Введение
1. Литературный обзор и задачи исследования 15
1.1. Поведение компонентов тантал-оловянного сырья в высокотемпературных окислительно-восстановительных процессах 15
1.1.1. Восстановление оксидов 15
1.1.2. Восстановление оксидных расплавов 20
1.1.3. Окисление металлов и сплавов 27
1.2. Физико-химические свойства оксидных расплавов 30
1.3. Направления и задачи исследования 32
2. Газовое, углетермическое и металлотермическое восстановление металлов из оксидных расплавов 35
2.1. Методы исследований 35
2.2. Газовое восстановление 44
2.2.1. Восстановление свинца и олова водородом из бинарных силикатных и боратных расплавов 44
2.2.2. Восстановление олова водородом из многокомпонентных оксидных систем 66
2.2.3. Восстановление водородом и монооксидом углерода высокожелезистых силикатных расплавов 73
2.3. Карботермическое восстановление 76
2.3.1. Восстановление олова 76
2.3.2. Восстановление тантала и ниобия 82
2.4. Селекция олова при водородном и карботермическом восстановлении оксидных расплавов 88
2.5. Металлотермическое восстановление 942.5.1. Алюминотермическое восстановление тантала, ниобия, олова с образованием сплава на основе железа 94
2.5.2. Восстановление редких металлов и олова с переводом их в сплав на медной основе 107
2.6. Выводы 113
3. Физико-химические свойства оксидных и оксидно-фторидных расплавов
3.1. Методы исследований 116
3.2. Поверхностное натяжение и плотность 117
3.2.1. Влияние оксидов олова 117
3.2.2. Влияние оксидов тантала, ниобия и вольфрама на поверхностные и объемные свойства алюмосиликатных расплавов 120
3.2.3. Плотность и поверхностное натяжение ниобийсодержащих оксидно-фторидных расплавов 126
3.2.4. Применимость полимерной модели для расчета поверхностных свойств оксидных расплавов 136
3.3. Вязкость 146
3.3.1. Вязкость оловосодержащих силикатных расплавов и ее оценка по полимерной теории 146
3.3.2. Влияние оксидов ниобия, тантала, вольфрама на вязкость алюмосиликатных расплавов 152
3.3.3. Влияние оксидов переменной валентности на вязкость оксидно-фторидных расплавов 158
3.4. Электропроводность 162
3.4.1. Электропроводность алюмосиликатных систем, содержащих оксиды тантала, ниобия, вольфрама, олова 162
3.4.2. Влияние оксидов переменной валентности на электропроводность оксидно-фторидных расплавов 165
3.5. Выводы 173
4. Окисление тантал-ниобий-оловянных сплавов 175
4.1. Методика исследований 175
4.2. Окисление редкометалльных ферросплавов 176
4.2.1. Твердофазное окисление 176
4.2.1.1. Взаимодействие Та, Fe, Si с кислородом воздуха 176
4.2.1.2. Окисление сплавов (Fe, Mn)-Si-(Ta, Nb) 178
4.2.1.3. Окисление многокомпонентных сплавов 190
4.2.2. Жидкофазное окисление 199
4.2.2.1. Селекция редких металлов и олова при обработке сплавов карбонатно-сульфатными смесями 199
4.2.2.2. Взаимодействие тантал-ниобийсодержащих ферросплавов с карбонатно-фосфатными расплавами 207
4.3. Взаимодействие редкометалльных сплавов на основе меди с солями-окислителями 211
4.3.1. Изучение фазового состава сплавов 211
4.3.2. Термодинамическое моделирование и экспериментальная проверка процесса окисления компонентов медного сплава 212
4.4. Выводы 215
5. Практическое использование результатов исследования 218
5.1. Горячее моделирование фьюминг-процесса на примере продувки расплавов оловосодержащих концентратов месторождения «Сырымбет» 217
5.2. Использование результатов измерений вязкости шлаков для совершенствования процесса плавка - фьюмингование низкосортного оловосодержащего сырья 226
5.3. Результаты укрупненных испытаний восстановительно-окислительной обработки тантал-оловосодержащих концентратов 229
5,3.1. Испытания алюминотермической плавки бедных рудных концентратов 230
3.2. Испытания окислительной плавки тантал-ниобиевых сплавов на основе железа 240
5.4. Выводы 241
Заключение 243
Список использованных источников
