Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, РФ

Лебедев А. Б., научный сотрудник, канд. техн. наук, 2799957@mail.ru

Сизяков В. М., научный руководитель, д-р техн. наук, профессор

Шариков Ф. Ю., главный научный сотрудник, д-р техн. наук, felix101t@mail.ru

Проведены исследования с целью изучения окатышей и брикетов, полученных с использованием в качестве сырья железистых кварцитов Михайловского ГОКа. Связующим компонентом выступил красный шлам (КШ), для частичного восстановления оксидов железа применен обожженный нефтяной кокс. После спекания с КШ при температуре 1100 °C газопроницаемость материала составляла 3,0×10^–12–6,7×10^–12 м². Кристаллы гематита хорошо агрегируют друг с другом при нагревании до 965 °C в течение 60 мин, происходит удаление газообразных продуктов, что является началом восстановления железа. Восстановленные окатыши измельчались и разделялись магнитной сепарацией. Далее проходило повторное формирование окатышей, но уже с восстановленной частью. Наблюдалось существенное повышение их прочности при равномерном распределении пористости. Выявлено оптимальное суммарное количество вводимой добавки, состоящей из КШ и обожженного кокса в соотношении 1 : 2, при этом содержание влаги в составе для окомкования не должно превышать 7 % мас.

1. Беликов И. П., Исаенко Г. Е., Нечкин Г. А., Кобелев В. А. Применение марганцовистого известняка в качестве флюсующей добавки при производстве окатышей // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 12. С. 27–32.
2. Cheremisina O. V., Gorbacheva A. A., Balandinsky D. A., Luo Yinzhou, Ponomareva M. A. Synergistic effect of a mixture of ethoxyphosphoric esters and sodium oleate in aqueous solutions // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2024. Vol. 685. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2024.133314
3. Лебедев А. Б., Утков В. А., Бажин В. Ю. Технологические аспекты проектирования производства изготовления шламошлака // Сталь. 2019. № 8. С. 81–83.
4. Mishra M. C., Babu K., Reddy N. G., Dey P., Rao B. H. Performance of lime stabilization on extremely alkaline red mud waste under acidic environment // Journal of Hazardous, Toxic, and Radioactive Waste. 2019. Vol. 23, Iss. 4. DOI: 10.1061/(ASCE)HZ.2153-5515.0000448
5. Пашкевич М. А., Куликова Ю. А. Литификация доменным шлаком фильтрата полигонов ТКО // Записки Горного института. 2024. Т. 267. С. 477–487.
6. Халифа А. А., Утков В. А., Бричкин В. Н. Влияние красного шлама на предотвращение полиморфизма двухкальциевого силиката и саморазрушение агломерата // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24, № 1. С. 231–240.
7. Лебедев А. Б., Утков В. А. Взаимодействия расплавленного шлака с твердой фазой красного шлама // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2019. Т. 19, № 3. С. 24–32.
8. Трушко В. Л., Утков В. А., Клямко А. С. Исследование технологических свойств аглоруды Яковлевского месторождения // Записки Горного института. 2015. Т. 215. С. 52–56.
9. Yoon K., Cho D.-W., Tsang Y. F. et al. Synthesis of functionalised biochar using red mud, lignin, and carbon dioxide as raw materials // Chemical Engineering Journal. 2019. Vol. 361. P. 1597–1604.
10. Wang X., Sun T., Kou J. et al. Feasibility of co-reduction roasting of a saprolitic laterite ore and waste red mud // International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials. 2018. Vol. 25, Iss. 6. P. 591–597.
11. Wang X., Sun T., Wu S. et al. A novel utilization of Bayer red mud through co-reduction with a limonitic laterite ore to prepare ferronickel // Journal of Cleaner Production. 2019. Vol. 216. P. 33–41.
12. Radoushinsky D., Gogolinskiy K., Dellal Y., Sytko I., Joshi A. Actual quality changes in natural resource and gas grid use in prospective hydrogen technology roll-out in the world and Russia // Sustainability. 2023. Vol. 15. DOI: 10.3390/su152015059
13. Ширяева Е. В., Подгородецкий Г. С., Малышева Т. Я., Горбунов В. Б., Деткова Т. В. Влияние низкощелочных красных шламов на состав и структуру агломерационной шихты из железорудных концентратов различного генезиса // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2015. Т. 57, № 9. С. 13–17.
14. Reichelt L., Hippmann S., Brichkin V. N., Bertau M. Oxidation of sulphur dioxide using micro- and nanoparticles of various iron oxides // Journal of Inorganic and General Chemistry. 2021. Vol. 647. P. 1583–1593.
15. Kuzmin K. A., Kosolapova S. M., Rudko V. A. Investigating the mechanism of action of polymer pour point depressants on cold flow properties of biodiesel fuels // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2024. Vol. 702. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2024.134971
16. Vigneshwaran S., Uthayakumar M., Arumugaprabu V. Development and sustainability of industrial waste-based red mud hybrid composites // Journal of Cleaner Production. 2019. Vol. 230. P. 862–868.
17. Zdretsov I. M., Gerasimov A. M. Green and low-cost synthesis of zeolites from kaolin: a promising technology or a delusion? // Reaction Chemistry & Engineering. 2024. Vol. 9. P. 1994–2027.
18. Rivera R. M., Ulenaers B., Ounoughene G. et al. Extraction of rare earths from bauxite residue (red mud) by dry digestion followed by water leaching // Minerals Engineering. 2018. Vol. 119. P. 82–92.
19. Лебедев А. Б., Утков В. А., Халифа А. А. Использование спеченного сорбента для удаления сероводорода из отходящего промышленного газа при грануляции металлургических шлаков // Записки Горного института. 2019. Т. 237. С. 292–297.
20. Халифа А. А., Бажин В. Ю., Шалаби М. Э. М. Х., Абдельмонейм А., Омран М. Повышение эффективности карботермического восстановления красного шлама при обработке микроволнами // Вестник Иркутского государ ственного технического университета. 2021. Т. 25, № 2. С. 264–279.

21. Александров В. И., Васильева М. А. Гидротранспорт сгущенных хвостов обогащения железной руды на Качканарском ГОКе по результатам опытно-промышленных испытаний системы гидротранспорта // Записки Горного института. 2018. Т. 233. С. 471–479.
22. Pyagay I. N., Svakhina Y. A., Titova M. E., Miroshnichenko V. V., Dronova V. R. Effect of hydrogel molar composition on the synthesis of LTA-type zeolites in the utilization of technogenic silica gel // Silicon. 2024. Vol. 16, Iss. 11. P. 4811–4819.

23. Cho D.-W., Yoon K., Ahn Y. et al. Fabrication and environmental applications of multifunctional mixed metalbiochar composites (MMBC) from red mud and lignin wastes // Journal of Hazardous Materials. 2019. Vol. 374. P. 412–419.
24. Saidani S., Smith A., El Hafiane Y., Ben Tahar L. Role of dopants (B, P and S) on the stabilization of β-Ca2SiO4 // Journal of the European Ceramic Society. 2021. Vol. 41, Iss. 1. P. 880–891.