ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 5
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ .......... 11
1.1. Оолитовые железные руды и их месторождения ....................................... 11
1.1.1. Характеристика оолитовых железных руд ............................................... 11
1.1.2. Месторождения оолитовых железных руд в мире .................................. 12
1.2. Месторождения оолитовых железных руд в России .................................. 14
1.2.1. Бакчарское меторождение .......................................................................... 14
1.2.2. Керченский железорудный бассейн .......................................................... 16
1.3. Аятское месторождение оолитовых железных руд .................................... 18
1.4. Способы удаления фосфора из оолитовых железных руд ......................... 26
1.4.1. Обогащение .................................................................................................. 26
1.4.2. Гидрометаллургические и химические способы удаления фосфора ..... 27
1.4.3. Пирометаллургические и пиро-гидрометаллургические способы дефосфорации ........................................................................................................ 30
1.5. Заключение по главе 1 ................................................................................... 33
ГЛАВА 2. КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА И СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ АЯТСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ............................................................................................. 36
2.1. Объекты и методы исследования ................................................................. 36
2.2. Результаты исследования процесса разложения оолитовой руды в окислительной атмосфере .................................................................................... 37
2.3. Результаты исследования рентгенофазового анализа образцов исходной и обожженной руды ................................................................................................. 39
2.4. Оценка структурных компонентов исходной и обожженной руды.......... 40
2.5. Обсуждение результатов исследования ....................................................... 42
2.6. Заключение по главе 2 ................................................................................... 43
ГЛАВА 3. ТВЕРДОФАЗНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА И ФОСФОРА ООЛИТОВОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ ............................................... 44
3.1. Термодинамический анализ процесса твердофазного восстановления
3
железа и фосфора оолитовой железной руды ................................................... 44
3.2. Экспериментальное исследование процесса твердофазной металлизации оолитовой железной руды .................................................................................... 51
3.2.1. Методика исследования.............................................................................. 51
3.2.2. Результаты экспериментов по восстановлению железа и фосфора ....... 54
3.3. Заключение по главе 3 ................................................................................... 60
ГЛАВА 4. МЕТАЛЛИЗАЦИЯ БРИКЕТОВ ЭКСТРУЗИИ (БРЭКСОВ) И ОКАТЫШЕЙ ИЗ ООЛИТОВОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ ...................................... 62
4.1. Изготовление окатышей и брэксов в лабораторных условиях.................. 62
4.2. Металлизация окатышей и брэксов твердым углеродом и монооксидом углерода .................................................................................................................. 65
4.2.1. Методика экспериментов по металлизации окатышей и брэксов ......... 65
4.2.2. Результаты экспериментов по металлизации окатышей и брэксов ....... 66
4.3. Селективное восстановление железа водородом в брэксах ...................... 70
4.3.1. Методика экспериментов по восстановлению брикетов экструзии водородом .............................................................................................................. 70
4.3.2. Результаты восстановления брикетов экструзии водородом ................. 71
4.5. Заключение по главе 4 ................................................................................... 75
ГЛАВА 5. ЖИДКОФАЗНОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ПРОДУКТОВ ТВЕРДОФАЗНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ООЛИТОВЫХ РУД ................... 76
5.1. Экспериментальное исследование жидкофазного разделения продуктов твердофазного восстановления ......................................................... 76
5.1.1. Методика проведения экспериментов по жидкофазному разделению продуктов твердофазного восстановления ......................................................... 76
5.1.2. Результаты исследований по жидкофазному разделению продуктов твердофазного восстановления ............................................................................ 77
5.1.3. Обсуждение результатов по жидкофазному разделению продуктов твердофазного восстановления ............................................................................ 80
5.2. Добавление CaO в исходную руду ............................................................... 84
5.2.1. Методика исследования с добавлением CaO в исходную руду ............. 84
4
5.2.2. Результаты исследования с добавлением CaO в исходную руду ........... 85
5.3. Технологические рекомендации по получению мягкого железа и фосфористого шлака ............................................................................................. 92
5.4. Заключение по главе 5 ................................................................................... 93
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ ................................................. 95
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ..................................................................................... 97
