Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Підвищення ефективності хімічного збагачення марганцевмісної сировини на основі встановлення термодинамічних та кінетичних закономірностей процесу
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Підвищення ефективності хімічного збагачення марганцевмісної сировини на основі встановлення термодинамічних та кінетичних закономірностей процесу

Анотації 

Ярош Т. П. Підвищення ефективності хімічного збагачення марганцевмісної сировини на основі встановлення термодинамічних та кінетичних закономірностей процесу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.08 – збагачення корисних копалин. – Криворізький технічний університет, Кривий Ріг, 2007.

   Дисертація присвячена встановленню термодинамічних та кінетичних закономірностей процесу хімічного збагачення марганцевих шламів і залізомарганцевих руд з метою розробки безвідходних технологій переробки сировини та підвищення ефективності використання марганцевмісних ресурсів. Виконаний термодинамічний аналіз рівноважного стану багатокомпонентних систем при термохімічному обробленні марганцевих продуктів. Визначена термодинамічна можливість знефосфорення низькоякісної марганцеворудної сировини при високотемпературних відновних процесах. Установлені кінетичні закономірності вуглецевотермічного відновлення марганцевих шламів і сульфатизуючого випалення залізомарганцевих руд, які в області температур більше 800-900 К описуються рівняннями тривимірної дифузії зі сферичною симетрією (рівняння Джандера). Визначено, що математична модель, яка пов’язує кінетичні характеристики процесів вилуговування випалених марганцевмісних продуктів, при температурі вище 335 К описується рівняннями дифузійної області, а нижче 325 К процес переходить в кінетичну область і лімітується реакціями на межі розділу фаз випалений продукт – вилуговуючий агент.
   Ключові слова: марганцеві шлами, залізомарганцева руда, хімічне збагачення, закономірності, термодинаміка, кінетика, вилуговування.

Ярош Т. П. Повышение эффективности химического обогащения марганецсодержащего сырья на основе определения термодинамических и кинетических закономерностей процесса. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.15.08 – обогащение полезных ископаемых. – Криворожский технический университет, Кривой Рог, 2007.

   Диссертация посвящена вопросам разработки безотходных технологий химического обогащения марганцевых шламов и железомарганцевых руд и повышения эффективности использования сырьевых ресурсов на основе установления термодинамических и кинетических закономерностей процессов.
   Анализ вещественного и минерального состава марганецсодержащего сырья показал, что исследуемые марганцевые шламы относятся к продуктам пиролюзит-псиломеланового состава, в которых наиболее вредной примесью является фосфор, а железомарганцевые руды Среднего Побужья относятся к биметаллическим продуктам пиролюзит-гетитового состава. Сложный вещественный состав сырья и необходимость эффективного разделения железо- и марганецсодержащих минералов позволяет рекомендовать для обогащения марганцевых шламов и железомарганцевой руды химические методы переработки. Наиболее разработанным и недорогим процессом химического обогащения марганцевых шламов является сернокислотное выщелачивание с предварительным восстановительным обжигом, а для железомарганцевых руд – усовершенствованный железо-сульфатный метод с применением в качестве сульфатизирующего агента железного купороса, полученного из отработанных травильных растворов.
   В работе выполнен термодинамический анализ равновесного состояния многокомпонентных систем при термохимической обработке марганецсодержащего сырья, который показал теоретическую возможность полного восстановления марганцевых шламов до манганозита твердым углеродом при температуре 850-1000 К и термодинамическую возможность обесфосфоривания низкокачественного марганцеворудного сырья при высокотемпературных восстановительных процессах. Определены термодинамические закономерности процесса сульфатизирующего обжига и установлена наиболее благоприятная температура полного перехода диоксида марганца в сульфат, которая при атмосферном давлении составляет 800-900 К.
   Установлены кинетические закономерности углетермического восстановления марганцевых шламов и сульфатизирующего обжига железомарганцевых руд, которые свыше температуры 800-900 К подчиняются уравнениям трехмерной диффузии со сферической симметрией (уравнение Джандера). Определено, что энергии активации для процессов восстановительного обжига марганцевых шламов и термохимической обработки железомарганцевых руд в присутствии железного купороса составляют соответственно 21804,5 и 25858,2 Дж/моль.
   Установлено, что математическая модель, связывающая кинетические характеристики процессов выщелачивания обожженных марганецсодержащих продуктов, свыше температуры 335 К подчиняется уравнениям диффузионной области, а ниже 325 К процесс переходит в кинетическую область и лимитируется реакцией на границе раздела фаз обожженный продукт – выщелачивающий агент.
   В результате проведения экспериментальных исследований уточнены рациональные параметры разработанных технологических схем химического обогащения марганцевых шламов и железомарганцевых руд по получению 10,0 тыс. т/год продуктивных растворов сульфата марганца. Из растворов MnSO4 после соответствующей очистки можно получить целую гамму высококачественных марганцевых продуктов: электролитический металлический марганец, электролитический диоксид марганца, химический диоксид марганца и т. д.
   Технико-экономическая оценка показала целесообразность внедрения разработанных технологических схем химического обогащения марганецсодержащего сырья. Ожидаемый срок окупаемости цеха производительностью 10,0 тыс.т/год по раствору сульфата марганца при условии реализации попутной продукции составит 4,1 и 4,6 года соответственно для химического обогащения марганцевых шламов и железомарганцевых руд.
   Ключевые слова: марганцевые шламы, железомарганцевая руда, химическое обогащение, закономерности, термодинамика, кинетика, выщелачивание.

Yarosh T. P. Efficiency Increase of Chemical Beneficiation of Manganese-bearing Raw Material on the Basis of Determination of Thermodynamic and Kinetic Regularities of the Process. – Manuscript.

Thesis for a scientific degree of a candidate of engineering science in speciality 05.15.08 – beneficiation of useful minerals. – Kryvyi Rih Technical University, Kryvyi Rih, 2007.

   Thesis is devoted to the determination of thermodynamic and kinetic regularities of the process of chemical beneficiation of manganese slimes and iron and manganese ores with the object to develop wasteless technologies of raw material processing and to increase efficiency of utilization of manganese-bearing resources. Thermodynamic analysis of the balanced state of multicomponent systems at thermo-chemical processing of manganese products has been carried out. Thermodynamic possibility of turning manganese ore raw material of low-quality into the material non-containing phosphorus at high temperature renewal processes has been determined. Kinetic regularities of carbon-thermal renewal of manganese slimes and sulphating burning out iron and manganese ores which in the range of temperatures of over 700-800 K are described by the equations of three-dimensional diffusion with a spheric symmetry (Jander`s equation) have been established. It has been determined that mathematical model which links the kinetic characteristics of leaching processes of burnt out manganese-bearing products at the temperature higher than 335 K is described by the equations of diffusion range, and at the temperature lower than 325 K the process passes to the kinetic range and is limited by the reactions on the dividing boundary of phases (burnt out product| a leaching agent).
   Key words: manganese slimes, iron and manganese ores, chemical beneficiation, regularities, thermodynamics, kinetics, leaching.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Підвищення ефективності хімічного збагачення марганцевмісної сировини на основі встановлення термодинамічних та кінетичних закономірностей процесу

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!