РЕСУРСЫ

Оригинальная статья

УДК 546.05:546.264:661.183.3:662.929.7:621.928.8 © Н.К. Досмухамедов, В.А. Каплан, Е.Е. Жолдасбай, Г.С. Даруеш, А.А. Аргын, 2021

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 1-2021 /1138/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2021-1-56-61

Название

Выделение железа в железосодержащий продукт из золы от сжигания Экибастузских углей

Авторы

Досмухамедов Н.К., канд. техн. наук, профессор, профессор Satbayev University, 050013, г. Алматы, Республика Казахстан, e-mail: nurdos@bk.ru

Каплан В.А., канд. техн. наук, научный консультант Научного института им. Вейцмана, 7610001, г. Ришон-ле-Цион, Израиль, e-mail: valery.kaplan@weizmann.ac.il

Жолдасбай Е.Е., магистр техн. наук, докторант Satbayev University, 050013, г. Алматы, Республика Казахстан, e-mail: zhte@mail.ru

Даруеш Г.С., магистр техн. наук, докторант Satbayev University, 050013, г. Алматы, Республика Казахстан,

e-mail: gdaruesh@mail.ru

Аргын А.А., магистр техн. наук, докторант Satbayev University, 050013, г. Алматы, Республика Казахстан, e-mail: aidarargyn@gmail.com

Аннотация

Настоящая работа является расширением границ новой технологии комплексной переработки золы с получением особо чистых оксидов алюминия, кремния с выделением редких и редкоземельных металлов в товарный продукт, пригодный для дальнейшего их извлечения. Согласно разработанной технологии, качество получаемых продуктов во многом определяется наличием в них примесей, в частности, содержанием железа. Эффективным представляется выделение железа в виде железосодержащего товарного продукта в начале технологической схемы, что значительно упростит технологию, снизит материальные затраты и повысит качество получаемых продуктов. В работе показана принципиальная возможность выделения железа в железосодержащий продукт из золы от сжигания Экибастузских углей путем магнитной сепарации. На основании комплексных исследований, включающих изучение вещественного состава исходной золы и продуктов магнитной сепарации, установлено, что при магнитной сепарации золы получается железосодержащий продукт с высоким до 50% содержанием железа. Показано высокое до 80% извлечение железа в товарный железосодержащий продукт. На основании результатов элементного, фазового и рационального состава продуктов магнитной сепарации золы рассчитан материальный баланс процесса. Установлен остаточный минимальный предел содержания железа в немагнитной фракции (1,2%). Дальнейшая переработка такого материала позволит значительно улучшить показатели технологии переработки золы и качество получаемых товарных продуктов – оксидов алюминия и кремнезема.

Ключевые слова

Зола, железо, магнитная сепарация, железосодержащий продукт, вещественный состав, распределение, извлечение.

Список литературы

1. Suhas V. Patil, Suryakant C. Nawle, Sunil J. Kulkarni. Industrial Applications of Fly ash: A Review // International Journal of Science, Engineering and Technology Research (IJSETR). 2013. Vol. 2. Issue 9. P. 1659-1663.

2. Dwivedi А., Kumar J.М. Fly ash – waste management and overview: A Review // Recent Research in Science and Technology. 2014. Vol. 6. Issue 1. Р. 30-35.

3. Distributions and Extraction of Rare Earth Elements from Coal and Coal By-Products / Е. Roth, M. Macala, R. Lin et al. / World of Coal Ash Conference in Lexington, 2017, May, 9-11.

4. Угольные отходы как сырье для получения редких и рассеянных элементов / Т.Г. Черкасова, Е.В. Черкасова, А.В. Тихомирова и др. // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2016. № 6. С. 185-189.

5. Максимова А.М. Извлечение редких и редкоземельных металлов из техногенных объектов как путь к рациональному освоению недр // Интернет-журнал «Науковедение». 2016. № 8(5). С. 1-11.

6. Gupta S., Singh Pahwa M., Gupta A. Innоvative Price Adjustments Technique fоr Thermal Cоal: A Study оf оperatiоn Functiоn under Changing Technо Envirоnment // Glоbal Jоurnal оf Management and Business Research Finance. 2013. Vol. 13. Issue 4. Р. 8-15.

7. A comprehensive review on the applications of coal fly ash / Z.T. Yao, X.S. Ji, P.K. Sarker et al. // Earth-Science Reviews. 2015. Vol. 141. Р. 105–121.

8. Stoch A. Fly ash from coal combustion - characterization, in Thesis to obtain the Master of Science Degree in Energy Engineering and Management 2015, IST Instituto Superior Técnico Lisbon, Portugal.

9. Досмухамедов Н.К., Каплан В.А., Даруеш Г.С. Инновационная технология комплексной переработки золы от сжигания угля // Уголь. 2020. № 1. С.58-63. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-1-58-63.

10. Кармазин B.И., Кармазин B.B. Магнитные методы обогащения. M., 2003.

11. Деркач B.Г. Специальные методы обогащения полезных ископаемых. M., 2007.

Иллюстрации

Рис. 1. Штрих-диаграмма пробы золы

Рис. 2. Трубчатый магнитный анализатор 25Т-СЭ

Рис. 3. Дифрактограмма магнитной фракции золы

Рис. 4. Дифрактограммы пробы немагнитной фракции

Для цитирования

Выделение железа в железосодержащий продукт из золы от сжигания Экибастузских углей / Н.К. Досмухамедов, В.А. Каплан, Е.Е. Жолдасбай и др. // Уголь. 2021. № 1. С. 56-61. DOI: 10.18796/0041-5790-2021-1-56-61.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 17.06.2020

Одобрена рецензентами: 19.07.2020

Принята к публикации: 09.10.2020

РЕЦЕНЗИЯ

на статью: «Выделение железа в железосодержащий продукт из золы от сжигания Экибастузских углей», авторы: Досмухамедов Н.К., Каплан В.А., Жолдасбай Е.Е., Даруеш Г.С., Модабаева Г.Ж.

Рецензент

Капралова В.И., доктор техн. наук, профессор Научного центра им. И. Оваева (Республика Казахстан).

В работе на основании комплексных исследований вещественного состава золы от сжигания Экибастузских углей показана возможность выделения железа в виде железосодержащего товарного продукта с использованием метода магнитной сепарации. Данный подход имеет принципиальное значение при разработке технологии переработки золы. Полученные в работе результаты расширяют границы новой технологии переработки золы, предложенной авторами.

В работе применен системный подход, позволивший авторам на примере исследования вещественных составов исходной золы от сжигания Экибастузских углей и продуктов магнитной сепарации, сделать обоснованный вывод о выводе железа в начале технологической схемы. Это, безусловно, повысит эффективность технологии за счет снижения затрат, упрощения технологии и окажет существенное влияние на качество получаемых товарных продуктов.

Авторами установлено, что предварительная обработка золы магнитной сепарацией уже на начальной стадии позволит с максимальным извлечением до 80% выделить железо в отдельный продукт. При этом получаемый продукт содержит до 50% железа.

На основании результатов материального баланса процесса магнитной сепарации авторами установлены элементные и фазовые составы магнитной и немагнитной фракции. Показано, что немагнитная фракция, предназначенная для дальнейшей переработки, содержит минимальное содержание железа (1-1,5%).

Структура статьи соответствует требованиям, предъявляемым в рецензируемых изданиях, ее отличает логичность и последовательность изложения. Учитывая актуальность решаемой задачи и большой практический интерес полученных результатов, рекомендую статью «Выделение железа в железосодержащий продукт из золы от сжигания Экибастузских углей» к публикации в журнале «Уголь».