Новые научные принципы и технологии извлечения металлов из комплексных руд и техногенных отходов

Расширение доказательной экспериментальной базы
на основе экспериментов с разными рудами и нерудными

2. 2/3 Cr2O3 + 18/7C = 4/21Cr7C3 +2CO (Tнач = 1403

2. 2/3 Cr2O3 + 18/7C = 4/21Cr7C3 +2CO (Tнач = 1403

Последовательность восстановления металлов
из хромита железа «через образование карбидов»

Чернобровин В.П., Пашкеев

Зависимость температуры начала восстановления углеродом металлов из оксидов (Tн.в. ) от

а - сплошная, б и в - средневкрапленные
актюбинская типа I

Отдельные атомы металлом
не являются – это типичный газ

Атомы становятся металлом

Структура оксидов

Упаковка анионов

Окто- и тетрапоры

В оксидах нет молекул!

Упаковка катионов

В основе современных восстановительных технологий лежат химические процессы удаления из руды

Кристаллическая решётка шпинели (Mg2m+, Fe2n+)[Fe3x+,Al3y+,Cr3z+]O4: плотнейшая упаковка анионов и множество катионных вакансий

а

При удалении аниона кислорода образуется металлический хром

Cr2O3 + 3C = 2Cr

При удалении катиона хрома образуется шестизарядный хром

Cr2O3 + 3C = 2Cr

ΔrGTº = 0
ΔrGTº = ΔrHº - Tºнв ΔrSºT = 0
Tºнв

Практика
Сидериты.
Титаномагнетиты.
Хромиты.
Шлаки и шламы.

Кусочки сидеритовой руды после восстановления железа

Металло-магнезиальный композит в куске сидеритовой руды

Растворение металло-магнезиального
композита в сталеплавильном шлаке АМЗ

Состав оксидов, % масс.:
1 – 80,08 MgO; 0,59 Al203;
0,22

Безотходная технология получения
стали и магнезиального флюса
из кусковой сидеритовой руды

Годовое потребление

Расход материалов на 1т стали при плавке на металлическом ломе

Расход материалов на

Железо-магнезиальный композит - идеальный шихтовый материал для Ашинского металлургического завода

Восстановленное из сидеритовой руды чистое железо –– идеальное сырьё для производства плоского проката

Железо-магнезиальный композит пригоден в качестве добавки чистого железа и магнезии в

Получение стали и диоксида титана из ильменитовой
и титаномагнетитовой руд ––

Железо и диоксид титана в ильменитовой руде

Железо 1

Железо 2

Рутил TiO2

Железо и титанатный шлак титаномагнетитовой руды

Железо

Титановая
шпинель

Титанатный шлак

Потребность РФ в диоксиде титана (тыс.т/год)

В настоящее время вся потребность

В титаномагнетитовых (железных) рудах сосредоточен
практически весь ванадий и половина

Вблизи г. Златоуста (15 и 30 км) находятся два наиболее перспективных

Схема безотходной переработки шламов

На выходе три востребованных продукта

Технологическая линия минизавода по переработке медеплавильных шлаков