2011. -С.266-270.

10. Карпенко Е.И. Электроплазменная установка для обработки порошковых материалов / Карпенко Е.И., Ринчинов А.П., Шагдаров В.Б. // Вестник БГУ, Химия, физика, Вып.З. -Улан-Удэ: изд-во БГУ, -2011. -С.270-272.

Подписано в печать 20.0S.2011 г. Формат 60x84 1/16. Усл.п.л. {, 1. Тираж®/экз. Заказ № Ы<

Издательство ВСГТУ. 670013. г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40, в.

© ВСГТУ, 2009 г.

4.1. Описание работы экспериментальной установки

4.2. Физико-химические анализы продуктов плазменной 66 переработки фосфатной руды

4.2.1. Анализ шлака

4.2.2. Анализ порошка, собранного в газовом тракте

4.2.3. Анализ водного раствора, взятого из оросителя

4.3. Экология и утилизация отходов 73 Выводы к главе IV

Основные результаты и выводы диссертационной работы сводятся к следующему:

1. Плазменные установки компактны и на их основе возможно создание передвижных станций для разработки мелких и точечных месторождений, которые в настоящее время из-за нерентабельности не имеют практического применения.

2. Извлечение фосфора происходит в виде растворимых в воде соединений, которые применимы в агрохимии в качестве концентрированного фосфорного удобрения.

3. При переработке плазменным способом апатита возможна комплексная переработка с получением параллельно минеральной ваты.

4. Положительные результаты исследований позволят разработать плазменный способ комплексной переработки фосфатов.

1. Файзулин P.M. Возможности освоения резервных месторождений фосфатных руд Российской федерации / P.M. Файзулин, М.И. Карпова, И.С. Садыков // Разведка и охрана недр. - 2000. - № 6. - С. 62-72.

2. Сычев В.Г. Минеральные удобрения в сельском хозяйстве России: потребность и реальность / В.Г. Сычев // Рос. хим. журн., 2005. - Т. XLIX. -№ 3. - С. 11-14.

3. Агрохимическое минеральное сырье: Р, К, S и микроэлементы / М.Г. Меркушева, JI.JT. Убугунов, Н.М. Кожевникова и др. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2009. - 592 с.

4. Парфенов О.Г. Фосфорсодержащие удобрения и экология: аналит. обзор / О.Г. Парфенов. Новосибирск: Изд.-во ГПНТБ СО АН СССР, 1990.- 102 с.

5. Ангелов А.И. Фосфатное сырье: справочник / А.И. Ангелов, Б.В. Левин, Ю.Д. Черненко. -М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. 120 с.

6. Файзулин P.M. Фосфатно-сырьевая база России: состояние, перспективы развития и освоения / P.M. Файзулин, М.И. Карпова, Р.З. Фахрутдинов и др. // Разведка и охрана недр, 2003. №3. -С. 13-19.

7. Гиммельфарб Б.М. Закономерности размещения месторождений фосфоритов СССР и их генетическая классификация / Б.М. Гиммельфарб. -М.: 1965. 308 с.

8. Вольфкович С.И. Общая химическая технология: в 2 т. / С.И. Вольфкович. -М.: 1953. 632 с.

9. Позин М.Е. Физико-химические основы неорганической технологии / М.Е. Позин, Р.Ю. Зинюк. Л.: Химия, 1985. - 383 с.

10. Белов В.Н. Достижения и проблемы развития технологии минеральных удобрений / В.Н. Белов, М.Е. Позин // Журн. прикл. химии, 1988. -Т.61. №8. - С. 1705-1713.

11. Основы химической технологии / Под ред. И.П. Мухленова. — М.: Высш. школа, 1991. 452 с.

12. Абашеева Н.Е. Комплексные удобрения из природного и техногенного сырья Забайкалья / Н.Е. Абашеева, М.Г. Меркушева, Л.Л. Убугунов и др. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2002. - 195 с.

13. Лбов В.А. Агрономическое сырье Бурятии. / В.А. Лбов, Л.Л. Убугунов, A.B. Лбов и др. Улан-удэ: Изд-во БГСХА им. В.Р. Филиппова, 2007. -268 с.

14. Глинка Н.Л. Общая химия / Н.Л. Глинка. -Л.; Химия, 1985. -702 с.

15. Фролов В.В. Химия: учебное пособие / В. В. Фролов. — М.: Высшая школа, 1979.-559 с.

16. Беремжанов Б.А. Химия и химическая технология / Б.А. Беремжанов, Ю.А. Покровская, В.А. Гетманов. Алма-Ата, 1966. -Вып.20. - С. 3-16.

17. Виборг И. Способ сплавления природных фосфатов с щелочами: пат. 601089 США: МКИ С05 В 13/00 -3 с.

18. Кармышев В.Ф. Химическая переработка фосфоритов / В.Ф. Кармышев. М.:Химия, 1983. -304 с.

19. Пылдме Ю.Х. Исследование химизма фосфорно-кислотнотермической переработки природных фосфатов: автореф. дис. канд. хим. наук. -Минск, 1977. -20 с.

20. Пархоменко В.Д. Плазма в химической технологии / В.Д. Пархоменко, П.И. Сорока и др. Киев: Техника, 1986. - 144 с.

21. Полак Л.С. Химия плазмы / Л.С. Полак, Г.Б. Синярев, Д.И. Словецкий и др. — Новосибирск: Наука, 1991. 328 с.

22. Словецкий Д.И. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме / Д.И. Словецкий. М.: Наука, 1980. - 311 с.

23. Красовская Л.И. Термодинамический анализ высокотемпературной переработки фосфатного сырья и численное моделирование процессадля условий плазменного реактора / Л.И. Красовская. Минск: Институт тепломассообмена им. A.B. Лыкова, 1987. - 48 с.

24. Моссе А.Л. Обработка дисперсных материалов в плазменных реакторах / А.Л. Моссе, И.С. Буров. Минск: Наука и техника, 1987. - 208 с.

25. Красовская Л.И. Термодинамика процесса обесфторивания фторапатита / Л.И. Красовская, А.Л. Моссе. Изв. АН БССР: сер. хим. наук. 1983. -№.4. - С. 66-72.

26. Печковский В.В. Образование фосфатов кальция в условиях низкотемпературной плазмы: Тез. Докл. 3-го Всесоюз. Симпозиума по плазмохимии. 24-27 ноября 1979 г., Москва / В.В. Печковский, Е.Д. Дзюба и др. М.: Наука, 1979. - С. 211-213.

27. Ибраев Ш.Ш. Плазмотехнологические процессы и аппараты совмещенного типа и методика их расчета: автореф. дис. д-ра техн. наук. Алма-Ата, 1996. - 56 с.

28. Калия метафосфат. Режим доступа: http://www.xumuk.ru/

29. Копылев Б.А. Технология экстракционной фосфорной кислоты / Б.А. Копыле. М.: Химия, 1989. - 460 с.

30. Позин М.Е. Физико-химические основы неорганической технологии / М.Е. Позин, Р.Ю. Зинюк. Л.:Химия, 1985. - 383 с.

31. Чередниченко B.C. Плазменные электротехнологические установки / B.C. Чередниченко, A.C. Аньшаков, М.Г. Кузьмин. Новосибирск, 2008. - 601 с.

32. Солоненко О.П. Высокоэнергетические процессы обработки материалов: серия Низкотемпературная плазма. Т. 18 / О.П. Солоненко,

33. А.П. Алхимов, B.B. Марусин и др. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 2000. - 425 с.

34. Донской A.B. Электроплазменные процессы и установки в машиностроении / A.B. Донской, B.C. Клубникин. JL: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1979. - 221 с.

35. Карпенко Е.И. Плазменно-энергетические технологии топливо-использования / Е.И. Карпенко, В.Е. Мессерле. Новосибирск: Наука. Сибирское предприятие РАН, 1998. - 385 с.

36. Лебедев Ю.А. Введение в плазмохимию использования топлив / Ю.А. Лебедев, Е.И. Карпенко, В.Е. Мессерле. Улан-Удэ, 2000. - 220 с.

37. Жуков М.Ф. Плазменная безмазутная растопка котлов и стабилизация горения пылеугольного факела: серия Низкотемпературная плазма. Т. 16 / М.Ф. Жуков, Е.И. Карпенко, B.C. Перегудов и др. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1995. - 304 с.

38. Генерация потоков электродуговой плазмы: сборник научных трудов / под ред.чл.-корр. АН СССР В.Е. Некорякова. Новосибирск, 1987. - 445 с.

39. Жуков М.Ф. Электродуговые генераторы термической плазмы: серия Низкотемпературная плазма. Т. 17 / М.Ф. Жуков, И.М. Засыпкин, А.Н. Тимошевский и др. Новосибирск: Наука. Сиб. предпр. РАН, 1999. -712 с.

40. Урюков Б.А. Теория идеальной электрической дуги в коаксиальном плазмотроне / Урюков Б.А. // ПМТФ. 1969. -№1. - С. 16-20.

41. Жуков М.Ф. Электродуговые нагреватели газа / М.Ф. Жуков, В Л. Смоляков, Б.А. Урюков. М.: Наука, 1973. - 232 с.

42. Коротеев A.C. Электродуговые плазмотроны / A.C. Коротеев. М.: Машиностроение, 1980. - 627 с.

43. Коротеев А.С. Плазмотроны: конструкции, характеристики, расчет / А.С. Коротеев, В.М. Миронов, Ю.С. Свирчук. М.: Машиностроение, 1993. - 295 с.

44. Трусов Б.Г. Программная система Terra для моделирования фазовых и химических равновесий: труды XIV межд. Конф. go химической термодинамике / Б.Г. Трусов. СПб., 2002. - С. 483.

45. Синярев Г.Б. Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов / Г.Б. Синярев, Н.А. Ватолин, Б.Г. Трусов и др. М.: Наука, 1982. - 263 с.

46. Huff V.N. Method and Thermodynamic Tables for Computation of Equilibrium Composition and Temperature of Chemical Reactions / V.N. Huff, S. Gordon, V.E. Morrell // Technical Report NACA. 1951. pp.1037. -57.

47. Алемасов В. E. Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания: справочник в 5 т. / В. Е.Алемасов, А. Ф. Дрегалин, А. П. Тишин и др. / под ред. акад. В.П. Глушко. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1971.

48. White W.B. Chemical Equilibrium in Complex Mixtures Текст. / W.B. White, S.M. Johnson, G.B. Dantzig//J. Chem. Phys. 1958, v. 28, - № 5, -pp. 751-755.

49. Пригожин И. Химическая термодинамика / И. Пригожин, Р. Дефей. -Новосибирск: Наука, 1966. 502 с.

50. Кричевский И.Р. Понятие и основы термодинамики / И.Р. Кричевский. -М.: Химия, 1970. 439 с.

51. Cruise D.R. Notes on rapid computation of chemical equilibrium / D.R. Cruise // J. Phys. Chem., 1964, v. 68, - № 12, - pp. 3797-37981.

52. Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ / П.И. Воскресенский. М.: Химия, 1973. - 717 с.

53. Берлин А.Я. Техника лабораторной работы в органической химии / А.Я. Берлин. М.: ГХИ, 1952. - 287 с.

54. Ибраев Ш.Ш. Электродуговые реакторы совмещенного типа и методика их расчета / Ш.Ш. Ибраев, З.Б. Сакипов. Алма-Ата: Изд-во «Гылым», 1991. -48 с.

55. Основы расчета плазмотронов линейной схемы / под общей ред. чл.-корр. АН СССР М.Ф. Жукова. Новосибирск, 1979. - 149 с.

56. Преображенский В.И. Полупроводниковые приборы / В.И. Преображенский. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 82 с.

57. Чижженко И.М. Справочник по преобразовательной технике / И.М. Чиженко, П.Д. Андриенко, A.A. Баран. Киев: Изд-во «Техника», 1978. - 447 с.

58. Даутов Г.Ю. Некоторые обобщения исследований электрических дуг / Г.Ю. Даутов, М.Ф. Жуков // ПМТФ. 1965. - №2. - С. 97-105.

59. Жидович А.И. Обобщение вольт-амперных характеристик электрической дуги, обдуваемой различными газами / А.И. Жидович, С.К. Кравченко, О.И. Ясько. М.: Энергия, 1969. - С. 218-232.

60. Сергеев П.В. Градиент напряжения столба электрической дуги: сборник. Проблемы теплоэнергетики и прикладной теплофизики. Вып. 7. Алма-Ата: Изд-во «Наука» КазССР, 1971. - С. 121-129.

61. Сергеев П.В. Электрическая дуга в электродуговых реакторах / П.В. Сергеев. Алма-Ата : Наука КазССР, 1978. - 140 с.

62. Ибраев Ш.Ш. Исследование аэротермохимических характеристик реактора для переработки высококонцентрированных двухфазных потоков (на примере восстановления фосфоритов Каратау): дис. канд. техн. наук. Алма-Ата, 1979. - 185 с.

63. Френсис Г. Ионизационные явления в газах / Г.Френсис. М.: Атомиздат, 1964, - 304 с.

64. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике / Л.И. Седов. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 432 с.

65. Веников В.А. Теория подобия и моделирования / В.А. Веников, Г.В. Веников. М.: Высшая школа, 1984. - 439 с.

66. Кирпичев М.В. Теория подобия / Кирпичев М.В. М.: Изд. АН СССР, 1953.-94 с.

67. Кутателадзе С.С. Анализ подобия и физическое моделирование / С.С. Кутателадзе. Новосибирск, 1986; - 295 с.

68. Глазер В. Основы электронной оптики /В. Глазер. М.: ГИТТЛ, 1957. -764 с.

69. Финкельбург В. Электрические дуги и термическая плазма / В. Финкельбург, Г. Меккер. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. - 370 с.

70. Самервилл Дж.М. Электрические дуги / Дж.М. Самервилл. М. - Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 120 с.

71. Брон О.Б. Потоки плазмы в электрической дуге выключающих аппаратов / О.Б. Брон, Л.К. Сушков. Л.: Энергия, 1975. - 211 с.

72. Лебедев А.Д. Сильноточный дуговой разряд в магнитном поле: серия Низкотемпературная плазма. Т.7 / А.Д. Лебедев, Б.А. Урюков, B.C. Энгелынт и др. Новосибирск: Наука, 1992. - 266 с.

73. Сергеев П.В. Плазменно-дуговая технологическая установка / П.В. Сергеев, Г.А. Шепель, Ш.Ш. Ибраев и др. Авт.свид. № 354616 от 19.12.59.

74. Энгелыпт B.C. Теория столба электрической дуги / B.C. Энгелынт, В.Ц. Гурович, Г.А. Десятков и др. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1990.-376 с.

75. Райзер Ю.П. Физика газового разряда / Ю.П. Райзер. М.: Наука, 1987. - 592 с.

76. Грановский В.Л. Электрический ток в газе / В.Л. Грановский. М.: Гостехиздат, 1952. - 432 с.

77. Грановский B.JI. Электрический ток в газе. Установившийся ток / В.Л.Грановский. М.: Наука, 1971. - 543 с.

78. ИК-спектроскопия в неорганической технологии / Р.В. Зинюк, А.Г. Балыков, И.Б. Гавриленко, A.M. Шевяков. Л.: Химия, 1983. - 160 с.

79. Лоусон К. Инфракрасные спектры поглощения неорганических веществ / К. Лоусон. М.: Мир, 1964. - 300 с.

80. Ягодин Г.А. Производство минеральных удобрений и охрана окружающей среды / Г.А. Ягодин, A.A. Новиков. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - С. 26-34.

81. Страус В. Промышленная очистка газов / В. Страус. М.: Химия, 1981. -616 с.

82. Чешков В. Возможность использования сульфатсодержащих промышленных отходов / В. Чешков // Инж. Науки, 2005. № 3. - С. 2328.

83. Дамдинова Д.Р. Повышение эффективности использования природного сырья при получении пеностекол / Д.Р. Дамдинова // Строит, матер., оборуд., технол. XXI в., 2006. -№ 9. -С. 16-17.

84. Евсеева Л.Е. Теплофизические свойства теплоизоляционных материалов из минерального сырья / Л.Е. Евсеева, С.А. Танаева // Кров, и изоляц. матер., 2005. № 6. - С. 55.

85. Макаревич К.С. Волокнистые теплоизоляционные материалы на основе базальтов Дальнего Востока: Материалы 6 Краевого конкурса-конференции молодых ученых и аспирантов. Хабаровск, 2004. - С. 9196.

86. Термошумоизолирующий композиционный материал с использованием базальтовых волокон: Межвузовский сборник научных трудов / A.A. Литус, И.Н. Синицына, С.Е. Артеменко, А.А Землянский. Саратов, 2005.-С. 210-213.

87. Крапивина С.А. Плазмохимические технологические процессы / A.C. Крапивина. JL: Химия, 1981. - 248 с.

88. Вурзель Ф.Б. Применение низкотемператуной плазмы в химической промышленности: Очерки физики и химии низкотемпературной плазмы / Ф.Б. Вурзель / отв. ред. JI.C. Полак. М.: Наука, 1971. - С. 411-433.

89. Пархоменко В.Д. Процессы и аппараты плазмохимической технологии / В.Д. Пархоменко, JI.C. Полак, П.И. Сорока, П.Н. и др. Киев: Вища школа, 1979. - 256 с.

90. Эсибян Э.М. Плазменно-дуговая аппаратура / Э.М. Эсибян. Киев: Техшка, 1971. - 164 с.

91. Электродуговые генераторы термической плазмы: серия Низкотемпературная плазма. Т. 17 / под ред. М.Ф. Жукова. -Новосибирск: Наука. Сиб. предпр. РАН, 1999. 712 с.

92. Плазмотроны. Исследования. Проблемы. / Отв. ред. акад. М.Ф. Жуков -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1995. 203 с.

93. Минимизация свободной энергии при расчете гетерогенных равновесий / И.К. Карпов, К.В. Чуденко, В.А. Бычинский, Д.А. Кулик // Геология и геофизика, 1995. Т. 36. - С. 3-31.

94. Белов Г.В. Термодинамическое моделирование: методы, алгоритмы, программы / Г.В. Белов. М.: Научный Мир, 2002. - 184 с.

95. Бугаевский A.A. Основы математического описания и расчета состава равновесных химических систем / A.A. Бугаевский // Физика молекул, 1981. Вып. 10. - С. 97-134.

96. Карпов И.К. Физико-химическое моделирование на ЭВМ в геохимии / И.К. Карпов. Новосибирск: Наука, 1981. - 248 с.

97. Костюк В.И. Экологическая физиология культурных растений па Кольском Севере / Костюк В.И. Апатиты: Изд-во Кольского НЦ РАН, 2008. - 80 с. '

98. Продукционный процесс в сообществах горной тундры Хибин / Н.Ю. Шмакова, Л.М. Лукьянова, Т.М. Булычева, О.В. Кудрявцева. -Апатиты, 1996. 125 с.

99. Шмакова Н.Ю. Продуктивность злаково-кустарничково-моховых сообществ в окрестностях пос. Баренцбург (Шпицберген): Комплексные исследования природы Шпицбергена / Н.Ю. Шмакова. — Апатиты: 2005. Вып. 5. -С. 519-525.

100. Шпак О.В. Эколого-физиологическая характеристика мхов в Хибинах / О.В. Шпак. Мурманск: Экологическая химия, 2007. - Т. 16. - Вып. 1. -С. 40-45.