Введение
Глава 1. Способы переработки минерального сырья в производствах соединений металлов энергетического назначения и их энергообеспечение (литературный обзор)
1.1. Краткая информация о металлах электротехнического назначения 20
1.2. Свинцово-цинксодержащие минералы и их полиметаллические руды 23
1.3. Способы переработки свинцово-цинковых концентратов 28
1.3.1. Пирометаллургические способы переработки полиметаллических свинцово-цинковых концентратов 29
1.3.2. Гидрометаллургические способы переработки свинцово-цинковых концентратов 32
1.4. Восстановительные газы в металлургии 39
1.5. Уголь, как топливо и сырьё в химико-металлургической промышленности 42
1.6. Газификация угля, виды газификации, механизмы протекания процессов газификации угля 49
1.7. Низкотемпературный плазмохимический метод осуществления гетерогенных химических реакций с участием водорода 56
1.7.1. Место низкотемпературной плазмы в осуществлении физико-химических процессов и генерации химически активных частиц 56
1.7.2. Получение гидрида алюминия. Структура и свойства 63
1.7.3. Роль металлических катализаторов в ускорении химических процессов восстановления и получения неорганических материалов 66
1.7.4. Основные механизмы твердофазных химических реакций и существенный вклад газовой фазы в их протекании 68
1.8. Заключение по литературному обзору и задачи настоящей работы 70
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1. Объекты и предметы исследования 76
2.2. Применяемые материалы и химические реагенты, их составы и характеристики 77
2.2.1. Свинцово-цинковые концентраты 77
2.2.1.1. Характеристики свинцово-цинкового концентрата Кони Мансур 78
2.2.1.2. Характеристики концентрата Бале (Турция) 84
2.2.2. Уголь месторождения Фан-Ягноб 89
2.2.3. Химические реагенты 89
2.3. Методы исследования, установки и измерительные приборы 90
2.3.1. Порядок исследования кинетики выщелачивания свинцовых концентратов 90
2.3.2. Плазмохимическая установка для осуществления гетерогенных и твердофазных реакций водорода с солями металлов 94
2.3.3. Измерительные приборы и оборудование 96
2.4. Выводы по второй главе 97
Глава 3. Безотходные технологии газификации угля. переработка свинцово-цинкового концентрата Кони Мансур восстановительными газами газификации угля Фан-Ягнобского месторождения
3.1. Принципиальная основа безотходной газификации угля для совмещённого производства тепла и газов 99
3.2. Технология совмещённого производства синтез-газа и тепла газификацией угля Фан-Ягнобского месторождения 102
3.3. Технологическая схема газификации угля Фан-Ягнобского месторождения для совмещённого производства энергетического газа и химических веществ 108
3.4. Технология получения восстановительного газа для металлургических процессов 112
3.5. Технология пирометаллургической переработки свинцово-цинкового концентрата руды месторождения Большой Кони Мансур восстановительным водяным газом 117
3.6. Механизмы окисления галенитсодержащего концентрата и восстановления свинца из оксида водородом и оксидом углерода 129
3.6.1. Механизмы окисления галенитсодержащего концентрата 129
3.6.2. Механизмы восстановления оксидных свинцовых веществ водородом и оксидом углерода 131
3.6.3. Закономерности протекания окислительных и восстановительных процессов пирометаллургической переработки галенитсодержащих концентратов газами 133
3.7. Выводы по третьей главе 141
Глава 4. Гидрометаллургическое азотно-кислотное выщелачивание свинцово-цинковых концентратов. Кинетика, моделирование и оптимизация технологических процессов
4.1. Азотнокислотное выщелачивание свинца из галенитсодержащего минерального концентрата и его кинетика 144
4.2. Исследование кинетики азотнокислотного выщелачивания концентрата Кони Мансур 147
4.2.1. Влияние температуры на степень извлечения свинца из концентрата Кони Мансур 147
4.2.2. Влияние концентрации кислоты на степень извлечения свинца из концентрата Кони Мансур 152
4.2.3. Состав и свойства твёрдых остатков свинцово-цинкового концентрата Кони Мансур после азотнокислотного выщелачивания 156
4.3. Исследование кинетики азотнокислотного выщелачивания концентрата Бале 163
4.3.1. Влияние температуры на степень извлечения свинца из концентрата Бале 163
4.3.2. Влияние концентрации кислоты на степень извлечения свинца из концентрата Бале 167
4.3.3. Состав и свойства твёрдых остатков свинцово-цинкового концентрата Бале после азотнокислотного выщелачивания 170
4.4. Механизм реакции и уравнение кинетики азотнокислотного выщелачивания свинцово-цинковых концентратов 177
4.4.1. Механизм реакции азотнокислотного выщелачивания свинцово-цинковых концентратов 177
4.4.2. Кинетика азотнокислотного выщелачивания свинца из концентрата Кони Мансур 182
4.4.3. Кинетика азотнокислотного выщелачивания свинца из концентрата Бале 187
4.5. Моделирование и оптимизация процесса азотнокислотного выщелачивания свинцово-цинковых концентратов 192
4.5.1. Результаты полуфакториалъного проектирования азотнокислотного выщелачивания концентрата Кони Мансур 200
4.5.2. Результаты полуфакториалъного проектирования азотнокислотного выщелачивания концентрата Бале 204
4.6. Сравнение кинетических параметров реакции выщелачивания концентратов 207
4.7. Выводы по четвёртой главе 209
Глава 5. Гидрометаллургические технологии переработки свинцово-цинкового концентрата Кони Мансур
5.1. Принципиальная основа гидрометаллургической технологии переработки свинцово-цинковых концентратов 211
5.2. Комплексная технология азотнокислотного выщелачивания концентрата Кони Мансур 217
5.3. Технология утилизации газов выщелачивания свинцово-цинкового концентрата Кони Мансур 221
5.4. Выводы по пятой главе 224
Глава 6. Плазмохимическая технология получения соединений электротехнических металлов (Zn, Cd, Sn, А1, Сa)
6.1. Получение водорода газификацией угля для плазмохимических реакций производства гидридов электротехнических металлов 226
6.2. Плазмохимическая гетерогенная реакция атомов водорода с хлоридами ZnCb, SnCb и СсІСІ2 231
6.3. Плазмохимическое получение гидрида алюминия в среде атомов водорода и ассимиляция гидрида алюминия для получения мелкодисперсного порошка кобальта 240
6.4. Плазмохимическое получение гидрида кальция и его применение для восстановления алюминия из глинозёма 250
6.5. Плазмохимическое получение сульфида кальция 257
6.6. Механизм диссоциации молекул водорода в низкотемпературной плазме газового разряда 259
6.7. Выводы по шестой главе 269
Выводы 271
Список литературы 275
Приложения 310
