РЕЗЮМЕ ЦЕЛЬ. Изучение термохимических превращений в известняково-нефелиновой шихте с вводом добавок техногенного происхождения в процессе спекания. МЕТОДЫ. Использованы термоаналитические, электронно-микроскопические и минералогические методы исследования и рентгенофазовый анализ. РЕЗУЛЬТАТЫ. Для повышения содержания глинозема в известняково-нефелиновой шихте при переработке некондиционной нефелиновой руды по способу спекания предлагается вводить в нее шлак ферротитанового производства. Показано, что ферротитановый шлак неоднороден по фазовому и химическому составу, поскольку имеет техногенное происхождение и представлен большим количеством тонко проросших минеральных фаз. Основные алюмосодержащие минералы ферротитанового шлака - это анальцим, монтмориллонит, герцинит и железозамещенный гроссуляр. Отмечено, что поведение минералов при спекании известняково-нефелиновой шихты при вводе в шихту добавок ферротитанового шлака существенно различается. Доказано, что в процессе содового выщелачивания минералы шлака - анальцим и монтмориллонит, вскрываются достаточно легко. Вскрытие гроссуляра возможно только в сильнощелочных условиях содовой плавки. Полного вскрытия шпинельного герцинита (FeAl2O4) не удается добиться даже в жестких условиях. Технологические исследования по спеканию известняково-нефелиновой шихты с добавлением измельченного до 100% класса -0,074 мм ферротитанового шлака показали увеличение содержания оксида алюминия в спеке. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведенные термографические исследования ферротитанового шлака и его смеси с содой и известняком при нагревании показали, что температура спекообразования шихты со шлаком находится на уровне 1237°С, что ниже температуры спекообразования известняково-нефелиновой шихты без добавления шлака. Результаты технологических испытаний по спеканию шихты с вводом ферротитанового шлака подтвердили результаты термоаналитических исследований. Ввод 5% измельченного до 100% класса -0,074 мм шлака ферротитанового производства в шихту увеличил содержание оксида алюминия в спеке с 16 до 17,5-18,5%.
The PURPOSE of the paper is to study the thermochemical transformations occurring in limestone-nepheline mixture under sintering when technogenous additives are introduced. METHODS. Thermogravimetry, electron microscopy, mineralogical and x-ray diffractometric methods have been used in the study. RESULTS. It is proposed to introduce ferrotitanium slag in order to increase the content of alumina in limestone-nepheline mixture when sintering off-spec nepheline ore. It is shown that phase and chemical composition of ferrotitanium slag is not uniform since the slag is of technogenous genesis and contains many fine intergrowing mineral phases. The main minerals of the alumina containing slag are analcime (Na(Si2Al)O6×H2O), montmorillonite (Al(OH)2)0.33Al2(Si3.67Al0.33O10)(OH)2), hercynite (FeAl2O4) and iron replaced grossular (Ca3Al2(SiO4)2(OH)4). It is noted that the behavior of minerals under limestone-nepheline mixture sintering differs significantly when ferrotitanium slag is introduced. It has been proved that slag minerals - analcime and montmorillonite - can be easily released in the process of caustic leaching. Grossular can be released in strong caustic condition only. Spinel hercynite (FeAl2O4) can not be broken down completely even in strong caustic conditions. Technological studies of limestone-nepheline mixture sintering with the addition of grounded ferrotitanium slag (100% -0.074 mm fraction) have shown the increase of alumina content in the sinter. CONCLUSION. Conducted thermochemical studies of ferrotitanium slag and its soda and limestone mixture calcination have shown that sintering temperature is about 1237°C. It is lower than the sintering temperature of limestone-nepheline mixture without slag additions. The results of technological tests of mixture sintering in the presence of ferrotitanium slag have confirmed the results of thermoanalitical studies. Addition of 5% of grounded ferrotitanium slag (100% -0.074 mm fraction) in limestone-nepheline mixture has increased the alumina content in sinter from 16 to 17.5-18.5%.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.