EXTRACTION OF VALUABLE COMPONENTS FROM ALUMOSILICATE NATURAL AND TECHNOGENIC MATERIALS UNDER ALUMINA PRODUCTION BY SINTERING

The purpose of the paper is technological testing of introduction of aluminum containing kinds of raw material and industrial waste in the primary alumina mixture with the additional extraction of useful components from them. METHODS. The study uses the thermoanalytical, electron microscopic and mineralogical research methods as well as X-ray diffractometric and structural analysis. RESULTS. A brief analysis is performed on the use of different alumina containing additives in the preparation technology of alumina mixture at Rusal Achinsk JSC. The preparation of mixture with the addition of refractory clay fire brick waste was tested in the laboratory and industrial scale when processing nepheline ores of the Kia-Shaltyr deposit at Rusal Achinsk JSC. Performed technological researches and pilot tests have confirmed that even minimal addition (0.11% weight) of refractory clay fire brick waste in primary alumina mixture allows to reduce the consumption of nepheline ore not less than by 6000 tons per year and ensure additional extraction of alumina. CONCLUSION. Addition of clay fire brick fulfilled in primary alumina mixture allows to decrease the specific consumption of nepheline ore from 3.6 to 2.8 ton per ton of the produced alumina and to reduce the technogenic materials formation volumes by 0.5-0.6 ton per a ton of Al₂O₃. The test results show that the sintering of mixture with the addition of clay fire brick waste results in 91.0-91.5% alumina extraction. It allows both to solve the problem of resource-saving and achieve the ecological effect due to the introduction of spent and dumped technogenic materials in the production as well as reduce their hazardous effect on environment.

alumina production, nepheline ore, clay fire brick fulfilled, disthen-sillimanite concentrates, limestone-nepheline mixture, technologal researches

1. Малютин Ю.С., Гальперин В.Г. Состояние сырьевой базы алюминиевой промышленности России // Горная Промышленность. 1996. № 2. С. 10-12.

2. Самойлов А.Г., Копылов А.В., Ломаев В.Г. Бокситы Сибири и возможность их использования для производства глинозема. Минеральные ресурсы России // Экономика и управление. 2006. № 3. С. 8-12.

3. Арлюк Б.И., Шнеер В.Е. Процессы спекания в производстве глинозема. М.: Металлургия, 1970. 120 с.

4. Дашкевич Р.Я. Перспективы расширения минерально-сырьевой базы глиноземной промышленности Сибири // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов» (Красноярск, 16-18 марта 2000 г.). Красноярск, 2000. С. 225-226.

5. Петров В.П. Новые небокситовые виды глиноземного сырья. М.: Наука, 1982. 256 с.

6. Шепелев И.И., Пихтовников А.Г., Дашкевич Р.Я., Ребрик И.И., Головных Н.В. Опыт и перспективы использования отходов промышленных предприятий на АГК при комплексной переработке алюминиевого сырья // Материалы IV Междунар. Конгресса «Цветные металлы-2012» (Красноярск, 7-9 сентября 2012 г.). Красноярск, 2012. С. 325-328.

7. Бельков И.В., Горбунов Г.И., Макиевский С.И. Кианитовые месторождения. Минеральные месторождения Кольского полуострова. Апатиты: Кольский научный центр Российской академии наук, 1981. С. 163-177.

8. Holappa L., Xiao Y. Slags in ferroalloy production - review of present knowledge // Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy. 2004. Vol. 104. P. 429-437.

9. ZhangL., Zhang L.N., Wang M.Y. Recovery of titanium compounds from molten Ti-bearing blast furnace slag under the dynamic oxidation condition // Minerals Engineering. 2007. Vol. 20. P. 684-693.

10. Rytvin V.M., Perepelitsyn V.A., Ponomarenko A.A., and Gilvarg S.I. Titanium-alumina slag - semifunctional techmogenic resource of high-alumina composition. Part 1. Substance composition and titanium-alumina slag properties // Refractories and Industrial Ceramics. 2017. Vol. 58. No. 2. P. 130-135.

11. Wang Xing Li. Alumina production theory & technology. Changsha: Central South University. 2010. 411 р.

12. Roelof D.Hond. Alumina yield in the Bayer process past present and prospects // Light Metals. 2007. P. 3742-3758.

13. Сахачев А.Ю., Шепелев И.И., Дашкевич Р.Я., Кожевников В.А., Головных Н.В. Опыт совместной переработки нефелиновой руды и бокситового сырья на Ачинском глиноземном комбинате // Материалы XIX Междун. науч.-техн. конф. «Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья» (Екатеринбург, 23-24 апреля 2014 г.). Екатеринбург, 2014. C. 162-167.

14. Шепелев И.И., Дашкевич Р.Я., Головных Н.В., Пихтовников А.Г., Горбачев С.Н. Вовлечение в переработку некондиционного нефелинового сырья с применением глиноземсодержащих добавок // Материалы II Международного конгресса «Цветные металлы Сибири - 2011» (Красноярск, 7-9 сентября 2011 г.). Красноярск, 2011. С. 88-90.

15. Семин В.Д., Медведев Г.П., Семина З.Ф. Пути вовлечения в производство низкокачественных алюмосиликатных руд // Известия вузов: Цветная металлургия. 1983. № 9. С. 43-46.

16. Пат. № 2446103, Российская Федерация. Способ получения глинозема из кианитового концентрата / М.В. Никитин, М.В. Сизяков; заявл. 02.08.2010; опубл. 27.03.2012. Бюл. № 3-5 с.

17. Пат. № 2213057, Российская Федерация. Способ переработки низкокачественного щелочного алюмосиликатного сырья / В.Д. Семин, В.И. Кирко, З.Ф. Семина и др.; заявл. 30.07.2001; опубл. 27.09.2003. Бюл. № 27.

18. Головных Н.В., Швец А.А., Полонский С.Б. Перспективы использования минеральных отходов теплоэнергетики в производстве глинозема // Известия вузов: Цветная металлургия. 2008. № 6. С. 16-23.

19. Пат. №2606821, Российская Федерация. Способ переработки нефелиновой руды / И.И. Шепелев, А.Ю. Сахачев, А.Н. Анушенков и др.; заявл. 03.09.2015; опубл. 10.01.2017. Бюл. № 1.

20. Медведев Г.П., Семин В.Д., Семина З.Ф. Пути решения проблемы обеспечения сибирских алюминиевых заводов местным глиноземом // Алюминий Сибири-2000: материалы VI Междунар. конференции (Красноярск, 5-7 сентября 2000 г.). Красноярск, 2000. С. 258-262.

21. Патрин Р.К., Бажин В.Ю. Отработанная футеровка алюминиевого электролизера как сырье для металлургической, химической и строительной промышленности // Металлург, 2014. № 8. С. 33-36.

22. Пат. № 2312815, Российская Федерация. Способ переработки алюминийсодержащего сырья / Г.П. Медведев, Р.Я. Дашкевич, Б.П. Куликов, В.И. Аникеев; заявл. 10.01.2006; опубл. 20.12.2007. Бюл. № 35.

23. Пат. № 2225357, Российская Федерация. Способ переработки нефелиновых руд / А.Г. Пихтовников, В.И. Аникеев, И.У. Ахметов и др.; заявл. 25.09.2002; опубл. 10.03.2004. Бюл. № 7.