ВКР: Разработка и переработки марганцевых руд с применением сульфатизирующего обжига и аммиачного выщелачивания

АННОТАЦИЯ

В дипломной работе проанализированы особенности марганцевой промышленности, пути её развития и рассмотрена комбинированная технология переработки железо-марганцевых конкреций Тихого океана с применением сульфатизирующего обжига.
Приведены результаты термодинамического анализа основных реакций обжига. Выполнены расчёты материального и теплового балансов. Проведены термогравиметрические исследования пробы железо-марганцевых конкреций Тихого океана.
После микроскопических исследований и химического анализа было обнаружено, что марганцевая руда, представляющая собой пиролюзитовый минерал, имеет среднее содержание марганца 40,715% в районе Вади-Абу-Хараз в штате реки Нил. После концентрирования руды на встряхивающем столе и изучения влияния как размера, так и плотности пульпы руды, группа исследователей достигла содержания марганца в концентрате 52,78%, а процентное содержание железа уменьшилось с 8,41 до 11,739%, при этом процентное содержание кремнезема снизилось с 30,43 до 21,51% в диапазоне размеров от -300 до +125 мкм при плотности пульпы 20%.




СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Теоретическая часть
1.1. Анализ марганцевых месторождений Судана
1.2. Анализ марганцевых руд России и ЖМК
1.3. Анализ технологии переработки марганцевых руд РФ и ЖМК
1.4. Анализ технологий переработки ЖМК в мире
1.5. Анализ марганцевых руд России и ЖМК в море
1.6. Геология железномарганцвых руд
1.7. Геология марганца в Судане
1.8. Описание марганца на территориях
1.9. Описание марганца на территориях
1.10. Физико-химические основы переработки Мн руд Судана и ЖМК
1.11. Химико-минералогический состав и основные свойств в глубоководных океанических железомарганцевых конкреций
1.12. Вывод к разделу 1
2. Теоретические исследования
2.1. Сравнительная характеристика существующих методов переработки марганцевых руд
2.2. Термодинамический анализ технологии переработки фосфорсодержащих ЖМК с применением современных методик
2.3. Вывод к разделу 2
3. Экспериментальные исследования
3.1. Анализ проб Mn руд Судана XRF +
3.2. Анализпроб Mn Noudels Red Sea XRF
3.3. Гравиметрия
3.4. Подготовка руд Судана к переработке
3.5. Экспериментальные исследования процесса нейтрального выщелачивания марганца из сульфатных растворов
3.6. Вывод к разделу 3
4. Технологическая часть
4.1. Разработка укрупненной экспериментальной установки для сульфатизирующего обжига марганцевых руд Судана и ЖМК красного моря
4.2. Разработка технологии переработки марганцевых руд Судана и ЖМК
4.3. Вывод к разделу 4
5. Разработка технологических рекомендаций к дальнейшим исследованиям комплексной переработки руд Судана и ЖМК различного генезиса
5.1. Вывод к разделу 5
6. Экономическая часть
6.1. Вывод к разделу 6
7. Дополнительные разделы
7.1. Безопасность жизнедеятельности
7.2. Охрана окружающей среды
4.3. Вывод по разделу 7
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в России и Судане актуальна проблема обеспечения промышленности марганцевым сырьем. В России, например, в 2012 году было добыто 22 тысячи тонн марганцевого сырья, из которых произведено 8,2 тысячи тонн товарной руды, при этом импорт товарных марганцевых руд составил 950 тысяч тонн. В 2013 году объем добычи марганцевых руд вырос до 66 тысяч тонн, однако марганцевые концентраты не производились, а добытые руды складировались. Российские потребности в марганцевом сырье почти полностью удовлетворяются за счет импорта, основным поставщиком является Казахстан, который ежегодно поставляет 800-1100 тысяч тонн.
Ситуация в Судане также требует улучшения технологий добычи и переработки марганцевого сырья для удовлетворения внутренних потребностей и снижения зависимости от импорта.
Из-за истощения доступных и дешевых континентальных марганцевых руд, интенсивная эксплуатация богатых месторождений делает дальнейшую добычу марганца нерентабельной и высокозатратной. Это в сочетании с недостаточным обеспечением промышленного комплекса этим видом сырья создает потребность в поиске альтернативных ресурсов, таких как железомарганцевые конкреции (ЖМК).
Запасы железомарганцевых конкреций в Мировом океане представляют собой потенциальное решение проблемы дефицита марганцевых рудных ресурсов. Основные поля глубоководных ЖМК сосредоточены в котловинах Тихого, Индийского и Атлантического океанов на глубинах до 5000 метров. Наибольший интерес представляет зона разлома Кларион-Клиппертон, где оценочные запасы достигают 600 миллионов тонн сухой рудной массы. Подводные руды представлены срастаниями гидроксидов марганца и железа в виде лепешек, охристых пластов и корок. Содержание марганца в такой руде составляет в среднем 24,5-25%, а также присутствуют цветные металлы: никель (1,25-1,5%), медь (1-1,4%), кобальт (0,2-0,25%). Это делает экономически целесообразной переработку ЖМК для получения товарных концентратов указанных металлов.