CC BY
45
Оригинальная статья / Original article УДК 669.712
DOI: http://dx.d0i.0rg/l 0.21285/1814-3520-2019-5-1032-1041
Роль термической активации при получении глинозема из низкокачественных бокситов
© В.М. Сизяков, О.А. Дубовиков, А.Д. Рис, А.В. Сундуров
Санкт-Петербургский государственный горный университет, г. Санкт-Петербург, Россия
Резюме: Целью статьи является обоснование целесообразности предварительной термической активации при получении глинозема из низкокачественных бокситов путем проведения сравнительного анализа жидкой и твердой фаз процесса обескремнивания исходного и обожженного боксита. Использованы следующие методы: термоактивация продукта за счет обжига исходного боксита при температуре 1000°С, его обескремнивание щелочными растворами 150 г/дм3 №2Ок с соотношением Ж:Т = 10:1, получение концентрата, пригодного для переработки по способу Байера. Определение химического анализа твердой фазы рентгенофлюоресцентным методом с использованием спектрометра XRF-1800 («Shimadzu», Япония). Содержание SiO2 в жидкой фазе определялось при помощи спектрофотометра ПЭ-5400УФ. Для интенсификации разделения фаз использовалась центрифуга. Твердая фаза в кювете (после отбора жидкой фазы) промывалась декантацией, сушилась и анализировалась. Построены графические зависимости, характеризующие степень извлечения диоксида кремния от продолжительности обескремнивания для различных температур, в т.ч.: учитывающие использование термоактивации исходного сырья, показывающие изменение скорости протекания процесса от температуры обескремнивания, отображающие изменение кажущейся энергии активации протекания процесса обескремнивания от степени извлечения диоксида кремния в раствор. Сделаны выводы о целесообразности использования обжига для повышения степени извлечения диоксида кремния и получения более высокого значения кремниевого модуля бокситового концентрата. Доказана целесообразность термической активации при переработке высококремнистых бокситов, позволяющая увеличить степень извлечения диоксида кремния из обожженного боксита в щелочной раствор, а также интенсифицировать прохождение процесса обескремнивания. На основании изменения кажущейся энергии активации для различных температурных интервалов и степени извлечения SiO2 для термоактивированного и исходного боксита предпринята попытка раскрытия механизма и химизма процесса обескремни-вания.
Ключевые слова: низкокачественные бокситы, термохимическая активация, выщелачивание, обескремнивание, кажущаяся энергия активации
Информация о статье: Дата поступления 19 августа 2019 г.; дата принятия к печати 18 сентября 2019 г.; дата онлайн-размещения 31 октября 2019 г.
Для цитирования: Сизяков В.М., Дубовиков О.А., Рис А.Д., Сундуров А.В. Роль термической активации при получении глинозема из низкокачественных бокситов. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2019. Т. 23. № 5. С. 1032-1041. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2019-5-1032-1041
Role of thermal activation in alumina production from low-quality bauxites
Victor M. Sizyakov, Oleg A. Dubovikov, Aleksandra D. Ris, Aleksandr V. Sundurov
Saint Petersburg state Mining University, Saint Petersburg, Russia
Abstract: The purpose of this article is giving the rationale for preliminary thermal activation under alumina production from low-quality bauxites via a comparative analysis of liquid and solid phases of desiliconization of initial and calcined bauxite. The following methods are used: thermal activation of the product through firing of initial bauxite at the temperature of 1000 °C, its desiliconization by alkaline solutions of 150 g/dm3 of Na2OK where the liquid-to solid ratio is 10:1, production of the concentrate suitable for refining by the Bayer method. The chemical analysis of solid phase is determined by the x-ray fluorescence method using XRF-1800 spectrometer ("Shimadzu", Japan). The content of SiO2 in the liquid phase is determined using PE-5400UF spectrophotometer. Phase separation is intensified by means of a centrifuge. The solid phase in the sample cell (after liquid phase sampling) is washed by decantation, dried and analyzed. Graphs are built that describe the dependence of silica extraction degree on desiliconization time for different temperatures. Graphic dependences also take into consideration the use of raw material thermoactivation, show the variations of the process
rate depending on the desiliconization temperature, reflect the changes in the apparent activation energy of desiliconiza-tion depending on the degree of silica extraction in solution. Conclusions are drawn on the expediency of firing for increasing the silica extraction degree and obtaining a higher value of the silicon modulus of bauxite concentrate. The feasibility of thermal activation in processing of high-silicon bauxites is proved as it allows to increase the degree of silica extraction from calcined bauxite into an alkaline solution as well as to intensify the desiliconization process. Based on the variations of the apparent activation energy for different temperature intervals and SiO2 extraction degree for thermoacti-vated and initial bauxite an attempt is made to reveal the mechanism and chemical nature of the desiliconization process.
Keywords: low-quality bauxites, thermochemical activation, leaching, desiliconization, apparent activation energy
Information about the article: Received August 19, 2019; accepted for publication September 18, 2019; available online October 31, 2019.
For citation: Sizyakov VM, Dubovikov OA, Ris AD, Sundurov AV. Role of thermal activation in alumina production from low-quality bauxites. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2019;23(5):1032-1041. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2019-5-1032-1041
1. ВВЕДЕНИЕ
Алюминиевая отрасль России является одной из самых крупнейших по объемам производства, конкурентоспособной на мировом рынке [1], постоянно развивающейся за счет совершенствования технологии получения глинозема и алюминия [2-5], повышения энергоэффективности [6], предложений и разработки технологических приемов и методов для решения экологических проблем [7-10].
В районе г. Тихвина в 1916 г. было открыто первое в России месторождение бокситов. На III Менделеевском съезде по «чистой» и «прикладной» химии, проходившем в Петрограде с 25 мая по 1 июня
1922 года, Н.С. Курнаков и Г.Г. Уразов в своем докладе подчеркнули важность открытых бокситовых пород для создания отечественной глиноземной промышленности. В 1920 г. началось полное геологическое обследование месторождения, а к
1923 г. было установлено, что бокситы Тихвинского месторождения могут обеспечить глиноземом алюминиевую промышленность страны, отмечалась невысокая стоимость их добычи, однако по содержанию диоксида кремния бокситы относились к числу низкосортных и требовали создания новой технологии для их переработки.
Деятельность, направленная на исследование технологии получения глинозема из низкокачественных бокситов Тихвинского месторождения, проводилась в Горном и Российском институтах прикладной химии под руководством Н.С. Курнако-
ва. Взяв за основу способ спекания трех-компонентной шихты Г. Мюллера, А.А. Яковкин с И.С. Лилеевым оптимизировали состав шихты и разработали метод фракционного осаждения гидроксида алюминия.
Мировая глиноземная промышленность строится на переработке алюминий-содержащего сырья по способу Байера, основанного на использовании высококачественного сырья с кремниевым модулем (^si) выше 7. Отечественная сырьевая база для производства глинозема имеет ограниченный запас бокситов с высоким кремниевым модулем и требует вовлечения в процесс переработки низкокачественного сырья. Переход на низкокачественное алю-минийсодержащее сырье зачастую связан с внедрением новых технологий переработки, что, несомненно, отражается на увеличении капитальных затрат. Такие затраты могут быть частично покрыты за счет частно-государственного партнерства с привлечением инвестиций в предприятия цветной металлургии [11]. Современные тенденции по переработке низкокачественного алюминийсодержащего сырья предполагают вовлечение в технологический процесс методов обогащения [12-14]. В отличие от традиционных методов обогащения, химическое обогащение сопряжено с изменением не только химического, но и минералогического составов получаемого концентрата. При воздействии на исходные низкокачественные бокситы щелочными растворами происходит целенаправленное извлечение в раствор диоксида кремния,
0
таким способом можно повысить кремниевый модуль высококремнистых бокситов на несколько единиц. В отличие от химического метода, термохимическое обогащение включает стадию термического воздействия и последующее обескремнивание обожженного боксита щелочными растворами. На принципе термохимического кондиционирования основана технология «Термохимия-Байер», которая прошла многочисленные лабораторные исследования и была опробована в опытно-промышленном масштабе [14]. Кроме удаления диоксида кремния, данный способ зарекомендовал себя как эффективный метод удаления и других технологически вредных примесей. Помимо дезактивации органических веществ, в результате термической обработки устраняется вредное влияние сульфидов и карбонатов, а удаление влаги снижает транспортные расходы и устраняет возможную смерзаемость бокситов [15-21]. В процессе обжига термоакти-вируются алюмосиликаты и, как следствие, появляется хорошо растворимый в щелочных растворах аморфный диоксид кремния, а образующаяся Y-модификация оксида алюминия начинает претерпевать фазовый переход от Y к а-А120з, а из-за низкой концентрации щелочного раствора при обес-кремнивании обожженных бокситов его извлечение в раствор значительно меньше, чем диоксида кремния [22, 23].
Одним из направлений исследований, проводимых ведущей научной школой Санкт-Петербургского горного университета, является кондиционирование низкокачественного бокситового сырья, идея которого состоит в использовании процессов термического воздействия и последующего селективного выщелачивания, обеспечивающих повышение ^ в несколько раз, и возможности переработки полученных бокситовых концентратов в рамках традиционных щелочных способов.
Процесс переработки высококремнистого алюминийсодержащего сырья по способу «Термохимия-Байер» можно разделить на три этапа.
1. Термическая активация бокситов,
при которой каолин и шамозит претерпевают превращения согласно реакциям:
А!20з^Ю2-2И20 = = АЫ0з^Ю2 + 2Н2О = ж
= 2(1-п)БЮ2 +(1-3п)А!20з + (1)
+ п(3АЫ0з^Ю2), 4Fe0•Al20з•3Si02•4H20 + О2 =
= 2Рв20з + (з-2п^Ю2 + (2)
+ (1-зп)А!20з + п(зА!20з^Ю2)4Н20.
2. Обескремнивание термоактивированного боксита щелочными растворами.
3. Выщелачивание бокситового концентрата по способу Байера.
Активирование минерального сырья при термическом воздействии основано на необратимом изменении его структуры, переводе в неравновесную полиморфную модификацию, фиксации неравновесного фазового состава, возникновении термических напряжений, обусловленных изменением объема при полиморфных и других превращениях.
Снижение прочности связей в кристаллической решетке, имеющей дефекты, приводит к уменьшению энергии активации на величину ДЕдеф. и увеличению константы скорости реакции Кдеф. по уравнению:
Кдеф. = К идеал.- еАЕдефЖТ . (з)
2. ЦЕЛЬ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Целью исследований явилось обоснование целесообразности использования обжига исходного сырья, в частности, высококремнистых бокситов для интенсификации процесса обескремнивания и повышения извлечения диоксида кремния в щелочной раствор.
Более четверти запасов бокситов России приходится на зону Тимана, на такие месторождения как Вежаю-Ворыквинское, Верхне-Щугорское и Восточное. Бокситы характеризуются высоким содержанием железа и имеют ^ = 3^6. Наиболее крупное Вежаю-Ворыквинское
месторождение расположено в районе рек Ворыквы и Вежаю. Бокситы относятся к промышленному бемитовому типу. Минеральный состав представлен бемитом, каолинитом, шамозитом и гематитом.
В качестве объекта исследования были выбраны бокситы Вежаю-Ворыквинского месторождения следующего химического состава, % масс.: AI2O3 -41,00; SiO2 - 10,35; Fe2O3 - 29,60; FeO -7,40; потери при прокаливании - 11,65. Образцы для исследований измельчались до крупности минус 0,147 мм.
В одном случае изучаемые образцы подвергались термической активации на установке, состоящей из электропечи с си-литовыми нагревателями и программного регулятора температуры, который позволял осуществлять подъем, стабилизацию и снижение температуры по установленному графику. В нашем случае скорость нагрева и скорость охлаждения после достижения температуры 1000°С - 10°С/мин. Отклонение точности стабилизации воспроизведения заданного температурного режима не превышало 2%. В другом случае, для сравнения, боксит обескремнивался щелочным раствором без предварительного обжига.
Изучение процесса обескремнивания бокситов щелочными растворами 150 г/дм3 Na2Oi< и соотношением Ж:Т = 10:1 проводилось во фторопластовой реторте, обогреваемой водяным термостатом и снабженной трехлопастной нормализованной мешалкой. Частота вращения перемешивающего устройства обеспечивала режим развитой турбулентности, который определялся по значению центробежного критерия Рейнольдса.
Отобранная в кювету проба горячей пульпы помещалась в лабораторную центрифугу, где происходило разделение жидкой и твердой фаз. Из кюветы отбиралась аликвотная часть жидкой фазы на анализ1 [24], а твердая фаза в кювете промывалась декантацией, сушилась и анализировалась с использованием рентгенофлуоресцентно-
го спектрометра XRF-1800 («Shimadzu», Япония).
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РОЛИ ТЕРМИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ
По результатам исследований были построены кинетические зависимости степени извлечения (а) диоксида кремния в раствор в долях ед. от продолжительности при различных температурах процесса обескремнивания (рис. 1); а диоксида кремния в раствор определялась по его количеству в боксите и полученном концентрате по формуле:
а = 1 -
Fe70,,fi ч- SiO^ ч
2 3(бок.) 2(кон.)
Fe.O,, А- Si0VK А
2 3(кон.) 2(бок.)
где Fe2Oз(бок.), SiO2(бок.), Fe2Oз(кон.), SiO2(кон.), соответственно, содержание оксида железа, диоксида кремния в боксите и концентрате, % масс.
На основании ранее изложенной информации термическая активация действительно приводит к возрастанию скорости протекания процесса обескремнивания (рис. 2).
Анализ полученной графической зависимости показал целесообразность применения термической активации образцов исходных бокситов, предшествующей их обескремниванию. Первоначально (см. рис. 2) наблюдается увеличение а для всех взятых температур. Однако после 60 мин проведения эксперимента для исходного боксита и 30^40 мин - для термоактивированного боксита происходит снижение данного параметра, что может быть объяснено протеканием вторичных процессов, а именно образованием пленки гидроалюмосиликата натрия (ГАСН) Na2O-Al2O3-1,7SiO2-nH2O на частицах обрабатываемого щелочью боксита, что оказывает тормозящее влияние и говорит о внутреннем диффузионном характере лимитирующей стадии процесса.
Романков П.Г., Фролов В.Ф., Флисюк О.М. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии: учеб. пособ. для вузов. Изд. 2-е, испр. СПб.: ХИМИЗДАТ, 2009. 544 с.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Продолжительность, мин
Рис. 1. Зависимость степени извлечения SiO2 от продолжительности обескремнивания с применением термоактивации для температур: 1 - 95, 2 - 85,3 - 75,4 - 65°С; без термоактивации для температур: 5 - 90,6 - 80, 7 - 70°С Fig. 1. Dependence of SiO2 extraction degree on desiliconization time using thermal activation for the temperatures: 1 - 95°, 2 - 85°, 3 - 75°, 4 - 65°С; without thermal activation for the temperatures:
5 - 90°, 6 - 80°, 7 - 70°С
0,05
I 0,045 ^ 0,04
е0,035 и л о
^ 0,025
0,03
0,02
■S 0,015
£ 0,01
ор0,005
§ 0 и 0
60 70 80 90
Температура обескремнивания,0С
♦ термоактивированныи ■ исходный
100
Рис. 2. Влияние термоактивации бокситов на скорость протекания процесса обескремнивания Fig. 2. Effect of bauxite thermal activation on the desiliconization rate
Для оценки возможности образования экранирующей оболочки можно воспользоваться критерием Пиллинга-Бедвордса (Кп-Б)2. При обескремнивании исходного боксита образующийся ГАСН может экранировать каолинит и шамозит. Для каолинита КП_Б > 1, что говорит о возможном образовании плотной оболочки и, следовательно, протекании процесса во
внутренней диффузионной области. Для шамозита КП_Б < 1, что не позволяет сделать вывод о возможном образовании плотной оболочки.
Известно, что по величине энергии активации (Е) можно судить о характере лимитирующей стадии: при Е = 40^300 кДж/моль - кинетическая область, при Е = 20^40 кДж/моль - смешанная область, при
2Зеликман А.Н., Вольдман Г.М. Теория гидрометаллургических процессов: учеб. пособ. для вузов. Изд. 4-е, пе-рераб. и доп. М.: Интермет Инжиниринг, 2003. 464 с.
25
.a
i § 20
0) ^ m ci 15
05 *
и , к s
M
> Я * i " hi 5 X Sc 5 to
0
10
♦ 90-80°С ■ 80-70°С
0,1 0,2 0,3
Степень извлечения SiO2, доли ед.
0,4
Рис. 3. Изменение кажущейся энергии активации для различных температурных интервалов и степени извлечения для исходного боксита Fig. 3. Variations of the apparent activation energy for different temperature ranges and extraction degrees for initial bauxite
35 30
ь
ял ио
1 Д
05 * 20
25
яи
IS
> я
в
£ ^ to
sc £
л
15 10
♦ 95-85°С ■ 85-75°С ▲ 75-65°С
----♦
0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 Степень извлечения SiO2, доли ед.
0,35
0
5
0
0
Рис. 4. Изменение кажущейся энергии активации для различных температурных интервалов
и степени извлечения для термоактивированного боксита Fig. 4. Variations of apparent activation energy for different temperature ranges and extraction degrees
for thermally activated bauxite
E < 20 кДж/моль - взаимодействие лимитируется диффузией3. На основании полученных кинетических зависимостей извлечения SiO2 в раствор (см. рис. 1, 2) были рассчитаны кажущиеся энергии активации по методике2 (рис. 3, 4).
Согласно рис. 3 и 4 можно сделать вывод, что для высоких температур проведения обескремнивания (80-95°С) независимо от проведения или отсутствия термической активации лимитирующей стадией
является диффузия. С понижением температуры, начиная с 80°С, наблюдается смещение лимитирующей стадии из диффузионной области в переходную. При изменении степени прореагировавшего диоксида кремния (до 0,3 долей ед.) для высокотемпературной области наблюдается интенсивное взаимодействие, что влечет за собой образование ГАСН и, как следствие, «затормаживание» процесса, которое, в свою очередь, подтверждается снижением
3Минеев Г.Г., Минеева Т.С., Жучков И.А., Зелинская Е.В. Теория металлургических процессов: учебник для вузов. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010. 524 с.
величины энергии активации. Противоположною картину можно видеть в температурном интервале 80-95оС, где наблюдается тенденция смещения лимитирующей стадии из диффузионной области в переходную. В отличие от высокотемпературной области, где интенсифицируется процесс образования ГАСН, происходит затормаживание процесса обескремнивания. В области более низких температур в результате образования более пористой структуры процесс торможения имеет меньшее действие, а с увеличением степени прореагировавшего диоксида кремния процесс смещается в сторону кинетической области.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании опытных данных, полученных при протекании процесса обес-кремнивания как исходного, так и термоактивированного образцов низкокачественного боксита Вежаю-Ворыквинского месторождения, можно сделать выводы и рекомендовать следующие основные способы интенсификации.
1. Термическая активация исходного сырья позволяет значительно повысить как
скорость протекания процесса, так и степень обескремнивания изучаемых образцов бокситов.
2. Оптимальная температура находится в интервале температур 85-95°С, что позволяет извлечь до 90% SiO2. При температуре 95°С сохраняется степень извлечения диоксида кремния на уровне 90%, однако сокращается продолжительность протекания процесса.
3. Сведение к минимуму внутриди-ффузионного сопротивления возможно при совмещении процессов обескремнивания и измельчения, в котором одновременно с обновлением поверхности минерала (вследствие удаления с его поверхности ГАСН) будет происходить увеличение реагирующей поверхности (в результате раскалывания частиц).
4. На основании полученных данных можно сделать предположение об уменьшении величины энергии активации при помощи механического активирования твердых тел в результате тонкого измельчения материала с последующим протеканием химической реакции или в результате химического взаимодействия, совмещенного с размолом и истиранием.
Библиографический список
1. Sizykov V.M., Vlasov A.A., Bazhin V.Yu. Strategy tasks of the Russian metallurgical complex // Non-ferrous Metals. 2016. No. 1. Р. 32-37. https://doi.org/10.17580/tsm.2016.01.05
2. Бричкин В.Н., Васильев В.В., Нагорная Е.А., Гу-менюк А.М. Повышение качества боксита путем селективного измельчения // Обогащение руд. 2017. № 3. С. 3-9. https://doi.org/10.17580/or.2017.03.01
3. Aleksandrov A.V., Nemchinova N.V., Mineev G.G., Yakovleva A.A. Evaluation of the effect of nepheline the sinter on hydration activity during alumina production // Metallurgist. 2018. Vol. 61. No. 11-12. P. 1016-1022. https://doi.org/10.1007/s11015-018-0601-6
4. Горланов Е.С., Бажин В.Ю. Диборид титана для катодов алюминиевых электролизеров. Обзор. СПб.: Изд-во Политехнического ун-та, 2019. 439 с.
5. Bazhin V.Yu., Brichkin V.N., Sizyakov V.M., Cher-kasova M.V. Pyrometallurgical treatment of a nepheline charge using additives of natural and technogenic origin // Metallurgist. 2017. Vol. 61. No. 1-2. Р. 147-154. https://doi.org/10.1007/s11015-017-0468-y
6. Радионов Е.Ю., Третьяков Я.А., Немчинова Н.В.
Влияние положения анодной рамы на магнитогид-родинамические параметры электролизера С-8БМЭ // Технология металлов. 2018. № 4. С. 31-38.
7. Somov V.V, Nemchinova N.V, Tyutrin A.A. Ways of Solving the Ecological Problem of Alluminium Smelting Hard Waste Disposal // Contemporary Issues of Geology, Geophysics and Geo-ecology of the North Caucasus (CIGGG 2018): Proceedings of VIII Science and Technology Conference. 2019. Vol. 182. Р. 216-221. [Электронный ресурс]. URL: https://www.atlantis-press.com/proceedings/ciggg-18/55915028 (27.08.2019). https://doi.org/10.2991/ciggg-18.2019.41
8. Patrin R.K., Bazhin V.Yu. Spent Linings from Aluminum Cells as a Raw Material for the Metallurgical, Chemical, and Construction Industries // Metallurgist. 2014. Vol. 58. Issue 7-8. P. 625-629. https://doi.org/10.1007/s11015-014-9967-2
9. Nemchinova N.V., Yakushevich P.A., Yakovleva A.A., Gavrilenko L.V. Experiment for use of Bratsk aluminium plant technogenic waste as a reducing agent during cast iron smelting // Metallurgist. 2018. Vol. 62. Issue 1-2. P. 150-155. https://doi.org/10.1007/s11015-
1038
ISSN 1814-3520
018-0637-7
10. Бурдонов А.Е., Зелинская Е.В., Гавриленко Л.В., Гавриленко А.А. Изучение вещественного состава глиноземсодержащего материала алюминиевых электролизеров для использования в технологии первичного алюминия // Цветные металлы. 2018. № 3. С. 32-38. https://doi.org/10.17580/tsm.2018.03.05
11. Головных Н.В., Швец А.А., Сахачев А.Ю., Шепелев И.И. Эколого-технологические аспекты комплексного использования природных и техногенных видов фторсодержащего сырья в алюминиевом производстве // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы 19 Междунар. науч.-техн. конф. (г. Екатеринбург, 23-24 апреля 2014 г.). Екатеринбург: Форт Диалог-Исеть,
2014. С. 233-237.
12. Xiao Jin, Fachuang Li, Zhong Qifan, Bao Hongguang. Separation of aluminum and silica from coal gangue by elevated temperature acid leaching for the preparation of alumina and SiC // Hydrometallurgy.
2015. Vol. 155. Р. 118-124. https://doi.org/10.1016/ j.hydromet.2015.04.018
13. Yue Qiang, Wang Heming, Gao Chengkang. Resources saving and emissions reduction of the aluminum industry in China // Resources Conservation and Recycling. 2015. No. 104. Р. 68-75. https://doi.org/10.1016/j. resconrec.2015.09.006
14. Сизяков В.М., Дубовиков О.А., Логинов Д.А. Теория и практика термохимического обогащения низкокачественных бокситов // Обогащение руд. 2014. № 5. С. 10-17.
15. Scarsella A., Rothenfluh T. The Processing of alumino silicates for the purpose of producing alumina // Non-Ferrous Metals & Minerals - 2016: Book of Abstracts of the Eighth International Congress (Krasnoyarsk, 13-16 September 2016). Krasnoyarsk: Science and Innovation Center Publishing House, 2017. P. 47.
16. Арсентьев В.А., Герасимов А.М., Мезенин А.О. Исследование технологии обогащения каолинов с использованием гидротермального модифицирования // Обогащение руд. 2017. № 2. С. 3-9.
https://doi.org/10.17580/or.2017.02.01
17. Котова О.Б., Размыслов И.Н., Ростовцев В.И., Силаев В.И. Радиационно-термическое модифицирование железистых бокситов в процессах их переработки // Обогащение руд. 2016. № 4. С. 16-21. https://doi.org/10.17580/or.2016.04.03
18. Логинова И.В., Лоскутова А.И. Способ комплексной переработки высококремнистых бокситов // Инновации в материаловедении и металлургии: материалы III Междунар. интерактивной научно-практ. конф. (г. Екатеринбург, 17-21 декабря 2013 г.). Екатеринбург: Изд-во УрФУ, 2013. С. 59-61.
19. Андреев П.И., Шавло Р.А. Обжиг-магнитное обогащение гематит-бемитовых бокситов // Цветные металлы. 1973. № 7. С. 92-93.
20. Дубовиков О.А., Бричкин В.Н., Николаева Н.В., Ромашев А.О. Исследование процесса термохимического обогащения бокситов Среднего Тимана // Обогащение руд. 2014. № 4. С. 14-18.
21. Qiu Guanzhou, Jiang Tao, Li Guanghui, Fan Xiao-hui. Activation and removal of silicon in kaolinite by thermochemical process // Scandinavian Journal of Metallurgy. 2004. Vol. 33. Issue 2. P. 121-128. https://doi.org/10.1111/j.1600-0692.2004.00677.x
22. Wang Yan, Xing Shuwen, Zhang Yong, Li Zhiwei. Mineralogical and thermal characteristics of low-grade Jinlong bauxite sourced from Guangxi Province, China // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2015. No. 122. P. 917-927. https://doi.org/10.1007/s10973-015-4742-6
23. Dubovikov O.A., Brichkin V.N., Ris A.D., Sundurov A.V. Thermochemical activation of hydrated aluminosili-cates and its importance for alumina production // Non-ferrous Metals. 2018. No. 2. P. 10-15. https://doi.org/10.17580/nfm.2018.02.02
24. Рис А.Д., Сундуров А.В., Дубовиков О.А. Поведение бокситовых концентратов на стадии выщелачивания по способу Байера // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2019. Т. 23. № 2. C. 395-403. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2019-2-395-403
References
1. Sizykov VM, Vlasov AA, Bazhin VYu. Strategy tasks of the Russian metallurgical complex. Non-ferrous Metals. 2016;1:32-37. https://doi.org/10.17580/tsm. 2016.01.05
2. Brichkin VN, Vasiliev VV, Nagornaya EA, Gumenyuk AM. Improving bauxite quality by selective grinding. Obogashchenie rud = Ore Dressing. 2017;3:3-9. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/or.2017.03.01
3. Aleksandrov AV, Nemchinova NV, Mineev GG, Ya-kovleva AA. Evaluation of the effect of nepheline the sinter on hydration activity during alumina production. Metallurgist. 2018;61(11-12):1016-1022. https://doi.org/10.1007/s11015-018-0601 -6
4. Gorlanov ES, Bazhin VYu. Titanium diboride for cathodes of aluminum electrolysis cells. Overview. Saint Petersburg: Polytechnic University; 2019. 439 p.
(In Russ.)
5. Bazhin VYu, Brichkin VN, Sizyakov VM, Cherkasova MV. Pyrometallurgical treatment of a nepheline charge using additives of natural and technogenic origin. Metallurgist. 2017;61(1-2): 147-154. https://doi.org/10.1007/s11015-017-0468-y
6. Radionov EYu, Tretyakov YaA, Nemchinova NV. Influence of anode frame position on magnetic-hydrodynamic parameters of S-8BME electrolytic cell. Tekhnologiya metallov = Metal Technology. 2018;4:31-38. (In Russ.)
7. Somov VV, Nemchinova NV, Tyutrin AA. Ways of Solving the Ecological Problem of Alluminium Smelting Hard Waste Disposal. In: Contemporary Issues of Geology, Geophysics and Geo-ecology of the North Caucasus (CIGGG 2018): Proceedings of VIII Science and
Technology Conference. 2019;182:216-221. Available from: https://www.atlantis-press.com/proceedings/ ciggg-18/55915028 [Accessed 27th August 2019]. https://doi.org/10.2991/ciggg-18.2019.41
8. Patrin RK, Bazhin VYu. Spent Linings from Aluminum Cells as a Raw Material for the Metallurgical, Chemical, and Construction Industries. Metallurgist. 2014;58(7-8):625-629. https://doi.org/10.1007/s11015-014-9967-2
9. Nemchinova NV, Yakushevich PA, Yakovleva AA, Gavrilenko LV. Experiment for use of Bratsk aluminium plant technogenic waste as a reducing agent during cast iron smelting. Metallurgist. 2018;62(1-2):150-155. https://doi.org/10.1007/s11015-018-0637-7
10. Burdonov AE, Zelinskaya EV, Gavrilenko LV, Gavrilenko AA. Investigation of substantial composition of alumina-bearing material of aluminium electrolysers for usage in primary aluminium technology. Tsvetnye metally = Non-ferrous Metals. 2018;3:32-38. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/tsm.2018.03.05
11. Golovnykh NV, Shvets AA, Sakhachev AYu, Shepelev II. Environmental and technological aspects of the integrated use of natural and technogenic types of fluorine-containing raw materials in aluminum production. In: Nauchnyye osnovy i praktika pererabotki rud i tekhnogennogo syr'ya: materialy 19 Mezhdu-narodnoy nauchno-tekhnicheskoj konferencii = Scientific fundamentals and processing practice of ore and technogenic raw material: Proceedings of 19 International scientific and technical conference, 23-24 April 2014, Yekaterinburg, Yekaterinburg: Fort Dialog-Iset'; 2014, p.233-237. (In Russ.)
12. Xiao Jin, Fachuang Li, Zhong Qifan, Bao Hongguang. Separation of aluminum and silica from coal gangue by elevated temperature acid leaching for the preparation of alumina and SiC. Hydrometallurgy. 2015;155:118-124.
https://doi.org/10.1016/j. hydromet.2015.04.018
13. Yue Qiang, Wang Heming, Gao Chengkang. Resources saving and emissions reduction of the aluminum industry in China. Resources Conservation and Recycling. 2015;104:68-75. https://doi.org/10.1016/j. resconrec.2015.09.006
14. Sizykov VM, Dubovikov OA, Loginov DA. Lower grade bauxite thermo-chemical processing theory and practice. Obogashchenie rud = Ore Dressing. 2014;5;10-17. (In Russ.)
15. Scarsella A., Rothenfluh T. The processing of alumino silicates for the purpose of producing alumina. In: Non-Ferrous Metals & Minerals - 2016: Book of abstracts of the eighth international congress, 13-16 September 2016, Krasnoyarsk, Krasnoyarsk: Science and
Innovation Center Publishing House; 2017, p.47. (In Russ.)
16. Arsentiev VA, Gerasimov AM, Mezenin AO. Kaolines beneficiation technology study with application of hydrothermal modification. Obogashchenie rud = Ore Dressing. 2017;2:3-9. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/or.2017.02.01
17. Kotova OB, Razmyslov IN, Rostovtsev VI, Silaev VI. Radiation-thermal modification of ferruginous bauxites in processing. Obogashchenie rud = Ore Dressing. 2016;4:16-21. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/or.2016.04.03
18. Loginova IV, Loskutova AI. Complex processing method of high-silicon bauxites. In: Innovatsii v materi-alovedenii i metallurgii: materialy III Mezhdunar. inter-aktivnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii = Innovations in Materials Science and Metallurgy: Proceedings of III International interactive scientific and practical conference, 17-21 December 2013, Yekaterinburg, Yekaterinburg: Publishing House of the Ural Federal University; 2013, p.59-61. (In Russ.)
19. Andreev PI, Shavlo RA. Firing-magnetic concentration of hematite-boehmite bauxites. Tsvetnye metally = Non-ferrous Metals. 1973;7:92-93. (In Russ.)
20. Dubovikov OA, Brichkin VN, Nikolaeva NV, Ro-mashev AO. Study of Middle Timan bauxite thermo-chemical concentration. Obogashchenie rud = Ore Dressing. 2014;4:14-18.
21. Qiu Guanzhou, Jiang Tao, Li Guanghui, Fan Xiao-hui. Activation and removal of silicon in kaolinite by thermochemical process. Scandinavian Journal of Metallurgy. 2004;33(2):121-128. https://doi.org/10.1111/j.1600-0692.2004.00677.x
22. Wang Yan, Xing Shuwen, Zhang Yong, Li Zhiwei. Mineralogical and thermal characteristics of low-grade Jinlong bauxite sourced from Guangxi Province, China. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2015;122:917-927. https://doi.org/10.1007/s10973-015-4742-6
23. Dubovikov OA, Brichkin VN, Ris AD, Sundurov AV. Thermochemical activation of hydrated aluminosilicates and its importance for alumina production. Non-ferrous Metals. 2018;2:10-15. (In Russ.) https://doi.org/10.17580/nfm.2018.02.02
24. Ris AD, Sundurov AV, Dubovikov OA. Bauxite concentrate behaviour at the leaching stage in the Bayer process. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnich-eskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2019;23(2):395-403. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2019-2-395-403
Критерии авторства
Сизяков В.М., Дубовиков О.А., Рис А.Д., Сундуров А.В. заявляют о равном участии в получении и оформлении научных результатов и в одинаковой мере несут ответственность за плагиат.
Authorship criteria
Sizyakov V.M., Dubovikov O.A., Ris A.D., Sundurov A.V. declare equal participation in obtaining and formalization of scientific results and bear equal responsibility for plagiarism.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Сизяков Виктор Михайлович,
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры металлургии, Санкт-Петербургский горный университет, 199106, г. Санкт-Петербург, Васильевский о-в, 21-я линия, 2, Россия; Н e-mail: [email protected]
Дубовиков Олег Александрович,
доктор технических наук,
старший научный сотрудник,
профессор кафедры химических технологий
и переработки энергоносителей,
Санкт-Петербургский горный университет,
199106, г. Санкт-Петербург, Васильевский о-в, 21-я
линия, 2, Россия;
e-mail: dubovikov_oa@ pers.spmi.ru
Рис Александра Дмитриевна,
аспирант,
Санкт-Петербургский горный университет, 199106, г. Санкт-Петербург, Васильевский о-в, 21-я линия, 2, Россия; e-mail: [email protected]
Сундуров Александр Владимирович,
аспирант,
Санкт-Петербургский горный университет, 199106, г. Санкт-Петербург, Васильевский о-в, 21-я линия, 2, Россия; e-mail: [email protected]
Conflict of interests
The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.
The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Viktor M. Sizyakov,
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Professor of the Metallurgy Department, Saint Petersburg Mining University, 2, 21 Line, Vasilievsky Ostrov, Saint Petersburg 199106, Russia; H e-mail: [email protected]
Oleg A. Dubovikov,
Dr. Sci. (Eng.), Senior Researcher, Professor of the Department of Chemical Technologies and Energy Source Processing, Saint Petersburg Mining University, 2, 21 Line, Vasilievsky Ostrov, Saint Petersburg 199106, Russia; e-mail: [email protected]
Aleksandra D. Ris,
Postgraduate Student, Saint Petersburg Mining University, 2, 21 Line, Vasilievsky Ostrov, Saint Petersburg 199106, Russia; e-mail: [email protected]
Aleksandr V. Sundurov,
Postgraduate Student, Saint Petersburg Mining University, 2, 21 Line, Vasilievsky Ostrov, Saint Petersburg 199106, Russia; e-mail: [email protected]
