2. Ванадиевые руды и способы извлечения ванадия из руд.

Промышленное значение имеют минералы, содержащие ванадий: титаномагнетит (Fe, V, Ti)₃О₄, кульсонит (Fe, V)₃О₄, роскоэлит K(V,Al,Mg)₃(AlSi₃)O₁₀∙(OH)₂, карнотит K₂(UO₂)₂(VO₄)∙3H₂0. Про­мышленные руды классифицируют на следующие группы (в скоб­ках - подгруппы):1.Собственно ванадиевые руды, >3 % V₂О₅ (роскоэлитовые руды); 2. Комплексные ванадиевые руды цветных и редких металлов, >1 % V₂О₅ (карнотитовые, ванадинитовые бокситы); 3. Руды черных металлов, <1 % V₂О₅ (магнетиты, титаномагнетиты, оолитовые бурые железняки); 4. Горючие и другие ископаемые, <1 % V₂О₅ (асфальтиты, биту­мы, сланцы, угли, фосфориты).

В России основной сырьевой базой является Качканарское место­рождение железных руд с ванадием. Используют также титаномагнетитовые руды месторождений Кусинского, Первоуральском. На территории Украины имеется Керченское месторождение же­лезных руд, содержащих 0,13-0,15 % V₂О₅, но эти руды высокофос­фористые (1,0 % Р) и высокосернистые (0,2 % S).

Технология металлургического передела ванадийсодержащих концентратов.

Основным источником ванадия являются титаномагнетитовые ру­ды, обогащением которых получают концентраты для металлургического передела с целью получения V₂О₅ и феррова­надия. Промышленная технология извлечения ванадия из титаномагнетита основана на многостадийном металлургическом и химическом переделах с получением товарного пентаоксида ванадия (V₂О₅).

Металлургический передел. Технологическая схема включает основные стадии: 1) Подготовку ванадийсодержащих руд к плавке методом агломерации или окомкования; 2) Доменную плавку; 3) Деванадацию чугуна; 4) Химическое извлечение ванадия из шлаков.

Билет №9

1. Области применения марганца и его сплавов. Характеристики марганцевых руд и концентратов.

Более 90% марганца используется в черной металлургии при вы­плавке стали в качестве раскислителя и легирующего элемента. Как раскислитель марганец используют при выплавке большинства ма­рок стали, несмотря на то что в железе он относительно слабый рас­кислитель:

[Мn] + [О] = (MnO). При совместном раскислении с кремнием марганец увеличивает раскислительную способность кремния за счет снижения активности SiO в шлаковой фазе, повышения активности кремния в расплаве, образования легкоплавких продуктов реакции раскисления - силика­тов марганца, хорошо удаляющихся из стальной ванны за счет низ­кой плотности (~ 4 г/см) и коагуляции мелких неметаллических включений. В связи с высоким сродством марганца к сере его ис­пользуют как десульфуратор. Как легирующий элемент марганец содержится в большом числе марок стали.

Минералы, руды и концентраты марганца.

Мировые запасы марганцевых руд оценивают в 12,5 млрд. т, а за­пасы марганцевых руд в странах СНГ в 2,5-3 млрд. т. Разведанные запасы марганцевых руд расположены крайне неравномерно: Южная Африка 57%, Украина 21%, Габон 7%, Австралия 4%, прочие страны (Бразилия. Индия, Марокко, Мали, Заир и др.) 11%. Значительные резервы марганца сосредоточены на дне Мирового океана в виде же­лезо-марганцевых конкреций. Наиболее распространенными минералами марганца являются: пиролюзит МnO₂, гаусманит Mn₃O₄, манганит МnО(ОН), псиломелан МnО ∙МnO2∙nH₂O, манганокальцит (Мn,Са)СО₃. В России сосредоточено 6,1% разве­данных запасов марганцевых руд бывшего СССР, в Украине 82,4%, в Грузии 8,9%, и в Казахстане 2,6%. Основное количество марганцевых руд добывается в Никопольском (80%) и Чиатурском (20%) марганцеворудных бассейнах. Наиболее распространены карбонатные и смешанные марганцевые руды (70,3%); оксидные составляют 28,3%. В России мар­ганцевые месторождения расположены в Кемеровской области (Усинское), в Красноярском крае (Порожинское), в Республике Коми (Парнокское), на Северном Урале (Полуночное и др.), на Дальнем востоке (Новониколаевское, Аккермановское). Марганцевые руды этих месторождений в основном бедные карбонатные, характери­зующиеся повышенным содержанием фосфора. К перспективным источникам марганецсодержащего сырья могут быть отнесены месторождения железомарганцевых конкреций на дне Финского залива Балтийского моря.

Марганцевые руды основных месторождений стран СНГ, как правило, характеризуются сравнительно высоким содержанием фосфора (0,2-0,3%). Добываемая из недр марганцевая руда подвер­гается обогащению с использованием сложных способов и техноло­гических схем (промывки, гравитационного и электромагнитного обогащения, флотации и др.).