Влияние наноструктур на процессы твердофазного восстановления и очистки железооксидносиликатных материалов

В. А. Олейник, Е. В. Аблец, А. В. Панько, И. Г. Ковзун, И. Т. Проценко

Институт биоколлоидной химии им. Ф.Д. Овчаренко НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 42, 03142 Киев, Украина

Получена: 22.11.2013. Скачать: PDF

Показана особая роль нанонауки и нанотехнологических инициатив в совершенствовании процессов переработки, обогащения и очистки железорудного сырья (ЖРС), в частности, осадочных железооксидносиликатных материалов (ЖОСМ), содержащих примеси соединений фосфора и других элементов. Рассмотрены коллоидно-химические и нанохимические представления о роли наночастиц в процессах науглероживания ЖРС и ЖОСМ с последующим прямым восстановлением содержащихся в них оксидов железа до металлической фазы, а также в процессах щелочной очистки и отделения железосодержащей фазы от соединений фосфора и других примесей. С использованием полученных результатов разработаны безотходные способы твердофазной переработки, а также обогащения и очистки ЖРС и ЖОСМ от соединений фосфора, кремния и других примесей, превосходящие известные методы прямого восстановления железа и его очистки.

Ключевые слова: твердофазное восстановление, железо, щелочная очистка, нанохимия.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i06/0779.html

PACS: 61.46.Df, 81.07.Bc, 81.20.Ev, 81.20.Ym, 82.33.Pt, 82.65.+r


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. Ю. С. Юсфин, Н. Ф. Пашков, Металлургия железа (Москва: ИКЦ «Академкнига»: 2007).
  2. V. O. Oleinik, A. V. Panko, I. G. Kovzun, M. A. Ilyashov, and I. T. Protsenko, Nanomaterials: Application and Properties, 2, No. 3: 3 (2013).
  3. В. А. Олейник, А. В. Панько, М. А. Ильяшов, И. Г. Ковзун, И. Т. Проценко, Металлофиз. новейшие технол., 33: 587 (2011).
  4. И. Г. Ковзун, Ю. В. Филатов, М. А. Ильяшов, В. П. Воловик, Металлургический компас, Украина–Мир, № 8: 21 (2010).
  5. И. Г. Ковзун, Н. В. Перцов, Коллоидно-химические основы нанонауки (Киев: Академпериодика: 2005).
  6. М. О. Ільяшов, В. П. Воловик, І. Г. Ковзун, І. Т. Проценко, З. Р. Ульберг, Спосіб переробки водного шламу металургійних виробництв, Патент України 87644 (МПК С22В3/12, ВО3В5/44) (Бюл. № 14/2009, опубл. 27.07.2009).
  7. І. Г. Ковзун, З. Р. Ульберг, І. Т. Проценко, Ю. В. Філатов, М. О. Ільяшов, В. П. Воловик, Е. О. Юшков, В. Г. Вітер, Спосіб очистки залізної руди від миш’яку та фосфору, Патент України 87951 (МПК С22В1/11, С22В 3/06) (Бюл. № 162009, опубл. 25.12.2009).
  8. І. Г. Ковзун, І. Т. Проценко, З. Р. Ульберг, Ю. В. Філатов, М. О. Ільяшов, В. П. Воловик, Е. О. Юшков, Спосіб очистки залізовмісного матеріалу від миш’яку та фосфору, Патент України 89343 (МПК С22В1/00, С22В3/00) (бюл. № 1/2010, опубл. 10.01.2010).
  9. М. О. Ільяшов, І. Г. Ковзун, І. Т. Проценко, В. Г. Вітер, А. В. Панько, Спосіб очистки залізовмісного матеріалу від фосфору, миш’яку, сірки та інших домішок, Патент України 91957 (МПК С22В1/06, С22В 1/11, С22В 3/06) (Бюл. № 17/2010, опубл. 10.09.2010).
  10. І. Г. Ковзун, М. О. Ільяшов, І. Т. Проценко, В. Г. Вітер, З. Р. Ульберг, Е. О. Юшков, Ю. О. Гуков, Спосіб одержання заліза та/або металізованого продукту, Патент України 92439 (МПК С21В13/00, С 21В11/00) (Бюл. № 20/2010, опубл. 25.10.2010).
  11. М. А. Ильяшов, И. Г. Ковзун, И. Т. Проценко, З. Р. Ульберг, В. Г. Витер, Е. А. Юшков, Ю. А. Гуков, Способ получения металлизированного продукта из железооксидного сырьевого материала, который загрязнён примесями, Патент Украины 94360 (МПК С21В1/00, 13/00) (Бюл. № 8, опубл. 26.04.2011) (2011).
  12. И. Г. Ковзун, М. А. Ильяшов, И. Т. Проценко, З. Р. Ульберг, В. Г. Витер, Ю. А. Гуков, Е. А. Юшков, Способ очистки и обогащения железооксидного материала с примесями соединений мышьяка, фосфора и серы, Патент Украины 94685, МПК С22В1/06, 1/11, 3/06 (Бюл. № 10, опубл. 25.05.2011).
  13. И. Г. Ковзун, М. А. Ильяшов, И. Т. Проценко, А. В. Панько, З. Р. Ульберг, В. Г. Витер, Ю. А. Гуков, Способ получения железного концентрата с его одновременной очисткой от примесей соединений кремния, алюминия, фосфора, мышьяка, Патент Украины 97758, МПК C22B 1/06; 1/11; 3/08 (бюл. № 5, опубл. 12.03.2012).
  14. И. Г. Ковзун, З. Р. Ульберг, И. Т. Проценко, Ю. В. Филатов, М. А. Ильяшов, В. П. Воловик, Е. А. Юшков, В. Г. Витер, Способ очистки железной руды от мышьяка и фосфора, Патент Российской Федерации 2412259 (МПК C22B3/12, 1/11) (Бюлл. № 5, опубл. 20.02.2011).
  15. И. Г. Ковзун, З. Р. Ульберг, И. Т. Проценко, Ю. В. Филатов, М. А. Ильяшов, В. П. Воловик, Е. А. Юшков, В. Г. Витер, Способ очистки железосодержащего материала от мышьяка и фосфора, Патент Российской Федерации 2413012 (МПК C22B1/11, 3/12) (Бюлл. № 6, опубл. 27.02.2011).
  16. М. А. Ильяшов, И. Г. Ковзун, И. Т. Проценко, З. Р. Ульберг, В. Г. Витер, В. П. Воловик, Ю. О. Гуков, Способ получения металлизированного продукта из железооксидносиликатного сырья, Патент Украины 101293 (МПК C21B 13/00; C22B 1/00; 5/00, 5/10) (Бюл. № 5, опубл. 11.03.2013).
  17. A. V. Panko, E. V. Ablets, I. G. Kovzun, and M. A. Ilyashov, Mater. Sci. Eng., 8, No. 1: 35 (2014).
  18. Р. Юнес, И. А. Отрышко, П. И. Лобода, Вісник НТУУ «КПІ». Машинобудування: Збірник наукових праць, 1, № 61: 184 (2011).
  19. Краткая химическая энциклопедия, 2: 43 (1963).
  20. T. Sugimoto and E. Matijevic, J. Colloid Interface Sci., 74, No. 1: 227 (1980). Crossref
  21. Минералы Украины. Краткий справочник (Ред. Н. П. Щербак) (Киев: Наукова думка: 1990), с. 408.
  22. А. И. Карасевский, В. В. Любашенко, Металлофиз. новейшие технол., 35, № 3: 431 (2013).
  23. Г. І. Прокопенко, Т. В. Попова, Б. М. Мордюк, М. О. Єфімов, Тезисы IV Международной научной конференции «Наноразмерные системы: строение, свойства, технологии (НАНСИС-2013)» (Киев: 2013), с. 258.