АННОТАЦИЯ
диссертации на соискание ученой академической степени магистра по специальности: 6М070900 – Металлургия
Сайбулатова Ермека Данияровича
Усовершенствования технологии кучного выщелачивания никелевых руд месторождения Кара-Обинское
Актуальность темы. Технология кучного выщелачивания, являясь наиболее низкозатратной и низкотехнологичной из известных технологий переработки руд, широко применяется в мировой промышленной практике производства целого ряда цветных металлов. Огромные запасы окисленных никель-кобальтовых руд Казахстана остаются невостребованными по сей день, ввиду отсутствия в республике рациональных технологий и мощностей по первичной их переработке.
В связи с этим проведение исследований в области изучения технологии кучного выщелачивания применительно к никелевым рудам месторождений Казахстана является актуальной задачей.
Одной из важных проблем, существенно осложняющих или даже препятствующих применению технологии кучного выщелачивания, в практике производства никеля является повышенное содержание в окисленных никелевых рудах тонкодисперсных фракций, в особенности глинистых минералов, что может резко снижать скорость перколяции выщелачивающих растворов вплоть до практически полной кольматации поровых каналов. Наиболее эффективным способом решения данной проблемы является агломерирование рудной массы
Перспективным направлением в области усовершенствования процесса кислотного окомкования окисленных никелевых руд может быть поиск реагентов, которые могут способствовать упрочнению получаемых гранул, а также интенсифицировать процесс выщелачивания в целом. В частности, представляет интерес проверка применения в качестве связующих при проведении процесса окомкования никелевых руд месторождений Казахстана реагентов на основе полиакриламида, показавших высокую эффективность при использовании их в технологии кучного выщелачивания применительно к переработке медных и золотосодержащих руд.
Целью работы является проведение исследований и усовершенствования технологии кучного выщелачивания по повышению показателей процесса окомкования глинистых никельсодержащих руд месторождений Казахстана.
Задача исследования: Научно обосновать усовершенствования процесса кислотного окомкования окисленных никелевых руд с помощью поиска реагентов, которые могут способствовать упрочнению получаемых гранул, а также интенсифицировать процесс выщелачивания в целом.
Методы анализа, использованные в работе
Для выполнения исследования будут вовлечены современные физико- химические методы анализа сырья и продуктов его переработки:
спектральный, химические, рентгеноструктурные с применением табличного процессора Excel при обработке результатов экспериментальных исследований.
Объектом исследования является глинистая руда типичного месторождения окисленных никелевых руд Казахстана (Кара-Обинское).
Научная новизна работы
1) определена возможность переработки окисленных никелевых руд;
2) определены влияния связующих реагентов на процесс окомкования.
Практическая значимость работы
Улучшение процесса кучного выщелачивания за счет реагентного режима для получения высокого извлечения товарного
Апробация работы
Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались и обсуждались на научных семинарах.
Публикации.
Основные результаты диссертационных исследований опубликованы в сборниках докладов Научно-практической конференции (2017).
6М070900 – Металлургия мамандығы бойынша магистрдің ғылыми академиялық дәрежесін ізденуге арналған
АҢДАТПА
Сайбулатов Ермек Даниярулы
Литий сульфатының ерітіндісінен литийдің техникалық қосылыстарын тұндыруының энергияны үнемдейтін гидрометаллургиялық
технологиясын әзірлеу
Такырып өзектілігі. Литийдің гидрометаллургиясында шикізатты қайта өңдеу мәселесі ерекше өзекті болып келеді, себебі қолданылып жүрген технологиялар ескіріп, бәсеке қабілеттілігін жоғалта бастады. Литийдің минералды шикізаттарын қайта өңдеуінің болашағы бар сұлбаларын құрастыру барысында жаңа тәсілдер қажет болып отыр.
Жұмысты жасау барысында литийдің концентраттарынан литийдің техникалық қосылыстарын бөліп алуының химико-металлургиялық әдістерін экономикалық тұрғыдан тиімділігі жоғары болып келетін тәсілдерін әзірлеу сұрақтары қарастырылған. Қазіргі уақытта жер шарының құрамында литий тотығының мөлшері 1÷10% масс болып келетін 20-дан артық литийдің бай кенорындары бар, олардағы литийдің суммалық қоры 2,5 млн тонна.
Литийдің негізгі өндірістік минералдары сподумен және лепидолит (KLi1,5Al1,5[Si3AlO10][F,OH]2). Лепидолит концентраттарын қайта өңдеу барысында күкіртқышқылды, сульфаттық және әктік технологиялары иемденген.
Литий сульфатының ерітіндісінен литийдің техникалық қосылыстарын тұндыру процессінің кинетикалық заңдылықтарын анықтау және термодинамикалық сипаттамаларын зерттеуінің нәтижесінде, классикалық технологияға жаңа өзгертулерді енгізуге болады. Яғни тұндыру температурасын өзгерту барысында қолданылып жүрген технологиялық режимдерін жақсартуына өз үлесін тигізеді.
Жұмыс мақсаты – литий сульфатының ерітіндісінен литийдің техникалық қосылыстарын тұндыруының энергияны үнемдейтін гидрометаллургиялық технологиясын әзірлеу болып табылады.
Зерттеу жұмысының мақсаты:
Құрамында литийі бар ерітіндіден тұратын литийдің техникалық қосылыстарынан карбонат пен литий гидроксодиалюминатын тұндыру процесінің технологиялық параметрлерін ғылыми тұрғыдан негіздеу.
Жұмыста қолданылған сараптама әдістері.
Зерттеуді жүргізу үшін шикізат пен оның өнімдерін қайта өңдеу үшін заманауи физико-химиялық сараптау әдістерін қолданамыз: спектральді, химиялық, рентгеноқұрылымдық әдістер. Бұл әдістер экспериментальдік зерттеулердің нәтижелерін өңдеу барысында Excel кестелік процессорын қолдану арқылы жүзеге асырылады.
Зерттеу объектілері – литийдің техникалық қосылыстарын : литий карбонаты мен литий гидроксодиалюминатын құрамында литийі бар ерітіндіден тұндыру әдістері болып табылады.
Жұмыстың ғылыми жаңартпашылығы, диссертациялық зерттеу барсында келесілер анықталады:
1) қоспалардан тазартылған литий сульфатының ерітіндісінен литий карбонатын тұндыру процессінің термодинамикалық сипаттамалары анықталды;
2) литий карбонатын тұндыру сатысынан өзекті ерітіндіден ГОДАЛ-ды тұндыру процесінің термодинамикалық сипаттамалары анықталды.
Жұмыстың тәжірибелік маңыздылығы
Лепидолитті күкіртқышқылды әдіспен өңдеу барысында алынған литий сульфатынан литий карбонаты мен ГОДАЛ-ды литийдің техникалық қосылыстарын тұндыруды екісатылық әдіспен энергияны үнемдеу арқылы жүргізілді.
Диссертациялық жұмыста энергия шығынын төмендету үшін, литий карбонатын химиялық тұндыруын, литий сульфатының ерітіндісін қыздырмай жүзеге асырылды (тұндыру барысында литийдің 50 % масс.
Тұндырылуы көзделіп отыр). Литийдің қалған 50 % масс. Өзекті ерітіндіден, қиын еритін ГОДАЛ түрінде тұндыруы көзделіп отыр ( ГОДАЛ-ды тұндыру процесі де суыкта жүргізіледі).
Жұмыс апробациясы
Ғылыми семинарларда диссертацияның негізгі қағидалары мен зерттеулер нәтижелеріне есеп беріліп, талданылып отырылды.
Жарияланымдар
Диссертациялық зерттеулердің негізгі нәтижелері «Заманауи ғылыми жетістіктер – 2018» (Чехия) Халықаралық ғылыми-техникалық конфенренциясының материалдарында жарияланған.
Диссертация құрылымы:
Диссертация кіріспеден, 3 бөлімнен, қорытынды және колданылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Жұмыстың негізгі мәтіні 60 беттен, 19 суреттен, 15 кестеден және қолданылған әдебиеттер тізімі 25 атауынан тұрады.
ANNOTATION
Dissertation for the academic academic degree of master's degree in the specialty: 6М070900 – Metallurgy
BAKHTIYAROVA ZUKHRA MARATOVNA
Development of energy-saving hydrometallurgical technology for precipitation of lithium technical compounds from lithium sulfate solution
Relevance of the topic. The task of processing raw materials in lithium hydrometallurgy is of particular relevance, since the technologies used are morally obsolete and have competitiveness. When creating promising schemes for processing lithium mineral raw materials, new approaches are required.
The paper considers the development of economically highly effective methods of chemical and metallurgical processing of lithium concentrates with the extraction of lithium into technical compounds. At present, over 20 deposits of rich lithium ores with lithium oxide content of 1-10% by weight are known on all continents of the globe. and more with total lithium reserves of more than 2.5 million tons. The main industrial minerals of lithium are lepidolite (KLi1,5Al1,5 [Si3AlO10] [F, OH] 2). For the processing of lepidolitic concentrates, the industry has mastered sulfuric, sulphate and lime technology.
The study of the thermodynamic characteristics and the detection of the kinetic regularities of the process of deposition of lithium lithium technical compounds from lithium sulfate solutions will make it possible to introduce new changes in the classical technology related to the deposition temperature, and will improve the operating technological regimes of deposition of lithium technical compounds from lithium sulfate solutions.
The aim of the work is to develop an energy-saving hydrometallurgical technology for depositing lithium technical compounds from lithium sulfate solution.
Research objective:
To scientifically justify the choice of technological parameters of the process of precipitation of lithium carbonate and lithium hydroxodialuminate from lithium technical compounds from a lithium containing solution.
Methods of analysis used in the work
To carry out the research, modern physicochemical methods of analysis of raw materials and products of its processing will be involved: spectral, chemical, X-ray structural using Excel table processor when processing the results of experimental studies.
The objects of the investigation are methods for precipitating a technical compound of lithium-lithium carbonate and lithium hydroxodial aluminumate from a lithium-containing solution.
The objects of the research are ways of depositing the lithium-lithium carbonate technical compound and the scientific novelty of the work, in the course of the dissertation research it is envisaged:
1) the thermodynamic characteristics of the process of precipitation of lithium carbonate from a solution of lithium sulfate purified from impurities are determined;
2) the thermodynamic characteristics of the deposition process of GODAL from the mother liquor from lithium carbonate precipitation stages are determined.
Practical significance of the work
An energy saving method for two-stage precipitation of lithium-lithium carbonate and GODAL lithium technical compounds from a solution of lithium sulfate, obtained with sulfuric acid processing of lepidolite, was developed.
The decrease in energy costs in the thesis work was achieved due to the chemical precipitation of lithium carbonate without heating the solution of lithium sulfate (it is planned to precipitate 50% of lithium by weight). The remaining 50%
by weight. lithium is to be precipitated from the mother liquor in the form of a sparingly soluble GODAL (the deposition process of GODAL will also be performed in the cold).
Approbation of work
The main provisions of the dissertation and the results of the research were reported and discussed at scientific seminars
Publications
The main results of dissertational research are published in the materials of the International Scientific and Technical Conference "Modern scientific achievements - 2018" (Czech Republic).
Thesis structure:
The thesis consists of an introduction, 3 sections, conclusion, list of sources used. The main text of the work is set out on 60 pages of typewritten text, contains 19 figures, 15 tables, a list of sources used from 25 titles.
