К.т.н Мухтар А.А¹., Макашев А.С,¹ к.т.н. Кочегина Е.В².,

к.х.н Халикова З.С², к.х.н. Рахимжанова Н.Ж²., к.х.н. Абсат З.Б.²

Химико-металлургический институт им. Абишева¹, Казахстан

Карагандинский государственный университет им Е.А. Букетова², Казахстан

Влияние различных факторов на степени магнетизации

огарков гравитационно-магнитного концентрата

В данной работе изучена возможность использования жидких углеводородов в качестве восстановителя концентрата Лисаковского горно-металлургического комбината. В качестве жидкого углеводородного восстановителя использовалась высоковязкая нефть месторождения Каражанбас (Казахстан) [1-2].

Гравитационно-магнитный концентрат, использованный в исследовании, следующего химического состава (%): Fe_общ – 47,6; SiO₂ – 9,64; AI₂O₃ – 4,37; Р – 0,7.

Влияние различных факторов на степень восстановления оксидов железа (III) определяли по степени магнетизации. Определение содержания магнетита в огарках ЛГМК выполнено на ферритометре МК–4Ф [3] .

На рисунке представлены частные зависимости степени магнетизации ГМК (Mt) от исследуемых факторов (температура с интервалом варьирования 400 – 800^оС, время обжига от 30 до 90 минут, концентрация жидкого углеводородного восстановителя от 0,25 до 1,25%).

Как видно из рисунка (а) с увеличением температуры от 400 до 800^оС степень магнетизации изменяется от 1 до 40,0%, проходя через максимум со значением 45,40% при 700^оС. По данным рентгенофазового анализа огарков, полученных при 400, 500, 600 и 700^оС, доля магнетита в них пропорционально возрастает с повышением температуры. При 800^оС помимо основной фазы наблюдались пики, относящиеся к гематиту.

Сжув – 0,75%, τ – 60 мин.	t – 700^оС, τ – 60 мин.	t – 700^оС, Сжув – 0,75%
а	б	в

Рисунок. Частные зависимости степени магнетизации (Mt) от температуры (а), концентрации (б) и продолжительности (в)

Степень магнетизации ЛГМК в изученном интервале концентрации ЖУВ (0,25-1,25%) линейно возрастает от 27,57 до 66,42% (рисунок б). Этому способствует возрастающая концентрация продуктов деструкции углеводородов, таких как активные водородные радикалы и монооксид углерода.

На рисунке (в) показана частная зависимость степени магнетизации огарков от продолжительности обжига. Кривая имеет резко выраженный экстремумом в точке, соответствующей 60 мин. При более продолжительном обжиге в течение 75-90 минут общее содержание магнетита находится на стабильном уровне (44,6%).

Аппроксимацией точечных зависимостей получены частные уравнения степени магнетизации от исследуемых факторов, рассчитаны коэффициенты нелинейной корреляции (R) и значимости (t_R). Полученные значения свидетельствуют о том, что изученные факторы значимы, и при составлении обобщенного уравнения необходимо их все учитывать.

Обобщенное многофакторное уравнение имеет следующий вид:

Mt_об.=0,00082{[0,97+0,0975(t -400)][27,59+38,83(С-0,25)][42,74–0,0094(- 60)²]}

Достоверность полученного обобщенного уравнения подтверждается высоким значением коэффициента нелинейной множественной корреляции R_об.=0,95, значимость которого t_R составила 39,32.

Дисперсия воспроизводимости модели, равна S_a=0,21, при ошибке эксперимента d=0,07.

Доверительный интервал соответствует значению D =0,6545.

Определены оптимальные условия проведения процесса магнетизации ЛГМК, которые соответствуют следующим значениям: температура 700^оС, продолжительность процесса 60 минут и концентрация ЖУВ в обрабатываемом растворе ЛГМК 0,75%. Степень магнетизации огарков в этих условиях составляет 44,1%.

Литература

1. Надиров Н.К. Состояние и перспективы нефтегазовой отрасли Казахстана // Нефть и газ Казахстана. – 1996. № 1. – С. 5–16.

2. Айдарбаев А.С. Теория и практика разработки нефтяного месторождения Кумколь. – Алматы. Наука, 1999. – 62 с.

3. ЗАО «НПО» «Интротест» Ферритометр рудный МК–4Ф. Руководство по эксплуатации. РЭ 4276.012.20872624.2006. Свидетельство калибровке образца с СМЖ. Екатеринбург. 2007.