name: Исследование твердофазных взаимодействий компонентов боксита со щелочью при получении глинозема по способу низкотемпературного спекания
keyword_list: красный шлам маггемит глинозем низкотемпературное спекание Тиманский боксит кинетика
abstract: Современное состояние алюминиевой промышленности России характеризуется дефицитом (60 %) производимого глинозема (Al2O3) и ограниченным запасом высококачественных бокситов – руд для получения Al2O3. 
  Поскольку количество высококачественных бокситов в России ограниченно, то увеличение количества производимого глинозема возможно за счет вовлечение в переработку бокситов низкого качества – бокситов Тиманского месторождения. 
  При переработке этих бокситов по способу Байера, как по способу спекания, приводит к увеличению количества получаемых техногенных отходов – красных шламов (КШ) извлечение глинозема составляет не более 80%. Существует необходимость  разработки альтернативных экономически эффективных способов переработки низкокачественных бокситов. В работе предлагается способ низкотемперного спекания боксита с заменой соды на каустическую щелочь. При этом существенно снижается температура процесса. Сокращается выделение CO2.
  Благодаря высокой активности натриевой щелочи, показано возможность вести спекание при 300 °С, против 1200 °С на текущих предприятиях. При выщелачивании спека получено извлечение Al2O3 в раствор – 97 %. При этом получаются красные шламы с магнитными свойствами и высокой удельной поверхностью – 62,65 м2/г. Впервые показано появление фазы маггемита в этом шламе.
  Для основных компонентов боксита было рассчитано изменение свободной энергии Гиббса. В диапазоне изучаемых температур (100-350 °С) показана термодинамическая вероятность протекания взаимодействия  для основных минералов. Результаты изучения кинетики процесса показывают, что для бемита полное взаимодействие достигается за 10 минут спекания, для боксита процесс занимает 40 минут.
  Изучены кинетические закономерности спекания основных компонентов боксита с каустической щелочью, в том числе с использованием уравнения Ерофеева-Колмогорова, которые показали, что данные реакции являются топохимическими, а лимитирующей стадией при температурах ниже 350 °С является диффузия.
  Получаемый по предлагаемой технологии красный шлам рассматривается как железосодержащий продукт (67% Fe2O3), который может быть использован для получения сорбентов, пигментов и концентрата для извлечения редкоземельных элементов и железа.
  В работе способ низкотемпературного спекания применен и к красным шламам действующих Уральских алюминиевых заводов. Экспериментально выявлены условия спекания красного шлама в присутствии извести с каустической щелочью, позволяющие снизить содержание оксида натрия в красном шламе до 0,15 %.
  За счет существенного снижения температуры спекания с 1200°С до 300°С и исключения выделения при спекании СО2 показана принципиальная возможность снижения углеродного следа в технологии спекания боксита с каустической щелочью.
chairman_dissertation_council.name: Олег
chairman_dissertation_council.surname: Шешуков
chairman_dissertation_council.patronymic: Юрьевич
chairman_dissertation_council.position: Директор института новых материалов и технологий
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: M-6002-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6507926793
chairman_dissertation_council.rinc_id: 160558
chairman_dissertation_council.url: https://urfu.ru/ru/about/personal-pages/personal/person/o.j.sheshukov/
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Александр
organization_supervisor.surname: Германенко
organization_supervisor.patronymic: Викторович
organization_supervisor.position: Проректор по науке
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 53.37.13
rubrics.name: Технологические процессы цветной металлургии
rubrics.code: 53.03.13
rubrics.name: Теория гидрометаллургических процессов производства металлов и сплавов
oecds.code: 02.04.II
oecds.name: ENGINEERING, CHEMICAL
speciality_codes.name: Металлургия черных, цветных и редких металлов
speciality_codes.code: 2.6.2.
supervisors.fio: Логинова И. В.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Металлургия черных, цветных и редких металлов
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Сабирзянов Н. А.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Металлургия черных, цветных и редких металлов
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Немчинова Н. В.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Металлургия черных, цветных и редких металлов
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Земляной К. Г.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б.Н. ЕЛЬЦИНА"
protection_organization.ogrn: 1026604939855
protection_organization.supervisor_name: ВИКТОР
protection_organization.supervisor_surname: КОКШАРОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: АНАТОЛЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б.Н. ЕЛЬЦИНА"
author_organization.ogrn: 1026604939855
author_organization.supervisor_name: ВИКТОР
author_organization.supervisor_surname: КОКШАРОВ
author_organization.supervisor_patronymic: АНАТОЛЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения