РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНО-ЖЕЛЕЗНЫХ ЛИГАТУР ИЗ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ПУТЕМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ СИНТЕЗА

Целью работы является разработка технологии получения медно-железных лигатур прямым алюминотермическим способом восстановления предварительно активированных сульфидных концентратов. Для повышения химической активности медный концентрат подвергался предварительной механохимической активации в вибромельнице методом тонкого измельчения, а также восстановлению алюминотермическим методом. Сочетание механохимии и металлотермического восстановления позволило сделать последующий восстановительный процесс более эффективным и своеобразным и получить модифицированные медно-железные лигатуры, минуя используемый в традиционной металлургии процесс обжига концентрата, а следовательно, и процесс образования летучих оксидов серы. Исследовано поведение медных концентратов и входящих в них минералов в результате термохимической обработки. Дано теоретическое и термодинамическое обоснование механических реакций, протекающих между сульфидами железа и меди с алюминием. Рассмотрена роль окислителя в механохимических реакциях, протекающих между сульфидами железа и меди с алюминием. Выявлены кинетические закономерности механохимических реакций, протекающих между сульфидами железа и меди с алюминием. Сделан выбор технических параметров алюминотермического восстановления медного концентрата. Показано, что в случае избытка в шихте восстановителя 120%, CaO - 30%, NaNO3 - 30% от теоретически расчетного содержания и при продолжительности измельчения в вибромельнице 60 мин можно получить медно-железную лигатуру с выходом 98%, без следов алюминия и серы. Проведено структурное исследование полученной лигатуры рентгенофазовым, химическим и металлографическим методами анализа. Согласно разультатам химического анализа, лигатура содержит 53% Cu, 47% Fe, без следов серы и алюминия. Эти данные подтверждаются результатами рентгенофазового анализа. По результатам металлографического анализа выявлено, что структура лигатуры получена в зависимости от времени механической активации, более дисперсная и микрогетерогенная и представляет собой механическую смесь меди и сплава. Разработана производственная технология для получения медно-железных лигатур из капанского медного концентрата методом внепечного алюминотермического восстановления.