Journals →  Обогащение руд →  2024 →  #4 →  Back

ПЕРЕРАБОТКА ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ
ArticleName Регенерация и рециклинг известкового компонента при комплексной переработке каолинового сырья
DOI 10.17580/or.2024.04.05
ArticleAuthor Бричкин В. Н., Куртенков Р. В., Максимова Р. И., Бормотов И. С.
ArticleAuthorData

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, РФ

Бричкин В. Н., директор института научных компетенций, д-р техн. наук, профессор, Brichkin_VN@pers.spmi.ru

Куртенков Р. В., доцент, канд. техн. наук, Kurtenkov_RV@pers.spmi.ru

Максимова Р. И., аспирант, Maksimova_RI@pers.spmi.ru

Бормотов И. С., аспирант, Bormotov_IS@pers.spmi.ru

Abstract

Термодинамическими расчетами показана возможность протекания процесса углекислотной конверсии ортосиликата кальция в атмосферных условиях с выделением известкового и силикатного компонентов независимо от сочетания полиморфных модификаций ортосиликата и карбоната кальция. Установлена предрасположенность ортосиликата кальция к пассивации продуктами химического взаимодействия, одновременно показано, что более благоприятными являются условия конверсии γ-2CaO·SiO2 с образованием арагонита, которые реализуются при переработке каолинитового сырья. Получили развитие теоретические положения и в результате экспериментальных исследований определено влияние параметров степени углекислотной конверсии ортосиликата кальция на показатели приготовления двухкомпонентной сырьевой портландцементной смеси, включая возможность существенного (до 6,6 %) снижения доли шламового потока, необходимого для регенерации известкового компонента.

keywords Алюмосиликатное сырье, утилизация отходов, силикатно-кальциевый шлам, портландцемент, ортосиликат кальция, углекислотная конверсия, регенерация и рециклинг, известковый компонент
References

1. Litvinenko V. S., Tsvetkov P. S., Molodtsov K. V. The social and market mechanism of sustainable development of public companies in the mineral resource sector. Eurasian Mining. 2020. No. 1. pp. 36–41.
2. Litvinenko V. S., Petrov E. I., Vasilevskaya D. V., Yakovenko A. V., Naumov I. A., Ratnikov M. A. Assessment of the role of the state in the management of mineral resources. Zapiski Gornogo Instituta. 2023. Vol. 259. pp. 95–111.
3. Nevskaya M. A., Raikhlin S. M., Vinogradova V. V., Belyaev V. V., Khaikin M. M. A study of factors affecting national energy efficiency. Energies. 2023. Vol. 16. DOI: 10.3390/en16135170
4. Alekseev A. I. Complex processing of apatite-nepheline ores based on the creation of closed-loop process flow sheets. Zapiski Gornogo Instituta. 2015. Vol. 215. pp. 75–83.
5. Antropova I. G., Khomoksonova D. P. Existing and promising deep processing technologies for refractory potassium-containing aluminosilicate raw materials. Obogashchenie Rud. 2021. No. 6. pp. 3–8.
6. Arsentyev V. A., Gerasimov A. M., Mezenin A. O. Kaolines beneficiation technology study with application of hydrothermal modification. Obogashchenie Rud. 2017. No. 2. pp. 3–9.
7. Ponomarev V. D. Chemistry and technology of alumina. Selected works. Alma-Ata: Nauka, 1973. 391 p.
8. Layner A. I., Eremin N. I., Layner Yu. A., Pevzner I. Z. Alumina production. Moscow: Metallurgiya, 1978. 344 p.
9. Sazhin V. S. New hydrochemical methods of obtaining alumina. Kiev: Naukova Dumka, 1979. 199 p.
10. Vigneshwaran S., Uthayakumar M., Arumugaprabu V. Development and sustainability of industrial waste-based red mud hybrid composites. Journal of Cleaner Production. 2019. Vol. 230. pp. 862-868.
11. Khairul M. A., Zanganeh J., Moghtadery B. The composition, recycling and utilisation of Bayer red mud. Resources Conservation and Recycling. 2019. Vol. 141. pp. 483–498.
12. Wang Sh., Jin H., Deng Y., Xiao Y. Comprehensive utilization status of red mud in China: A critical review. Journal of Cleaner Production. 2020. Vol. 289, Iss. 11. pp. 125–136.
13. Piirainen V. Yu., Barinkova A. A., Starovoytov V. N., Barinkov V. M. Deactivation of red mud by primary aluminum production wastes. Materials Science Forum. 2021. Vol. 1040. pp. 109–116.
14. Zubkova O. S., Pyagay I. N., Pankratieva K. A., Toropchina M. A. Development of composition and study of sorbent properties based on saponite. Zapiski Gornogo Instituta. 2023. Vol. 259, pp. 21–29.
15. Litvinova T. E., Suchkov D. V. Lightweight ashbased concrete production as a promising way of technogenic product utilization (on the example of sewage treatment waste). Zapiski Gornogo Instituta. 2023. Vol. 264. pp. 906–918.
16. Pyagay I. N., Kremcheev E. A., Pasechnik L. A., Yatsenko S. P. Carbonization processing of bauxite residue as an alternative rare metal recovery process. Tsvetnye Metally. 2020. No. 10. pp. 56–63.
17. Ruziev N. R., Iskandarova M. I., Mironyuk N. A., Makhsudova N. D. A resource-saving process for obtaining sulfoferrite clinkers and the properties of cements made with them involving the use of metallurgical waste. Tsvetnye Metally. 2021. No. 11. pp. 23–31.
18. Gerasimov A. M., Ustinov I. D., Zyryanova O. V. Use of clay-containing waste as pozzolanic additives. Zapiski Gornogo Instituta. 2023. Vol. 260. pp. 313–320.
19. Pilyaeva O. V., Shepelev I. I., Zhukov E. I., Sakhachev A. Yu., Golovnykh N. V. Extraction of valuable components in the process of recycling of technogenic materials of alumina production. Ekologiya i Promyshlennost' Rossii. 2024. No. 4. pp. 15–19.
20. Dubrovin D. F., Sharonova O. M., Dobrosmislov S. S., Anshits A. G. Effect of replacing cement with high-calcium fly ash on the properties of cementing slurry. Ekologiya i Promyshlennost' Rossii. 2023. No. 6. pp. 43–49.
21. Delitsyn L. M., Kulumbegov R. V., Popel O. S., Borodina T. I., Sulman M. G., Kosivtsov Yu. Yu. Belite sludges from coal-fired power plant ash. Ekologiya i Promyshlennost' Rossii. 2022. No. 11. pp. 20–26.
22. Arsentiev V. A., Gerasimov A. M. Use of claycontaining tailings in geopolymer production. Tsvetnye Metally. 2021. No. 11. pp. 58–62.
23. Al-Ajeel A. A., Abdullah S. Z., Muslim W. A., Abdulkhader M. Q., Al-Halbosy M. K., Al-Jumely F. A. Extraction of alumina from Iraqi colored kaolin by lime-sinter process. Iraqi Bulletin of Geology and Mining. 2014. Vol. 10, No. 3. pp. 109–117.
24. Kotova О. B., Ustyugov V. А., Shiyong Sun, Ponaryadov А. V. Mullite production: phase transformations of kaolinite, thermodynamics of the process. Zapiski Gornogo Instituta. 2022. Vol. 254. pp. 129-135.
25. Sizyakov V. M. Chemical and technological mechanisms of a alkaline aluminum silicates sintering and a hydrochemical sinter processing. Zapiski Gornogo Instituta. 2016. Vol. 217. pp. 102–112.
26. Tian Y., Pan X., Yu H., Han Y., Tu G., Bi S. An improved lime sinter process to produce Al2O3 from lowgrade Al-containing resources. Light Metals. Ed. Williams E. Springer Cham, 2016. pp. 5–9.
27. Lebedev A. B., Bazhin V. Yu., Zhadovskiy I. T. Physico-chemical process behind self-disintegration of sinter resulting in the production of aluminium oxide and calcium γ-ortosilicate. Tsvetnye Metally. 2024. Vol. 2. pp. 80–86.
28. Sizyakov V. M., Korneev V. I., Andreev V. V. Improving the quality of alumina and by-products in the complex processing of nephelines. Moscow: Metallurgiya, 1986. 118 p.
29. Alekseev A. I., Kononchuk O. O., Goncharova M. V., Hippmann S., Bertau M. Recovery of CaCO3 from the nepheline sludge of alumina production. Chemie–Ingenieur–Technik. 2019. No. 4. DOI: 10.1002/cite.201800159
30. Panov A., Vinogradov S., Engalychev S. Evolutional development of alkaline aluminosilicates processing technology. Light Metals. Ed. Ratvik A. P. Springer Cham, 2017. pp. 9–16.
31. Eldeeb A. B., Brichkin V. N., Kurtenkov R. V., Bormotov I. S. Study of the peculiarities of the leaching process for self-crumbling limesstone-kaolin cakes. Obogashchenie Rud. 2021. No. 2. pp. 27–32.
32. Sakhachev A. Yu., Shepelev I. I., Zhukov E. I., Nemchinova N. V., Dashkevich R. Ya., Golovnykh N. V., Zhizhaev A. M., Alexandrov A. V. Prospects for the use of technogenic raw materials additives in alumina production. Non-ferrous metals and minerals. Proc. of the X International congress, Krasnoyarsk, September 10–14, 2018. pp. 136–140.
33. URL: https://chemhelp.ru/handbook/tables/thermodynamic_data/?ysclid=lywya8wpz9846699625 (accessed: 20.06.2024).
34. Yamnova N. A., Egorov-Tismenko Yu. K., Gobechiya E. R., Zadov A. E., Gazeev V. M. New data on polymorphic modifications of anhydrous bicalcium orthosilicate. New data on minerals. Мoscow, 2008. Iss. 43. pp. 54–71.
35. Van Santen R. A. The Ostwald step rul. Journal of Physical Chemistry. 1984. Vol. 88, Iss. 24. pp. 5768–5769.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back