Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка высокоэффективной технологии переработки высококремнистого алюминиевого сырья с использованием низкосортного технологического топлива.

Номер контракта: 14.577.21.0208

Руководитель: Бричкин Вячеслав Николаевич

Должность: Заведующий кафедрой

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
низкосортное сырьё, алюминийсодержащие компоненты, научное обоснование, экспериментальные исследования, опытные образцы, оптимизация, технологический процесс, производство глинозёма.

Цель проекта:
1. Реализуемый проект направлен на решение сырьевой проблемы отечественного металлургического комплекса для производства глинозёма и алюминия. На сегодняшний день он характеризуется отсутствием прироста сырьевых запасов и дефицитом глинозёма в количестве около 52%, который восполняется за счёт импорта, для загрузки имеющихся производственных мощностей алюминиевых заводов. 2. Создание технологий переработки высококремнистого алюминиевого сырья с повышенной рентабельностью производства глинозема и обеспечение их конкурентоспособности за счет использования низкосортных энергетических материалов.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Обоснованный вариант технологической реализации процесса получения алюминатных спёков при переработке обогащенного и необогащенного высококремнистого сырья с использованием низкосортного технологического топлива, а также рекомендации по созданию эффективной промышленной технологии и разработке экспериментальной установки получения глинозема с использованием комплексной кислотно-щелочной технологии в рамках (ПНИЭР): «Разработка инновационной и высокоэффективной комплексной технологии получения глинозема из российского высококремнистого алюминиевого сырья» (шифр 2015-14-582-0071).
2. Основой достижения целей проекта является получение результатов экспериментальных исследований по определению оптимальных режимов технологического процесса получения алюминийсодержащих компонентов при переработке обогащенного и необогащенного высококремнистого сырья с использованием низкосортного технологического топлива, включая результаты научного обоснования и оптимизации технологических условий выщелачивания спёков и разработку методического обеспечения для проведения экспериментальных исследований. Результаты наработки и исследовательских испытаний экспериментальных образцов алюминатных спёков. Разработка технических решений и оценка экономической эффективности внедрения разработанных способов получения алюминийсодержащих компонентов применительно к условиям реального производственного комплекса.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Научно-технической продукцией, создаваемой в результате выполнения проекта является высокоэффективная технология получения алюминийсодержащих компонентов при переработке обогащенного и необогащенного высококремнистого сырья с использованием низкосортного технологического топлива. Данная технология должна обеспечивать возможность использования сырья природного и техногенного происхождения с содержанием оксида алюминия не менее 21% и концентратов с его содержанием не менее 26%, а также получение алюминатных спёков с содержанием оксида алюминия не менее 16%. В состав научно-технической продукции проекта входят лабораторная и опытно-промышленная установки, инструкции для их эксплуатации, методики проведения экспериментальных исследований, лабораторный и опытно-промышленный технологический регламент получения алюминийсодержащих компонентов при переработке обогащенного и необогащенного высококремнистого сырья с использованием низкосортного технологического топлива.
2. Новизна разрабатываемых технических решений и технологических режимов заключается в создании условий для эффективной переработки обогащённого и необогащённого высококремнистого сырья с использованием низкосортного технологического топлива, а также их адаптации применительно к получению глинозема с использованием комплексной кислотно-щелочной технологии.
3. В мировой практике глинозёмного производства подобные подходы не используются, ввиду ориентации на переработку высококачественных бокситов. Безусловный приоритет в данном вопросе принадлежит России с учётом имеющегося опыта переработки нефелинового сырья.
4. Достижение заявленного результата обеспечивается использованием в составе спекательной шихты оптимального соотношения высококремнистого алюминиевого сырья и алюминийсодержащих добавок, подбором режима спекания с использованием низкосортного технологического топлива и последующего выщелачивания спёка.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Планируемые результаты имеют значение для развития теории и практики глинозёмного производства с получением импортозамещающей продукции на основе развития отечественного минерально-сырьевого комплекса и использования материалов техногенного происхождения смежных производств и отраслей.
2. Результаты проекта имеют значение для внедрения на предприятиях отечественного металлургического комплекса для производства глинозёма и алюминия.
3. Достижение планируемых результатов позволяет рассчитывать на рост обоснованного интереса металлургического комплекса к использованию высококремнистого алюминиевого сырья и ускоренное развитие производства отечественного глинозёма.
4. С учётом исчерпания высококачественных сырьевых источников для производства глинозёма и алюминия, а также накопления алюминийсодержащих отходов, реализуемый проект может представлять интерес для его развития в рамках международного сотрудничества.

Текущие результаты проекта:
Выполненный аналитический обзор и патентные исследования позволили обосновать пути повышения эффективности переработки высококремнистого алюминиевого сырья на основе использования обогащённых и необогащённых нефелиновых пород с учётом введения в шихту алюминийсодержащих компонентов природного и техногенного происхождения с повышенным содержанием оксида алюминия, и использования технологического топлива различной природы. Проведена оценка эффективности выявленных направлений, которая позволила обосновать возможность снижения затрат на переделе спекания в результате оптимизации состава шихты, технологического режима её спекания и последующей переработки с учётом применения низкосортных углей в качестве технологического топлива. Выполнены экспериментальные исследования получения алюминатных спёков при использовании необогащённых нефелиновых пород Горячегорского месторождения с подшихтовкой отечественных бокситов. Выполнено предварительное технико-экономическое обоснование разрабатываемого технологического процесса, позволившее обосновать предельные значения состава шихты и требования к технологическому топливу.
Проведены работы первого этапа по созданию опытно-промышленной установки для получения алюминийсодержащих спёков с использованием низкосортного технологического топлива, включая закупку и монтаж технологического оборудования, подготовку технологической документации для её эксплуатации.