- •В.П. Чернобровин, в.Е. Рощин, т.П. Сирина, м.В. Чернобровина техногенді шикізаттардан қара металды бөліп алу
- •1.1. Темір кендері. Темір кендерінің қалдықтарынан металды бөліп алудың ерекшеліктері
- •1.2. Хром кендері. Оларды байыту
- •1.3. Марганец кендері. Оларды байыту
- •Домна және болат балқыту өндірісінің қождары
- •2.1. Қож жүйелерінің негізгі сипаттамалары
- •2.2. Қождардың балқымалығы және салқындау құбылысы
- •2.3 Қос оксиді жүйесінің күй диаграммасы
- •2.4 Балқыған қождардың тұтқырлығы
- •2.5 Өндірістік қождар
- •2.6 Сұйық қож құрамындағы металдың байланысуының себептері
- •2.7 Домендік қождар және оларды утилизациялау
- •2.7.1 Теміркенді шикізаттарды кешенді қайта өңдеу
- •Домна пешіне тиелетін материалдардың химиялық құрамы
- •2.7.2. Доменді ферромарганецті балқытудағы қождар
- •2.7.3. Домендік өндірістегі ванадилі шойындардың қождары
- •2.8 Болат балқыту өндірісінің қождары және оларады утилизациялау
- •2.8. 1. Болатбалқыту қождарының түрлері және оларды қолданудың негізгі тәсілдері
- •2.8.2. Жоғары марганцалы қождың қолданылуы
- •2.8.3.Ванадий құрамды қождардың пайдаланылуы.
- •2.8.4. Ниобий құрамды конвертерлі қождардың қолданылуы.
- •2.8.5.Фосфор құрамды қождардың қолданылуы.
- •2.8.6. Топырақты жою үшін арнайы қалдықтарды қолдану.
- •3.1.Көміртекті феррохромды қождар
- •3.2.Қождың балқуы мен қатуы.
- •3.3.Балқытылған қождың тұтқырлығы. Қату температурасы.
- •3.4.Жоғары көміртекті феррохромның өңделген қождары.
- •Қождың магнитті сепарациясының өнімдері
- •Магнитті сепараторлардың сипаттамасы
- •3.5.Ауа үстелдеріндегі қождың сипаттамасы.
- •Металлоконцентрат құрамы
- •Ауыр өнімнің магнитті компонентінің құрамы
- •Ауыр өнімнің магнитті емес компонентінің құрамы
- •3.6 Төмен көміртекті феррохром өндірісінің технологиясының негіздері
- •3.7 Жоғарғы көміртекті феррохром қожын өңдеу
- •3.8 Төменкөміртекті феррохромның сепарацияланған қожын қолдану
- •4.1. Ферромолибденді балқыту
- •Қожды балқыту басталғандағы температура мен химиялық құрамы
- •Ферромолибденді қождың минерологиялық құрамы, мас.%
- •4.2. Молибденқұрамды қалдықтарды қайта өңдеу
- •Катализаторларды бірге балқыту кезіндегі пештен шығарылған металлдың құрамы
- •4.3. Ферровольфрам өндірісіндегі қайта өңдеу, қождар мен қалдықтарды пайдаға асыру (утилизация)
- •4.4. Вольфрамды қождың магнитті сепарациясы
- •4.5 Ферровольфрамды үйінді кектерден алу
- •4.6 Ванадийқұрамды балқымалардың қалдығы мен қожын қайта өңдеу технологиясы
- •4.7 Феррованадий өндірісінің құйма қожын утилизациялау
- •Жэс қалдықтарын қолдану кезіндегі ванадийдің алынуы
- •4.8. Марганецті балқыма өндірісі кезіндегі техногенді қалдықтар және оның утилизациясы
- •Металлтермиялық өндірістің қождары
- •Зерттелген қождардың химияминералогиялық сипаттамасы
- •Аақ(Ашық Акционерлік Қоғам) «чэмк(Челябинск электрметаллургиялық комбинат)» құрайтын қалдықтардың сипаттамасы
- •30 Кесте Металл мен қождың қалдығына экспортталған саны
- •Үйінді материалының материалдық құрамы, масс. %
- •Аақ «чэмк-да» қож үйінділерді өңдеу
- •5.3 Аақ «Серов ферроқорытпа зауыты»-ндағы қож үйінділерді өңдеу
- •6.1. Шламдарды қайта өңдеу
- •6.2. Кендерді байытудың және газтазартқыштардың марганецқұрамды шламдары
- •6.4. Металлургиялық шламдардың цинксыздандыру
- •7.1. Сыныптау
- •Негізгі түсініктер мен анықтамалар
- •7.3. Электрсүзгіде шаңды жинау
- •7.4. Ферромолибден өндірісінің шаңтәрізді қалдықтары және оларды қайта өңдеу жолдары
- •Шаңды қаптарда ауланған шаңның құрамы, масс. %
- •Электрсүзгіде ауланған шаңнаң құрамы, масс. %
- •Балқыту өнімдеріндегі элементтердің орналасуы, қат. %
- •Балқыту өнімдері бойынша элементтердің орналасуы, масс. %
- •7.5. Феррованадийдің электрбалқытуынан ауланған шаңның қалпына келуі
- •7.6 Шаң тәріздес материалдарды кесектеу
- •7.7. Шекемтастарды беріктендіру
- •7.8 Болат балқыту өндірісіндегі шаңдар және олардың құрамы
- •7.9 Феррохромды балқытқан кездегі шаңдардың жоғалымдары, шаңды ұстау және кәдеге жарату
- •7.10 Ферровольфрамды балқыту кезіндегі шаңды ұстап алу және кәдеге жарату
- •8.1Метал сынықтарынан металды алудың ерекшеліктері
- •Улы ерітінділер және оларды қайта өңдіру
- •Түйіршікті қалдықтардың химиялық құрамы
- •9.1 Материалдардың қауіп класстары
- •Зиянды заттардың класы
- •9.2 Хром қорытпалар өндірісіндегі уытты(токсичности) қалдықтарды бағалау
- •9.3. Ванадий өнімінің өндірісіндегі токсикология
- •9.4 Оао « чэмк» өндіріс қалдықтарына радиациялық баға беру
- •Библиографиялық тізім
Ресей Федерациясының білім және ғылым министрлігі
Оңтүстік - Урал мемлекеттік университеті
669.1.(07)
Э418
В.П. Чернобровин, в.Е. Рощин, т.П. Сирина, м.В. Чернобровина техногенді шикізаттардан қара металды бөліп алу
Оқу әдістемесі
Металлургия облысында «Металлургия» 150400.68
мамандығы бойынша оқитын жоғарғы оқу орын
студенттеріне оқу әдістемесі ретінде білім бойынша
оқу-әдістемелік одақпен жіберілген
Челябинск
ЮУрГу баспа орталығы
2013
УДК 669.1 (075.8) + 669.01/.09 (075.8)
Э418
Физико-металлургиялық факультеттің
оқу-әдістемелік комиссиясымен бекітілген
Рецензенттер:
техника ғылымдарының докторы, профессор К.Н. Вдовин, Магнитогорск мемлекеттік техникалық университетінің электрометаллургия және құйма өндірісі кафедрасының меңгерушісі;
техника ғылымдарының кандидаты, доцент М.В. Шишимиров, Мәскеу мемлекеттік кешкі металлургиялық институттың металлургиялық технология кафедрасының меңгерушісі.
Э418
Техногенді шикізаттардан қара металды бөліп алу: оқу әдістемесі/
В.П.Чернобровин, В.Е.Рощин, Т.П.Сирина, М.В.Чернобровина.- Челябинск: ЮУрГу баспа орталығы, 2013, 171- бет
ISBN 978-5-696-04384-5
Бастапқы шикізаттарды байыту қалдықтарын немесе қайта балқыту қалдықтарын білдіретін техногенді кен орындары экологиялық қауіптің көзі ғана емес, сонымен қатар тауарлы өнім өндіретін бағалы компоненттерді бөліп алу үшін қызуғышылық тудырады. Авторларлармен құрам, физико-химиялық қасиеттер, токсикология, сонымен қатар техногенді шикізаттардан темір және басқа да легірлеуші (Cr, Mn, Ni, Mo, W,V және т.б.) элементтердің алынуы қарастырылды. Бірқатар ферроқорытпа өндірісінің технологиялық жоғалымдарын азайтудың физико-химиялық әдістері, қождан, шаңнан басқа да қалдықттардан металлургия немесе басқа салаларда экономикалық тиімділікті арттыру мен қалдықсыз өнім алу мақсатында жетекші элементтерді алу әдістерінің жиынтиығы қарастырылған.
Кітап металлургиялық, энергетикалық, химиялық өндірістің,ғылыми зерттеу, оқу және жобалау институттарының ғылыми және инженерлік-техникалық жұмысшыларға арналған.
УДК 669.1 (075.8) + 669.01/.09 (075.8)
ISBN 978-5-696-04384-5 ©ЮУрГу баспа орталығы, 2013.
Мазмұны
КІРІСПЕ.Пән және курс тапсырмалары ............................................................... 6
1-бөлім. Темір, хром және марганец кендері және олардың қалдықтары. Байыту................................................................................................................... ...10
1.1. Темір кендері. Темір кендерінің қалдықтарынан металды бөліп алудың ерекшеліктері........................................................................................................... 16
1.2. Хром кендері. Оларды байыту ........................................................................ 25
1.3. Марганец кендері. Оларды байыту ................................................................. 28
2-бөлім. Домна және болат балқыту өндірістерінің қождары
2.1. Қож жүйесінің негізгі сипаттамалары.............................................................. 35
2.2. Қождың балқу қасиеті және салқындату құбылысы....................................... 38
2.3. Екі оксидті жүйелердің күй диаграммасы....................................................... 40
2.4. Қож балқымаларының тұтқырлығы................................................................. 43
2.5. Өндірістік қождар............................................................................................. 48
2.6. Сұйық қождардағы металдың шиеленісу себептері........................................ 49
2.7. Домналық қождар мен олардың утилизациясы
2.7.1.Теміркенді шикізатты кешенді өңдеу..................................................... 50
2.7.2. Домналық ферромарганец балқымаларының қождары ....................... 52
2.7.3. Домна өндірісіндегі ванадийлі шойынның қождары............................ 53
2.8. Болат балқыту өндірісінің шойындары және олардың утилизациясы........... 55
2.8.1. Болат балқыту қождарының түрлері және оларды қолданудың
негізгі әдістері .................................................................................................. 59
2.8.2. Жоғарымарганецті қождың қолданылуы............................................... 60
2.8.3. Ванадий құрамды қождың қолданылуы ................................................ 60
2.8.4. Ниобий құрамды конвертерлі қождардың қолданылуы ....................... 60
2.8.5. Фосфор құрамды қождардың қолданылуы. .......................................... 60
2.8.6. То.пырақты әктеу үшін негізді қождардың қолданылуы ..................... 61
3-бөлім. Хромды балқымалардың қождары
3.1. Көміртекті феррохром қождары ..................................................................... 62
3.2. Қождардың балқуы мен қатуы .........................................................................64
3.3. Қож балқымаларының тұтқырлығы. Қату температурасы............................. 69
3.4. Жоғарыкөміртекті феррохром қождарын қайта өңдеу................................... 80
3.5. Ауа үстелдерінде қожың бөлінуі..................................................................... 85
3.6. Төменкөміртекті феррохром өндірісі технологиясының негіздері............... 87
3.7. Төменкөміртекті феррохром қождарын қайта өңдеу ..................................... 89
3.8. Төменкөміртекті феррхромнан бөлінген қождарды қолжану........................ 95
4-бөлім. Кейбір легірлеуші металдарды алу үшін техногенді шикізаттар мен технологиялар
4.1 Ферромолибден балқымасы............................................................................ 98
4.2 Молибден құрамды қалдықтарды қайта өңдеу.............................................. 102
4.3 Ферровольфрам өндірісінің қалдықтарын және қождарының утилизациясы, қайта өңделуі......................................................................................................... 103
4.4 Вольфрамды қождың магниттік сепарациясы................................................ 105
4.5 Қалдық кектерінен вольфрамның алынуы...................................................... 106
4.6 Ванадийқұрамды балқымалар өндірісінің қождары мен қалдықтарын қайта өңдеу технологиясы............................................................................................... 108
4.7 Феррованадий өндірісіндегі құймалы қождардың утилизациясы................. 110
4.8 Марганецті қорытпалар өндірісіндегі техногенді қалдықтар және олардың утилизациясы......................................................................................................... 115
4.9 Металлотермиялық өндірістің қождары........................................................ 117
5-бөлім. Ферроқорытпа өндірісінің қож үйінділері........................................ 120
5.1 ОАО «ЧЭМК» үйінділерінің құрамына сипаттама........................................ 120
5.2 ОАО «ЧЭМК» қож үйінділерін қайта өңдеу.................................................. 125
5.3 ОАО «Серовск ферроқорытпа зауытында» қож үйінділерін қайта өңдеу...................................................................................................................... 126
6-бөлім. Шламжинағыштар және шламдар
6.1 Шламдардың утилизациясы........................................................................... 128
6.2 Кен байыту және газ тазалағыштардың марганецқұрамды шламдары....... 131
6.3 ТЭС ванадийқұрамды шламдар..................................................................... 132
6.4 Металлургиялық шламдардың мырышсыздануы ........................................ 134
7-бөлім. Металлургия өндірісінің шаңдары
7.1 Классификациясы............................................................................................ 137
7.2 Негізгі түсініктер мен анықтамалар .............................................................. 138
7.3 Шаңдарды электрофильтрде ұстап алу ......................................................... 140
7.4 Ферромолибденөндірісінің шаң тәрізді қалдықтары және оларды утилизациялау жолдары....................................................................................... 142
7.5 Феррованадийдің электробалқымаларынан ұсталынған шаңдардың утилизациясы ....................................................................................................... 144
7.6 Шаң тәріздес материалдарды кесектеу ......................................................... 146
7.7 Шекемтастардың орнығуы ............................................................................ 149
7.8 Болат балқыту өндірісінің шаңдары және олардың құрамы ....................... 150
7.9 Феррохром балқыту кезінде шаңдық жоғалымдар, шаңдарды ұстау және утилизациясы ....................................................................................................... 151
7.10 Ферровольфрам балқыту кезінде шаңдарды ұстау және утилизациясы........................................................................................................... 153
8-бөлім. Металдық лом техногенді шикізат ретінде
8.1 Металдық ломнан металды алудың ерекшеліктері ...................................... 155
8.2 Улау ерітінділері және оларды қайта өңдеу ................................................. 160
9-бөлім.Металлургия өндірісінің техногендік қалдықтарының токсикологиялық қалдықтары
9.1 Материалдардың қауіптілік кластары ......................................................... 162
9.2 Хромды балқымалар өндірісі қалдықтарының улылық бағасы ................. 164
9.3 Ванадий өнімдерінің өндірісіндегі токсикология ....................................... 167
9.4 ОАО «ЧЭМК» өндірістік қалдықтарының радиациондық бағасы ............. 169
Библиографиялық тізім........................................................................................ 171
Қолданылған қысқартулар................................................................................... 172
Кіріспе
Пән және курс тапсырмалары
Жер планетасы іс жүзінде тұрақты салмаққа ие және қоршаған ғарышпен үздіксіз энергия алмасатын химиялық тұйық жүйені көрсетеді. Жердегі заттық – энергиялық алмасулар нәтижесінде үздіксіз заттардың рециркуляциясы болады, олар негізгі екі айналымдар бойынша жүреді – геологиялық және биологиялық. Қазіргі және болашақ ұрпақтың қызығушылығының аса маңызды мәселелері болып жер қойнауының ғылыми – негізделген оңтайлы қолданысы, ауа мен судың тазалықта сақталуы,табиғи байлықтардың ұдайы өндірісін қамтамасыз ету және қоршаған ортаның жақсаруы.
Металлургия материалсыйымды салалардың біріне жатады және жаһандық масштабтағы елулі өндіріс көлемімен сипатталады. Көлемді өндірістік қуаттарды тиімді пайдалану - қоры тез бітетін сапалы металлургиялық шикізатты қолданғанда ғана мүмкін. Бұл жалпы шикізаттық мәселені тудырады. Ол металлдың қажеттілігін арттыратын халық санының өсуімен қиындайды, демек, қож үйінділерінің, кек жинақтаушы және басқа да техногенді кен орындарын түзетін қалдықтың мөлшерінің өсуімен де қиындайды.
Пайдалы қазбалардың әлемдік өндірілу көлемінің тұрақты өсуі кезінде, жер қойнауынан алынған шикізаттың 10 %-ы ғана дайын өнімге айналады, ал қалған 90%-ы техногендік кен орындарын тудыратын өндіріс қалдықтарына кетеді. Техногендік қолданылмайтын өнімдер ертеде экологиялық қауіптіліктің көзі ретінде қарастырылды. Алайда, қазіргі кезде олар бағалы компоненттер алынуына қызығушылық тудырып отыр.
Техногендік кен орындары дегеніміз – бастапқы өнімді байытқаннан кейінгі немесе қайта өңдегеннен кейінгі және болашақта қолданылуына қызығушылық тудыратын қалдықтарды орналастыратын техногенді – минералды нысандар. Олардың құрамына өндіруі экономикалық тиімді болып табылатын техногенді – минералды шикізаттар кіреді.
Өндіріс және металдарды тұтыну сараптамасы шикізаттық мәселенің тек оның өндірісі арқылы, яғни кендерді және өндіріс қалдықтарын қайта өңдеуге негізделген жоғары реакциялық қабілетке ие жасанды шикізатты жасаумен шешілетінін көрсетеді.
Шикізатты өндіру өндіріс талаптарына сай келетін, жоғары сапалы жасанды шикізатты жасау деген мағынаны білдіреді.
Шикізатты өндіру үшін бірнеше қайнар көздері белгілі:
Кедей кендер
Аршылым жыныстары
Қалыптасқан технологиялық үрдіспен қайта өңделмейтін күрделі құрамды кендер (мысалы,жоғары мөлшерлі титанға ие титаномагнетит)
Байытудың қалдық өнімдері (қалдықтар)
Өндіріс қалдықтары, нақты айтсақ:
Домна пешінде, болат балқыту және ферроқорытпа өндірісінде қайта өңдеу сатысында түзілетін қождар;
Газ тазалағыш шаңдары;
шлам жинағыштарда және үйінділерде сақталатын шламдар;
Окалина және илемдеу өндірісінде металдарды өңдеудегі улағыш ерітінділер
Металды лом.
Бұл қалдықтар тек бастапқы кеннің негізгі элементтерінен ғана емес (темір, хром, вольфрам, молибден және т.б.),сонымен қатар ілеспе элементтерден де тұрады (1-кесте).
Техногендік кен орынадарының өндірістік дамыған аймақтарға шоғырлануы, аршу жұмыстарының қажет еместігі бағалы компоненттерден бөліп алудың энергетикалық және материалдық шығынын төмендетеді. Жиі техногендік шикізаттардан бағалы компоненттерді бліп алуға кететін шығын табиғи шикізаттан өндіруге қарағанда төмен болады. Бұл жағдайда табиғи орта бүлінбейді, қож үйінділері, шламжинағыштар және басқа да нысандар келесі рекультивацияға аумақты босата отырып қысқарады.
Техногенді шикізатты қайта өңдеу принциптерін академик И.П. Бардин ойлап тапты: бір технологиялық өңдеудің қалдықтары екінші бір өндірісте шикізат ретінде қолданылуы тиіс. Бұл мәселелердің шешімі Ресейге ғана емес, басқа да әлемдік одақтарға міндет болып саналады.
Техногенді шикізаттардан қара металдарды бөліп алу астарында физика – химиялық қасиеттерін, пайда болу шарттарын және металлургиялық қалдықтардың қысқаруын, өндірістегі шикізат көзі болып табылатын тауарлы өнім түрінде бағалы компоненттерді бөліп алудың кешенді қайта өңдеуін түсінуге болады.
Кесте 1
Әр түрлі кенді шикізаттарды байыту өнімдерінің пайдалы элементтер құрамы бойынша жалпы сипаттамасы
Шикізат компоненттері
|
Кенді байытудың өнім компоненттері |
|||
темір |
титанқұрамды |
Мыс |
вольфраммолибденді |
|
Негізгі элементтер |
темір |
Титан темір |
мыс
|
вольфрам
|
Негізгі элементтермен жолай алынатын серік-элементтер
|
Ванадий Хром Никель Фосфор германий
|
Ванадий РЗМ Платиноидтар Скандий Ниобий Тантал торий
|
Алтын Күміс Висмут Рений Селен Теллур Индий Германий Галлий кадмий
|
Алтын Күміс Рений Скандий Бериллий Селен Теллур германий
|
Жеке концентраттарға бөлінетін серік элементтер
|
Мы Қорғасын Мырыш Кобальт Цирконий Фосфор Бор германий
|
Мыс Цирконий Торий РЗМ
|
Мырыш Молибден Қорғасын темір
|
Мыс Висмут Қалайы Күкірт Алтын Фтор Қорғасын Барий Мырыш |
Кенді құрайтын жынысты |
Кварциттер құмтастар |
Негізгі және ультранегізгі жыныстар |
Құмтастар Гранитоидтар Кварциттер |
Граниттер Гранитоидтар
|
Қара металды бөліп алудың технологиялық әдістері және техногендік шикізаттардағы оған ілесетін басқа да бағалы компоненттерді негізгі компоненттердің фазалық құрамы өзгермейтін физикалыққа және белгілі бір фазалық өзгерісі бар химиялыққа бөледі.
Физикалық әдістер:
Кесектеу;
Қолмен іріктеу;
Магниттік сепарация;
Ауалық сепарация әдістері;
Фракция бойынша бөлу және т.б.
Химиялық әдістер:
Тотықсыздандырғыштарды бағалы компоненттердің оксидтен металдық құрамға өтуі үшін және қожға өту үшін қоса отырып, қалдықтарды балқыту;
Қалдықтардың немесеолардың бөліктерінің су ерітінділері мен реагенттерін қолдана отырып еруі.
Курстың негізгі тапсырмасы болып мыналар табылады:
Ғылыми- техникалық мониторинг өткізу әдістері және техногендік кендердің жүйелік сараптамасы;
Металды бөліп алу мен техногендік шикізаттарды қайта өңдеудің негізгі технологиялық әдістері;
Әдістер мен техногендік қалдықтардың металдық емес бөліктерінің утилизация саласы;
Тауарлы өніммен бағалы компонеттерді бөліп алу үшін аз немесе қалдықсыз технологияның кешенді қолдануының негіздері.
1-БӨЛІМ
Темір, хром және марганец кендері, олардың қалдықтары.Байыту
Кендер- әрі қарай қайта өңдеуге немесе оларды таза күйінде қолдану үшін металдар мен минералдарды жалпы әдіспен бөліп алу экономикалық орынды және технологиялық мүмкін болатын минералдардың жиынтығы.Берілген минералды заттың бөліп алу әдісін анықтау арқылы қайта өңделу мүмкіндігі құрылады. Экономикалық орындылық кеннің шартымен анықталады. Осылайша «кен» термині негізінде экономикалық ұғым бола тұрыпагрегаттарды құрайды, олардың белгілі бір материалдық құрамы бар:
Химиялық құрам;
Минералды құрам;
Құрылым.
Ресей, Украина, Қазақстан және Грузиядағы темір және марганецтік кен орындарының химиялық құрамы 2-ші кестеде, ал қара металдардың негізгі минералды кендері 3-ші кестеде көрсетілген. Кеннің негізгі құраушыларынан бөлек оларда болат,шойын және де басқа металдардың сапасына әсер ететін бірнеше қоспалар кездеседі. Осыған байланысты күкірт, фосфор, мышьяк, цинк, қорғасын және кремнийдің мөлшері, мысалы темір кенінде шектелген(4-кесте).
Кенге қойылатын талаптар өзгерістерден өтті. Мысалы, алдыңғы жүзжылдықтың 30-шы жылдары хромдық кеннің химиялық құрамына қойылатын талаптар келесідей болды:
Хром тотығының мөлшері 40 % -дан төмен емес
қатынасы
2,5-тен астам (қорытпадағы хромның
мөлшерін 60 % - дан астам етіп қамтамасыз
ету);MgO/
қатынасы 1...1,5 жақын.
Кейінірек ДӨН КБК – ң іске қосылуымен тауарлы хром кендерге (ВТУ 142-61 бойынша) қойылатын талаптар өзгерілді:
– 52%
(45% - дан
төмені сапасыз болып саналады);қатынасы 3,3...2,5 астам (ТУ-14-9-220-86 бойынша талаптар);
– 50...45%;
-3.5
Тауарлы байытылған концентратқа қойылатын техникалық шарт мөлшерін 55 %-дан астам етіп қарастырған.
Кесте 2. Ресей, Қазақстан, Украина темір кен орындарының химиялық құрамы
|
П.п.п |
Темір кені
|
Ресей
|
анықталмағаан |
5,3 4,5 |
анықталмаған |
Қазақстан
|
Анықт. Анықт. Анықт. |
Украина
|
2,76 0,56 |
10,32
|
|
P |
0,09 |
0,040 0,023 |
0,19 0,062...0,130
|
0,07..0,09 0,48 0,06 |
0,03 0,02 |
0,93
|
||||
Құрамы,мас %
|
S
|
0,19
|
0,051 2,67
|
2,44 0,019...0,73
|
1,34..2,57 0,03 0,86
|
0,06 0,03
|
0,19
|
||||
Mn P |
Анықталмаағ.
|
0,14 0,091
|
анықталмаған
|
Анықт. Анықт. 0,43
|
0,04 0,04
|
0,87
|
|||||
MgO |
1,5
|
0,48 0,89
|
2,35 1,43
|
2,31 Анықт. Анықт.
|
0,52 0,56
|
0,86
|
|||||
CaO |
1,5
|
3,00 4,05 |
4,14 10,33 |
3,66 0,73 Анықт. |
0,50 0,16 |
1,13
|
|||||
|
3,7
|
2,76 2,98 |
4,25 4,94
|
2,3 4,67 Анықт.
|
4,58 1,07
|
4,35
|
|||||
Si |
8,0
|
8,88 8,48
|
14,0 14,0
|
8,0 31,0 9,0
|
14,60 9,5
|
14,30
|
|||||
Fe |
50,9
|
56,6 55,5 |
50...57 42,5...57,5 |
57...58 36,4 57,7
|
53,44 60,90
|
40,49
|
|||||
Кен орны,кен түрі
|
|
Курск магнитті аномалия, Лебединское
|
Магнитогорское, Тотыққан бай Күкіртті бай
|
Батыс Сібір: Абаканское Таштагольское
|
Соколовск Лисаковск Атасу
|
Криворожское: «Гигант» шахтасы «Новая» шахтасы
|
Керченское: Қоңыр
|
||||
Кесте 3. Қара металл кендерінің негізгі минералдары
№ |
Атауы |
Белгісі |
Формуласы |
1 |
Гематит |
Гм |
|
2 |
Гетит |
Гт |
|
3 |
Гидрогематит |
Гд |
|
4 |
Лимонит |
Лм |
|
5 |
Магнетит |
Мт |
|
6 |
Мартит |
Мр |
|
7 |
Сидерит |
Сд |
|
8 |
Титаномагнетит |
Тм |
|
9 |
Сидероплезит |
Сп |
(Fe,
Mg, Mn) |
10 |
Лепидокрит |
Лд |
FeOOH |
11 |
Маггемит |
Мг |
|
12 |
Магномагнетит |
Мм |
(Fe,
Mg)O |
13 |
Якобскит |
Як |
(Fe, Mg)O |
14 |
Темір силикаттары |
Сл |
|
15 |
Доломит |
Дл |
|
16 |
Каолинит |
Кл |
|
17 |
Пироксендер |
Пс |
Қиын метасиликаттар |
18 |
Амфиболдар |
Ам |
|
19 |
Ильменит |
Ил |
|
20 |
Пирит |
Пт |
|
21 |
Халькоперит |
Хт |
|
22 |
Пирротин |
Пн |
|
23 |
Эпидот |
Эт |
|
24 |
гидрогетит |
ги |
|
Марганецті және хромды |
|||
25 |
Браунит |
Бр |
|
26 |
Вад (псиломелан) |
Ва |
a+b=1 c=0-4 |
27 |
Гаусманит |
Гс |
|
28 |
Манганит |
Мг |
|
29 |
Пиролюзит |
Пр |
|
30 |
Родохрозит |
Рх |
|
31 |
Грейнерит |
Гр |
(Mg, Mn, Ca) |
32 |
Реддингит |
Рд |
|
33 |
Манганапатит |
Ма |
|
Хромитті |
|||
34 |
Алюмохромит |
Ах |
|
35 |
Магнохромит |
Мх |
|
36 |
Хромпикотит |
Хп |
|
37 |
Магноферрихромит |
Мф |
|
38 |
Феррихромпикотит |
Фп |
|
39 |
Феррихромшпинель |
Фш |
|
40 |
Хромит |
Хр |
|
41 |
Магнио хромит |
Хм |
|
Кенді емес минералдар |
|||
42 |
Апатит |
Ап |
|
43 |
Биотит (темірмагнезиальды слюда) |
Бт |
_ |
44 |
Гранаттар (қиын алюмосиликаттар) |
Гн |
_ |
45 |
Кальцит |
Ка |
|
46 |
Кварц |
Кц |
|
47 |
Магнезит |
Мз |
|
48 |
Далалық шпаттар (алюмокремний тұздарының изоморфты қоспалары) |
Шп |
_ |
49 |
Флюорит |
Фл |
|
50 |
Хлориттер (ауыр сулы алюмосиликаттар) |
Хл |
_ |
51 |
Фтор және хлоропатит |
Фт |
|
52 |
Курскит |
Кр |
|
53 |
Франколит |
Фр |
|
54 |
Серпентин |
Сп |
|
55 |
Каолинит |
Кл |
|
Кесте 4.
Қара металл кендерінің құрамындағы элементтердің болат пен шойын сапасына әсері
Элемент |
Әсері |
Темір кеніндегі рұқсат етілген мөлшері,% |
Күкірт |
Болаттың иілгіштігін төмендетеді, металл емес қосындылармен ластайды, сынғыштығын тудырады,кокс, әктас шығынын арттырады,тиісінше 1 және 2 % шихтадағы күкірттің әр 0,1%-на |
0,1...0,3 |
Фосфор |
Тұтқырлықты дереу төмендетеді |
0,07...0,15 |
Мышьяк |
Сынғыштық тудырады, балқуын қиындатады |
0,1-ге дейін |
Мырыш |
Пеш қаптамасының отқа төзімділігін бұзады |
0,1 |
Қорғасын |
Пештің футеровкасын бұзады |
0,015 |
Кремнезем |
Кокс және флюс шығынын арттырады, металдағы кремнийдің көбеюін және марганецтің жоғалуын тудырады: шойынның балқуы кезінде, металдану кезінде. |
8...3,4
8 3 |
Марганец |
Шойынды ағартады, болаттың қаттылығы мен тұтқырлығын арттырады; күкірттің зиянды әсерін төмендетеді |
|
Хром |
Болаттың механикалық қасиеттерін жақсартады,бірақ тұтқырлық бере отырып, домналық қождардың қозғалтқыштығын азайтады |
|
Никель |
Болаттың беріктігін және коррозияға төзімділігін арттырады |
|
Ванадий |
Шойын және болаттың механикалық қасиеттерін арттырады. Балқыту кезінде қожға өтеді, одан химиялық жолмен бөліп алынады.Иілгіштігін арттырады. |
|
Мыс |
Болаттың антикоррозиялық қасиеттерін жақсартаады, иілгіштігін арттырады, мөлшері 0,3%-астам кезінде прокатканы нашарлатады (қабат бетінің сапасын нашрлатады). |
|
Титан |
Болаттың механикалық қасиеттерін жақсартады. Қожға өте отырып, оны тұтқыр қылады. |
|
ОАО «ЧЭМК» үшін электр энергия құнының төмендеуі және феррохром бағасының күрт өсуіне байланысты 90-шы жалдары кедей шикізатты қолдану қол жетімді болды. Мысалы ДӨН КБК-ң қалдықтарын байытудан әрі қарай өңделетін агломерат алған. Кейбір техникалық ұстамдарды қолдану кезінде Пышминск кен орындарынан (Свердловск облысы) тауарлы жоғары көміртекті феррохром алу мүмкіндігі туды. 1948 жылы ОАО «ЧЭМК» - тегі балқыту тәжірибесі көрсеткендей, тауарлы жоғары көміртекті феррохромды шикізаттың құрамында –тің мөлшері 20...22 % болған жағдайда өндіру мүмкін болды. Алдыңғы жүзжылдықтың 30-шы жылдары феррохром өндірісінде хромдық қождарды қайта балқыту технологиялық мүмкін және тиімді болды.
Келтірілген мысалдарға қарап, кедей кендер мен байытылған қалдықтарды қайта өңдеудің үлкен болашағы бар екенін көреміз.
Бос жыныс компоненттерінің жоғары мөлшерінен қайнаудан алынатын кендер, әдетте, металлургияда тікелей қолданысқа жіберілмейді. Сондықтан оларды темір, хром, марганец, және басқа металдар мөлшерін жоғарылату және кремнезем, фосфор, т.б. зиянды қоспаларды төмендету мақсатымен байытуға жіберіледі.
1-сурет. Қожды механикалық әдіспен қайта өңдеу схемасы
Тау – кен (еленді, шлам, қалдық) және металлургиялық (қож, шаң) өндірістегі жиналып қалған қалдықтар да байытуға жіберіле алады.
Пайдалы қазбаларды байыту – бұл, әрі қарай өңдеуге тікелей қолдану үшін жарамды өнімдерді бөлу мақсатымен минералды шикізатты біріншілік қайта өңдеу кезіндегі минерал концентрация әдістері жәнеүрдістерінің жиынтығы.
Байыту тиімділігі шикізат құрамына, оның құрылымдық ерекшеліктеріне және де қойылатын концентратқа байыланысты. Байыту нәтижесінде дайын өнім – жетекші элементтің мөлшері бойынша бастапқы кенге қарағанда бай концентрат алынады.
Байыту тәжірибесінде қолданылатын барлық әдістер негізінде, кенді құрайтын минералдардың физикалық және физико-химиялық қасиеттерінің айырмашылығын қолдануға негізделген, бірақ олардың құрамы және кристаллохимиялық құрылысы өзгеріссіз қалатын механикалық өңдеу болып табылады.
Негізгі байыту әдістері болып табылады: жуу, гравитация, магнитті сепарация, флотация, радиометриялық сепарация (сурет 1).
Байытудың типтік схемалары әдетте, бірнеше әдістерді құрап және тығыздану, сусыздандыру, классификациялау,ұнтақтау, ұсақтау операцияларының үлкен санымен (50...60 дейін),көпсатылығымен ерекшеленеді. Осындай көпсатылы схемалар дамыған болып саналады, олардың күрделілігі бастапқы шикізаттың құрамы және технологиялық қасиеттерінің ерекшеліктерінен туындайды.

және
т.б.