Повышение эффективности производства глинозема на основе формирования оптимального фазового состава нефелинового спека тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат наук Александров Александр Валерьевич

• Александров Александр Валерьевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Александров Александр Валерьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6 ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ГЛИНОЗЕМА

ИЗ НЕФЕЛИНОВОГО СЫРЬЯ МЕТОДОМ СПЕКАНИЯ

1.1. Основы технологии производства глинозема щелочным способом 12 спекания, обзор современного состояния работ по совершенствованию технологии

1.2. Анализ потерь глинозема при выщелачивании нефелиновых спеков

1.2.1. Взаимодействие двухкальциевого силиката с алюминатно-щелочными 22 растворами

1.2.2. Кинетика и механизм разложения двухкальциевого силиката

1.3. Роль полиморфных модификаций 2СаО'8Ю2 нефелиновых спеков 30 при производстве глинозема

1.3.1. Полиморфные модификации двухкальциевого силиката

1.3.2. Причины стабилизации высокотемпературных модификаций 2СаО'8Ю2

1.3.3. Влияние условий термообработки на качество нефелинового спека

1.3.4. Гидратационная активность высокотемпературных модификаций 40 2СаО8Ю2

1.3.5. Анализ причин повышенной гидратационной активности а'- и 42 Р-модификаций двухкальциевого силиката

1.4. Выводы по главе 1 46 ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ ПРИЧИН ВТОРИЧНЫХ ПОТЕРЬ ГЛИНОЗЕМА И ЩЕЛОЧИ ПРИ ВЫЩЕЛАЧИВАНИИ НЕФЕЛИНОВЫХ СПЕКОВ

2.1. Промышленные нефелиновые спеки как объект исследования

2.2. Изучение зависимости извлечения А1203 и (№,К)20 в раствор

при выщелачивании от фазового состава нефелинового спека

2.3. Изучение механизма образования различных модификаций 2СаО'8Ю2 и влияния режима охлаждения спеков на формирование основных 62 спекообразующих фаз

2.3.1. Изучение физико-химических процессов, происходящих при спекании 62 шихт

2.3.2. Особенности формирования полиморфных модификаций в кристаллах

2.3.3. Теоретическое обоснование влияния примесных атомов в С28 68 на формирование полиморфных модификаций при различном режиме охлаждения с позиции теории сегрегации

2.3.4. Расчет необходимой скорости охлаждения С^ для достижения 70 максимального перехода примесей в границу зерна

2.4. Изучение гидратационной активности различных модификаций С28 спека

на основе метода термолюминесценции

2.4.1. О методе термолюминесценции

2.4.2. Экспериментальные исследования термолюминесценции 77 двухкальциевого силиката нефелинового спека

2.5. Выводы по главе 2 84 ГЛАВА 3. ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

ПО ОХЛАЖДЕНИЮ СПЕКА ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ЕГО КАЧЕСТВА

С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ВТОРИЧНЫХ ПОТЕРЬ ГЛИНОЗЕМА

3.1. Разработка методики оценки качества спека по изменению содержания основных спекообразующих фаз

3.2. Экспериментальные работы по подбору оптимальных условий охлаждения спека

3.2.1. Лабораторные исследования по влиянию скорости охлаждения нефелиновых спеков на содержание а'-, Р-2СаО8Ю2

3.2.2. Исследование влияния продолжительности выдержки спека

на формирование полиморфных модификаций

3.2.3. Исследования возможности полиморфного перехода а'-, Р-С28

при температуре ниже 650°С

3.3. Разработка компьютерной модели работы трубчатой вращающейся печи и оценка влияния различных технологических параметров ее работы на увеличение протяженности зоны охлаждения нефелинового спека

3.3.1. Формулировка основных принципов построения модели работы печи спекания

3.3.1.1. Определение высоты слоя материала по длине печи

3.3.1.2. Определение основных тепловых потоков, реализующихся в печи спекания

3.3.1.3. Моделирование процесса горения угля, удаления летучих 107 компонентов

3.3.2. Описание принципа построения модели и основных исходных данных

для моделирования

3.3.3. Результаты моделирования

3.3.4. Расчет изменения температуры подаваемого в печь спекания воздуха

при снижении конечной температуры спека до 1000^

3.3.5. Применение компьютерной модели для разработки технических

решений для увеличения протяженности зоны охлаждения

3.3.5.1.Уменьшение диаметра топливной форсунки

3.3.5.2. Увеличение тонины помола частиц угольного топлива

3.3.5.3. Увеличение подачи первичного воздуха

3.3.5.4. Изменение положения форсунки для подачи топливно-воздушной

смеси в печь

3.3.5.5. Дополнительное охлаждение корпуса печи спекания

3.3.5.6. Установка подпорного порога в печи для снижения скорости

движения материала

3.3.5.7. Установка в зоне охлаждения спирали с направлением закрутки противоположно вращению печи спекания

3.4. Промышленные испытания по изучению влияния выдержки спека

в интервале 630-680°С на его качество

3.5. Выводы по главе 3 137 ГЛАВА 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРЕДЛАГАЕМЫХ РЕШЕНИЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ГЛИНОЗЕМА

4.1. Влияние модульных характеристик спека на величину извлечения

глинозема применительно к технологии АО «РУСАЛ Ачинск»

4.2. Определение оптимальной влагоемкости нефелинового спека

4.3. Расчет ожидаемой экономической эффективности от внедрения предложенных решений по модернизации печи спекания

4.4. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А. Химический состав спеков

Приложение Б. Расчет распределения примесей в зерне кристалла 173 двухкальциевого силиката

Приложение В. Акт внедрения методики оценки качества спека

Приложение Г. Патенты

Приложение Д. Математическая модель для расчета изменения высоты слоя 180 материала вдоль печей с различными типоразмерами

Приложение Е. К расчету энергетического баланса вращающейся трубчатой 181 печи

Приложение Ж. Расчеты для двух различных температур спека

Приложение И. Расчет высоты слоя материала над порогом 184 Приложение К. Акт промышленных испытаний на колосниковом холодильнике 185 «Волга-125С»

Приложение Л. Акт внедрения в учебный процесс

Введение

Алюминиевая промышленность России занимает ведущие позиции как в нашей стране, так и за рубежом [1]. Конкурентоспособность данной отрасли цветной металлургии во многом определяется обеспеченностью основным сырьем - глиноземом, получаемым в нашей стране из бокситов и нефелинов [2-5].

Россия в течение последних 15 лет испытывает устойчивый дефицит в сырье. Поэтому ежегодно для нужд алюминиевой промышленности в страну импортируется до 3 млн. т глинозема, что требует реализации на внешнем рынке значительного количества первичного алюминия [6].

Наиболее острой проблема нехватки сырья остается в Сибири, где сосредоточены алюминиевые заводы и энергоресурсы, но регион удален от основных источников поставок глинозема или высококачественных бокситов.

Россия располагает огромными запасами нефелина как в виде отходов обогащения апатит-нефелиновой руды Кольского полуострова, так и разведанными запасами в Сибири. Наша страна имеет приоритет в данной технологии и опыт переработки нефелинового сырья двух крупнейших месторождений - в Мурманской области и Красноярском крае. Существенный вклад в создание и совершенствование способов комплексной переработки нефелинов внесли отечественные ученые, в их числе: Строков Ф.Н., Талмуд И.Л., Мазель В.А., Еремин Н.И., Сизяков В.М., Лайнер Ю.А., Абрамов В.Я., Смирнов М.Н., Думская А.Ф., Арлюк Б.И., Ходоров Е.И., Данциг С.Я. и др.

Переработка щелочных алюмосиликатов (как альтернатива бокситовым рудам) обеспечивает до 41% отечественным глиноземом российские алюминиевые заводы. И в нашей стране, учитывая более высокие затраты энергоресурсов, чем при переработке бокситов, а также низкое качество сырья, перспективы наращивания производства глинозема из нефелинов без дополнительных инвестиций проблематичны.

В связи с этим исследования, направленные на поиск путей совершенствования технологии получения глинозема при переработке нефелинов щелочным способом спекания за счет оптимизации теплового режима работы печи с целью подбора условий для минимизации формирования в спеке гидратационно активных форм двух-кальциевого силиката 2Са08Ю2 (С28), являющегося источником потерь глинозема при последующем выщелачивании спека алюминатно-щелочным раствором, являются актуальными.

Работа выполнена в соответствии со стратегией развития компании РУСАЛ, направленной на самообеспечение сырьевыми материалами.

Цель работы: повышение эффективности технологии спекания нефелинов на основе совершенствования режима термообработки шихты в трубчатых вращающихся печах с целью формирования оптимального фазового состава спека для снижения вторичных потерь глинозема при последующем выщелачивании. Задачи работы:

• исследовать свойства промышленных образцов спеков с помощью современных физико-химических методов анализа;

• изучить особенности механизма образования а'-, Р-С^ с учетом наличия примесей, условий термообработки;

• исследовать причины различной гидратационной активности образцов спеков, содержащих различное количество а'-, Р-С28, при последующем их выщелачивании, с применением метода термолюминесценции (ТСЛ);

• математически описать зависимости извлечения А1203 и (№,К)20 в раствор при выщелачивании от содержания основных спекообразующих фаз в спеке на основе данных рентгенодифракционного анализа (РДА);

• разработать методику оценки степени взаимодействия компонентов шихты при спекании по изменению содержания основных спекообразующих фаз в спеке;

• разработать компьютерную модель работы трубчатой вращающейся печи 185x5 м с использованием программы ANSYS CFX для анализа влияния технологических режимов работы печи спекания и ее конструктивных элементов на качество спека;

• разработать усовершенствованную конструкцию печи спекания, позволяющую обеспечивать оптимальную скорость охлаждения с целью формирования оптимального фазового состава спека;

• экспериментально подтвердить результаты лабораторных исследований по охлаждению спека в промышленных условиях на колосниковом холодильнике «Волга 125С»;

• на основе полученных результатов разработать обоснованные рекомендации и технические предложения, направленные на совершенствование технологии процесса спекания для АО «РУСАЛ Ачинск»;

• исследовать влияние модульных характеристик спека, применительно к технологии АО «РУСАЛ Ачинск» на величину извлечения глинозема (£^î2o3);

• определить оптимальную влагоемкость нефелинового спека для обеспечения максимального извлечения глинозема и сокращения выноса твердой фазы с алюми-натным раствором;

• оценить экономическую эффективность предложенных рекомендаций по модернизации печи спекания.

Методы исследования

Объектом исследования явились спеки, получаемые на основе Кия-Шалтырской нефелиновой руды и известняка Мазульского рудника. Для оптимизации условий проведения процесса выщелачивания автор использовал метод математического планирования; обработка данных, визуализация влияния различных факторов проводилась с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel и STATISTICA 10.0. Для моделирования работы трубчатой вращающейся печи спекания был использован программный продукт ANSYS CFX.

При выполнении работы применялись современные методы физико-химического анализа: химический, РДА, дифференциальный термический (ДТА), электронно-микроскопический (ЭМ).

Достоверность и обоснованность полученных результатов, выводов и рекомендаций подтверждаются совместным использованием современных методов теоретического анализа и экспериментального исследования процесса спекания и выщелачивания нефелиновых спеков; использованием апробированных современных компьютерных программ, средств измерений, а также методов статистической обработки данных; сходимостью результатов моделирования с практическими результатами; совпадением результатов промышленных испытаний с теоретическими исследованиями.

Научная новизна работы

Впервые установлена взаимосвязь величины вторичных потерь глинозема и степени дефектности структур а'- и ß-модификаций двухкальциевого силиката, содержащихся в нефелиновом спеке.

Теоретически обосновано влияние условий термообработки нефелинового спе-ка на формирование ß-модификации двухкальциевого силиката, устойчивой к взаимо-

действию с алюминатно-щелочными растворами: скорость охлаждения спека, оптимальная его температура на выходе из печи и выдержка при определенной температуре.

Установлены корреляционные зависимости извлечения А1203 и (№,К)20 в раствор при их выщелачивании из нефелинового спека от содержания спекообразующих фаз.

Практическая значимость

В результате лабораторных испытаний определены условия термообработки для полиморфного перехода «а—»Р-двухкальциевый силикат»: скорость охлаждения спека в интервале 1250-1000°С - не более 20°С/мин, оптимальная его температура на выходе из печи - 1000°С; выдержка - по 30 мин при 1160°С и 680-620°С.

Разработана и рекомендована к внедрению в производственную схему контроля в АО «РУСАЛ Ачинск» методика экспресс-оценки качества спека на основе установленных корреляционных зависимостей извлечения А1203 и (№,К)20 при выщелачивании.

Разработана с помощью программного комплекса ANSYS CFX компьютерная модель тепловой работы печи спекания, позволяющая оценить влияние основных режимов работы печи (расхода воздуха от 25100 до 36300 нм /ч, диапазона изменения среднего диаметра частиц каменного угля от 57 до 93 мкм) и модернизации ее конструкционных элементов (изменения диаметра топливной форсунки с 0,39 до 0,41 м и увеличения ее длины с 1,5 до 5 м; установки дополнительного подпорного порога на выходе из печи высотой 0,5 м) на равномерность и скорость охлаждения материала.

Предложена усовершенствованная конструкция печи спекания с установкой в зоне охлаждения спирали длиной 3 м с направлением закрутки противоположно вращению печи, позволяющей обеспечить требуемую скорость охлаждения нефелинового спека (заявка на выдачу патента №2016125028/02).

Установлены оптимальные модульные характеристики спека, влияющие на степень извлечения А1203 из него в раствор: известковый модуль (Мизв.) - 1,92 ед., щелочной модуль с учетом наличия в спеке примесей железа и серы (Мщел.ре8) - 0,89 ед.

Определена оптимальная степень оплавления (влагоемкость) спека - 10-15%, обеспечивающая устойчивый режим работы технологического оборудования, содержание твердой фазы в алюминатном растворе менее 10 г/дм3 и максимальное извлече-

ние глинозема из спека (при содержании фракции +0,08 мм в шихте - не более 10%).

Предложенные технические решения по модернизации печи спекания позволят получать дополнительно до 19440 т глинозема в год, что приведет к снижению себестоимости 1 т алюминия на 0,08% и к ожидаемому годовому эффекту производства первичного алюминия (на примере АО «РУСАЛ Красноярск») - 58209,52 тыс. руб.

Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВО «ИРНИТУ» при подготовке обучающихся по направлению «Металлургия».

На защиту выносятся:

• Результаты определения влияния химического состава известняково-нефелино-содовой шихты на степень извлечения глинозема из спека.

• Результаты определения оптимальных условий термообработки нефелиновых спеков для снижения содержания а'-С28.

• Результаты определения дефектности структуры полиморфных модификаций С^, составляющих основу нефелиновых спеков.

• Взаимосвязь вторичных потерь глинозема при выщелачивании нефелиновых спеков и высокой степени дефектности кристаллической решетки а'-С28.

• Корреляционные зависимости извлечения А1203 и (№,К)20 в раствор при их выщелачивании из нефелинового спека от содержания спекообразующих фаз.

• Разработанная лабораторная установка для проведения съемки и регистрации кривых ТСЛ.

• Компьютерная модель работы трубчатой вращающейся печи 185x5 м для спекания известняково-нефелиново-содовой шихты.

• Конструкция трубчатой печи вращающейся 185x5 м для снижения температуры нефелинового спека на выходе из печи.

• Методика для экспресс-оценки степени взаимодействия компонентов шихты при спекании по изменению содержания основных спекообразующих фаз в готовом продукте.

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследования, организации и проведении исследований каждого этапа работы; создании лабораторной установки для проведения исследований дефектности структуры С28 нефелинового спека; выполнении расчетов для разработки компьютерной модели трубчатой враща-

ющейся печи; планировании и проведении промышленных испытаний по изучению влияния режима охлаждения спека на формирование основных фаз; анализе и сопоставлении данных по моделированию с экспериментальными данными на производстве; разработке компьютерной модели аппаратурно-технологической схемы производства глинозема из нефелинов; обработке полученных результатов, формулировке выводов и рекомендаций.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на Х111 Междунар. Конференции-выставке «Алюминий Сибири» (г. Красноярск, сент. 2007 г.), Междунар. конференции «Проблемы качества сырьевых материалов для предприятий стекольной промышленности» (г. Москва, апр. 2012 г.), VI Междунар. Конгресса «Цветные металлы - 2014» (г. Красноярск, сент. 2014 г.), VII Всеросс. науч.-практ. конференции с междунар. участием «Перспективы развития технологии переработки углеводородных и минеральных ресурсов» (г. Иркутск, апр. 2017 г.), IX Междунар. Конгрессе «Цветные металлы и минералы - 2017» (г. Красноярск, сент. 2017 г.).

Публикации

По теме диссертации имеется 18 публикаций, в т.ч. 6 статей в журналах, входящих в Перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, 3 патента, 1 заявка на выдачу патента на изобретение, публикации в материалах региональных, Всероссийских, Международных конференций, Конгрессов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности производства глинозема на основе формирования оптимального фазового состава нефелинового спека»

Структура работы и объем работы

Диссертация изложена на 169 страницах, включая 67 рисунков и 20 таблиц. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы (234 наименования), 10 приложений.

Автор выражает искреннюю благодарность сотрудникам кафедры металлургии цветных металлов ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет»; к.т.н., проф. Дашкевич Р.Я. ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», а также сотрудникам ООО «Объединенная компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр» и АО «РУСАЛ Ачинск» за оказанную помощь при выполнении диссертационной работы.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ГЛИНОЗЕМА ИЗ НЕФЕЛИНОВОГО СЫРЬЯ МЕТОДОМ СПЕКАНИЯ

1.1. Основы технологии производства глинозема щелочным способом спекания, обзор современного состояния работ по совершенствованию технологии

Практически 98 % глинозема для алюминиевой промышленности в мире производят из высококачественных бокситов и только 2% путем комплексной переработки нефелинов. По добыче бокситов Россия стоит на 6 месте в мире, а среди стран СНГ -на первом (62,7% общей добычи) [7].

Глинозем для предприятий по получению первичного алюминия ОК РУСАЛ в основном производят из бокситов, 41%- получают при переработке нефелинов [8-15]. В России впервые в мире предложен и освоен в промышленности способ получения глинозема из нефелинов методом спекания.

Балансовые запасы нефелиновых руд в России заключены в 12 месторождениях, причем 81,2% приходится на Кольский полуостров (апатит-нефелиновые месторождения Кольского полуострова разрабатывает открытым способом АО «Апатит»). Нефелиновые концентраты (1050-1100 тыс. т в год) получают попутно, при производстве апатитового концентрата. Из других минеральных источников наиболее богаты нефелином уртитовые руды (Кия-Шалтырское месторождение для АО «РУСАЛ Ачинск» - Ачинского глиноземного комбината (АГК)). АГК выпускает более 950 тыс. т в год глинозема. Вторым предприятием по объемам производства является Пикалев-ский глиноземный завод, выпускающий ежегодно более 250 тыс. т продукции [16]. Комплексный подход к переработке нефелинов позволяет извлекать ряд сопутствующих продуктов: соду, поташ, сульфат калия, хлорид калия, галлий, цемент [12].

Предложено несколько методов переработки высококремнистого алюминиевого сырья с получением глинозема и других продуктов. По виду реагента, используемого для разложения сырья, их можно разделить на три большие группы: I - щелочные способы; II - кислотные; III - кислотно-щелочные. Наибольшее распространение получил щелочной способ спекания.

По заданию научной Комиссии по химизации народного хозяйства СССР в Геологическом институте Академии наук СССР в 1929-1931 гг. Н.В. Влодавец начал разрабатывать щелочной способ переработки нефелина. В последующие годы по данной

технологии был переведен Волховский алюминиевый завод с бокситового сырья на нефелин (1938 г.), построен Пикалевский глиноземный завод (1959 г.) и АГК (1970 г.).

В результате исследований, начатых вскоре после открытия апатито-нефелиновых руд, российскими учеными впервые в мировой практике разработана и внедрена в производство технология переработки Кольского нефелина путем спекания его с известняком [11]. Этот же способ заложен в основу технологии переработки руд Кия-Шалтырского месторождения на АГК (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Принципиальная схема получения глинозема из нефелинов методом

спекания

Как известно, способ спекания нефелинов состоит в переводе оксида алюминия, содержащегося в нефелине, в алюминаты натрия (ЫА) и калия (КА) с общей форму-

лой (№,К)20А1203, хорошо растворимые в водных и щелочных растворах, и связывании оксида кремния в малорастворимый С28. Шихта для спекания состоит из нефелина и известняка, белого шлама от обескремнивания алюминатного раствора и оборотной воды из расчета получения жидкотекучей пульпы с влажностью 28-31%. На АГК на приготовление шихты вводят также часть содового раствора после передела карбонизации и часть упаренного раствора из цеха кальцинированной соды (в Кия-Шалтырской нефелиновой руде недостаточно щелочи для образования при спекании шихты алюминатов). Шихта подается на спекание во вращающуюся печь (длиной 185 м и диаметром 5 м) и спекается при нагревании до температуры 1250-1300°С, которая обеспечивает взаимодействие компонентов по реакции:

(Ш,К)20А120328Ю2 + 4СаСО3 = (Ш,К)20А1203+ 2(2СаО^Ю2) + 4С02. (1.1) В качестве топлива в печах используют тонко измельченный уголь. Печные отходящие газы после системы газоочистки используются для карбонизации раствора, а избыток их выбрасывают в атмосферу.

Спек должен характеризоваться максимальным содержанием КА и феррита натрия №20Ре203 (ОТ), а также прочной и пористой структурой, обеспечивающей максимальную степень выщелачивания полезных компонентов и минимальную степень разложения С28 с получением шлама после выщелачивания, легко отделяемого и промываемого от алюминатного раствора.

Спек охлаждается до температуры 160°С в колосниковых холодильниках, затем его выщелачивают оборотным раствором, полученным смешением содощелочного раствора (получаемого при декомпозиции) и крепкой промводы от промывки шлама. На АГК помимо агитационного применяется также способ проточного выщелачивания спека. При этом первую стадию выщелачивания спека проводят в трубчатом аппарате. Частично выщелоченный спек измельчают в стержневых мельницах, шлам подвергают четырехкратной промывке с использованием сгустителей.

Белитовый шлам, получаемый при выщелачивании спека, состоит в основном иза'- и Р-С28 и содержит 2,4-3,5% А1203, 1,4-1,8% №20. После отделения данного твердого остатка, который направляют на получение цемента, и очистки от SiO2 алю-минатные растворы разлагают карбонизацией с выделением А1(0Н)3, после прокалки которого получают А1203. Образующиеся содо-поташные растворы, свободные от алюминия, выпаривают и разделяют с получением товарных продуктов. Таким обра-

зом, осуществляется комплексная переработка нефелинов с получением глинозема и попутной продукции [12].

На АГК на получение 1 т глинозема расходуется 4,2-4,6 т нефелиновой руды, 5,9-6,5 т известняка. Выход нефелиновых шламов ~ 7 т. При этом при переработке образующихся карбонатных растворов производится до 0,5 т соды и до 0,03 т К2804.

Совершенствование щелочного способа получения глинозема продолжается и сегодня. Так, например, авторы патента [17] предлагают добавлять отвальный шлак процесса алюминотермического получения ферротитана в количестве от 0,5 до 25% от массы нефелиновой руды. Затем осуществлять спекание шихты и выщелачивание спе-ка с последующим получением глинозема и сопутствующих продуктов. Изобретение позволит улучшить управляемость процессом спекания, повысить извлечение А1203 {ЕМг0г) из спеченной шихты в раствор, утилизировать отходы производства ферроти-тана и снизить количество отходов комплексной переработки нефелинов.

По патенту [18] предлагается добавлять в шихту каолиновые глины в количестве 1-50% в качестве маложелезистой алюмосиликатной добавки. Так как каолиновые глины характеризуются высоким содержанием оксида алюминия (до 32,0-33,0%) и низким содержанием оксида железа (1,0-1,5%), то в результате их добавки в шихту на основе нефелиновых руд повышается содержание А1203 в шихте и спеке, что позволяет увеличить выход глинозема.

По заявке № 2000117701/12 от 04.07.2000 «Способ получения глинозема» (авторы В.В. Лупин, Б.В. Козлов) предлагается приготовление двухкомпонентной шихты путем смешения золошлаковых отходов ТЭЦ с кальцийсодержащим компонентом, в качестве которого используют известняк; при этом последний взят в избытке 28-75 мас. % от стехиометрического количества. Последующую переработку проводят по обычной схеме переработки способом спекания.

В патенте [19] описывается способ переработки низкокачественного сырья, заключающийся в смешении его с дистенсиллиманитовым концентратом при массовом отношении, соответственно, 1:(0,25-1,00). Дополнительно для спекания используют реагентную смесь, состоящую из известняка и пирсонита, который получают из бели-товых шламов и содопоташных маточников внепечным синтезом, а выделение необходимой для спекания твердой соды заменяют на кристаллизацию пирсонита.

По патенту [20] предлагается осуществлять подготовку шихты с добавлением высокосортной нефелиновой руды с содержанием А12О3 не менее 26,5% в количестве, обеспечивающем его содержание в смеси нефелиновых руд 23,9-25,9%, и боксита с содержанием А1203 40-53% в количестве до 10-20% в составе рудной составляющей шихты.

В патенте [21] описан способ переработки сырья, включающий приготовление шихты из алюминий-фторуглерод-серосодержащих отходов алюминиевого производства и известняка. Шихту готовят с молярными отношениями Са^2=0.8-1.2, Са:8=1.0 и спекают при температуре 550-800°С. Изобретение позволяет снизить температуру спекания и расход топлива, улучшить качество спека и экологию.

Авторы патента [22] предлагают при подготовке шихты добавлять промпродукт производства фтористого алюминия, содержащий смесь ангидрита с гипсом, в количестве 0,15-0,41 мас.% от веса шихты. Изобретение позволяет сократить затраты при приготовлении шихты(за счет снижения расхода известняка) и получить дополнительный товарный продукт - сульфат калия.

По патенту [23] при подготовке известняково-нефелино-содовой шихты авторы предлагают добавлять отходы шамотного огнеупорного кирпича в количестве от 0,11 до 11 мас.% от веса нефелиновой руды. Изобретение позволяет снизить расход нефелиновой руды, утилизировать отходы путем вовлечения их в технологический процесс шихтоподготовки.

В глиноземной промышленности также остро стоит вопрос по снижению удельных затрат на измельчение исходного сырья. Одним из решений является предложение авторов патента [24], заключающееся в измельчении алюмосиликатного сы-рьяв замкнутом цикле с гидроциклоном, при этом слив крупностью менее 0,063 мм, являющийся готовым продуктом, предлагается направлять на металлургический передел. Способ позволит снизить энергозатраты на измельчение и увеличить производительность обогатительных и металлургических аппаратов.

Учитывая, что в структуре себестоимости производства глинозема затраты на топливо составляют 40%, актуальными являются решения, направленные на снижение удельного расхода топлива для сжигания при спекании шихты во вращающихся печах. Согласно патенту [25] в качестве топлива предлагается использование бурого угля Канско-Ачинского бассейна. Техническим результатом является снижение расхода

известняка при приготовлении шихты и уменьшение содержания оксида кремния в алюминатном растворе, а также использование в качестве топлива менее дефицитного ископаемого угля.

Пути улучшения качества металлургического глинозема приведены в патенте [26]. Суспензию, полученную смешением алюминатного раствора с содощелочной батареи и гидроксидом алюминия, предварительно выделенного в классификаторе, обрабатывают углекислым газом. Количество А1(0Н)3 составляет 0,07-0,5 от концентрации А12О3 в алюминатном растворе. Суспензию после обработки выдерживают при постоянном перемешивании до достижения значения ак= 3,1-4,1. Данное изобретение позволяет снизить содержание мелких фракций в продукционном А1(0Н)3.

По опубликованным сведениям патента [27] предлагается последовательное применение карбонизации и декомпозиции на стадии выделения А1(0Н)3из алюми-натного раствора в присутствии затравки А1(0Н)3 при выдерживании затравочного отношения в пределах 0,02-0,25 ед., а также использование модификатора роста кристаллов с целью повышения агломерации мелких частиц затравки. При этом получается глинозем песчаного типа с содержанием классов 45-125 мкм не менее 75%.

В патенте [28] описан способ карбонизации, по которому производят обработку алюминатного раствора газом, содержащим С02, до подачи затравки при достижении значения ак в растворе 1,15-1,55 ед. Изобретение позволяет повысить качество А1(0Н)3 за счет снижения в нем содержания мелких (-45 мкм) фракций.

Авторы патента [29] предлагают выполнять карбонизацию алюминатных растворов в условиях, обеспечивающих снижение концентрации каустической щелочи в растворе, со скоростью на уровне 10 г/дм3ч, до достижения требуемой концентрации углекислой щелочи и степени разложения раствора. Техническим результатом изобретения является увеличение среднего диаметра частиц продукционного А1(0Н)3и снижение выхода фракции < 45 мкм при комплексной переработке нефелина, а также формирование механически устойчивой структуры осадка, исключающей повышенное измельчение частиц А1203 в процессе кальцинирующего обжига.

В последние годы в области производства глинозема научный и практический интерес представляет проблема восполнения природного алюминийсодержащего сырья за счет вовлечения источников природного и техногенного происхождения, на что направлены исследования различных ученых.

Автором диссертационной работы [30] предложен механизм действия нового синтезированного модификатора (гидрокарбоалюмината кальция

4Са0А1203 С0211Н20 (ГКАК) + известь СаСО3) в процессе роста и упрочнения кристаллов А1(ОН)3; выявлена роль ГКАК в процессе выщелачивания нефелиновых спе-ков при минимальных вторичных потерях полезных компонентов; предложен механизм перехода Si02 в алюминатный раствор при выщелачивании спека, определяемый структурными модификациями а'-,Р-С^ и условиями кристаллизации ГКАК и гидроалюмосиликата натрия (ГАСН).

Изучению альтернативного способа классической технологии Байера - способа низкотемпературного спекания бокситов, позволяющего вовлекать в переработку красные шламы, посвящена работа [31]. Автором определены температурный и концентрационный режимы автоклавной переработки бокситов Тимана, оценено влияние минерального состава на полноту ЕА1 о3. Показаны возможность и условия прохождения реакций образования ЫА, ЫБ и силиката натрия в спеках при использовании каустической щелочи. При выщелачивании таких спеков вторичных потерь глинозема и щелочи в виде ГАСН не происходит, что позволяет снизить данные потери с отвальным шламом. Впервые показана применимость метода низкотемпературного спекания для небокситового сырья.

В работе [32] автором показано, что при спекании насыщенных нефелиновых шихт с пониженным содержанием оксида алюминия при использовании уртито-вых и рисчорритовых пород Хибинского массива достигаются высокие показатели извлечения ценных компонентов (Е^2о3- 89,5%, извлечение Ыа2О - 89,3%) в пределах технологически допустимого изменения режима процесса по температуре спе-

Ыа20+^20ч /Л/Г СаО

кания, величине щелочного (Мщел.=-) и известкового (Мизв.= ——) модулей.

А1203 5Ю2

Одному из вариантов решения вопроса по повышению комплексности переработки щелочных алюмосиликатов посвящено исследование [33]. В работе научно обоснованы и разработаны технические решения, обеспечивающие повышение Мизв. белитового шлама для его эффективного использования в качестве компонента сырьевой портландцементной смеси. За счет этого достигается сбалансированность количества производимых продуктов и их потребления.

Автор работы [34] предложил технологию доизвлечения А1203 в системе промывки нефелинового шлама на основе реализации процесса разложения примесных компонентов шлама - гидрогранатов кальция 3Са0А1203-6Н20(3САп8хН) и ГКАК путем обработки шлама содо-щелочным раствором. Разработана технология доизвлечения щелочи путем обработки промытого шлама известью. При этом достигается прирост ЕА120з на 3,6%, а выпуск содопродуктов увеличивается на 6-7%.

Разработке способов повышению качества металлургического глинозема посвящено диссертационное исследование [35]. Автор объяснил автоколебательный процесс изменения гранулометрического состава затравки применительно к технологии разложения алюминатных растворов Уральского (АО «УАЗ-РУСАЛ») и Богословского (АО «БАЗ-РУСАЛ») алюминиевых заводов. Оценено влияние оксалатов натрия и Zn, содержащихся в алюминатном растворе, на процесс агломерации А1(0Н)3. Установлено, что наилучшей технологией для получения крупнокристаллического гидрок-сида алюминия из высокомодульных алюминатных растворов уральских заводов является одностадийная технология с высоким затравочным отношением и регулируемым зародышеобразованием.

Автор в своей работе [36] разработал альтернативную технологию разложения крепких алюминатных растворов на основе метода ускорения декомпозиции. Разработана аппаратурно-технологическая схема концентрирования подшламовой воды с использованием метода электродиализа. Данный способ позволяет получать глинозем разной крупности, в том числе и песчаный, путем изменения затравочного отношения и температуры осаждения А1(ОН)3.

В научном исследовании [37] автором разработана имитационная модель управления технологическим процессом спекания известняково-нефелино-содовойшихты, которая может быть использована для автоматизации данного процесса во вращающейся печи 5x185 м, а также обучения персонала.

Фундаментальные исследования автора [38] подтвердили предположение о способности алюминатно-щелочных растворов удерживать продолжительное время кремнезем в границах метастабильного его состояния при Т=70...95°С. На основании результатов исследований предложено упрощение существующей на уральских глиноземных заводах аппаратурно-технологической схемы производства глинозема методом Байер-спекание. Построена математическая модель процесса выщелачива-

ния, произведен выбор оптимальных технологических параметров. Выполнены исследования в направлении повышения комплексной переработки высокожелезистых красных шламов с предварительным извлечением из них до 80% скандия, иттрия и лантаноидов с получением высокожелезистого, низкощелочного сырья, пригодного для черной металлургии, и концентрата РЗЭ. Изучен механизм разложения алю-минатно-щелочных растворов в присутствии модификаторов с получением неметаллургического А1(ОН)3.

Таким образом, российские исследователи работают над проблемой поиска путей увеличения производства отечественного глинозема для покрытия потребностей производителей первичного алюминия (добываемое и перерабатываемое глиноземсо-держащее сырье обеспечивает потребность российских предприятий всего на 50%). Однако до настоящего времени не все предложения внедрены в производство. Очень мало имеется работ, направленных на изучение природы вторичных потерь глинозема при выщелачивании спека с точки зрения высокотемпературного воздействия на образование полиморфных модификаций С28 с минимальной степенью его растворения. Знание и понимание процессов, происходящих при термической подготовке спека и последующем его выщелачивании, позволяет правильно управлять технологией получения глинозема, что в итоге способствует повышению технико-экономических показателей (ТЭП) производства.

1.2. Анализ потерь глинозема при выщелачивании нефелиновых спеков

Нефелиновый спек образуется при спекании нефелинового концентрата с известняком или нефелиновой руды с известняком и содопродуктами. Для характеристики фазового состава обычно в основном используют молекулярные отношения основных компонентов (Мщел., Мизв.), а также абсолютные содержания основных компонентов - А1203 и №20.

В нефелиновых спеках содержание растворимого компонента составляет всего ~25% от их веса. Если известно влияние химического состава и условий обработки на фазовый состав алюминатных спеков и шламов, можно достаточно обоснованно выбрать оптимальный технологический режим, обеспечивающий наилучшие ТЭП.

По проведенным ранее исследованиям фазовый состав нефелиновых спеков может быть представлен следующими соединениями: а'-С28, Р-С^, КА, КА, ОТ, бра-

унмиллерит 4Са0А1203 Ре203 (С4АБ),кальциевые алюминаты Са0А1203 (СА), натро-кальциевый алюминат №20-8Са0-3А1203 (КС8А3), натрокальциевый силикат 2№20-8Са0-58Ю2 (К2С885), натрокальциевые силикаты Ка20Са08Ю2 (КС8 или КСА82), карнегиит Ка20А120328Ю2 (ЫА82), двухкальциевый феррит 2Са0 Бе203 (С2Б), кальциевый феррит Са0Те203 (СБ) [39].

Как известно, целью процесса выщелачивания в системе «твердое тело-жидкость» является извлечение одного или нескольких полезных компонентов из сложного твердого вещества путем избирательной растворимости [40, 41].

Начиная с первых дней получения отечественного глинозема по методу спекания, изучению природы вторичных потерь уделялось большое внимание. Для достижения максимальной эффективности операции выщелачивания требуется, во-первых, обеспечить максимальный перевод полезных компонентов из спека А1203 и Я20 (суммы №20 + К20) в раствор и, во-вторых, не допустить заметного развития вторичных реакций между С28 и алюминатным раствором, приводящих к так называемым вторичным потерям полезных компонентов ввиду образования нерастворимых соединений, включающих в себя А1 и №.

Эффективность операции выщелачивания оценивается по величине процентного выхода или извлечения полезных компонентов из спека в раствор. Основным процессом является растворение щелочных алюминатов:

№20А1203^ 2№+ + 2А102-. (1.2) В алюминатном растворе происходит частичное разложение С28 (на кремнезем и гидроксид кальция), степень которого возрастает с увеличением концентрации оксида алюминия в растворе, температуры, продолжительности процесса, содержания тонких фракций шлама. При этом происходят так называемые вторичные потери глинозема и щелочи из раствора вследствие образования в качестве конечных фаз гидрогранатов и ГАСН в результате прохождения следующих химических реакций:

2Са0^Ю2 + 2/3А102- + 2/30Н- + 3Н20 ^ ^ 2/3(3Са0АЬ03 0^Ю2-5Н20) + 2/3 8^32-, (1.3) 1,758Ю32- + 2№+ + 2А102- + 6,75^0 ^а20-А203-1,758Ю2-5Н20 + 3,50Н-. (1.4) Степень насыщения гидрограната по 8Ю2 (молярное отношение 8Ю2/А1203) в условиях выщелачивания нефелинового спека составляет 0,4-0,8 ед. В условиях про-

мышленного выщелачивания спека эти вторичные потери все еще велики и заметно отражаются на себестоимости товарного А1203.

1.2.1. Взаимодействие двухкальциевого силиката с алюминатно-щелочными

растворами

Важное значение в исследованиях, посвященных поведению С^ при выщелачивании алюминатных спеков, обескремнивании и карбонизации алюминатных растворов, имеет установление и изучение устойчивых фаз - продуктов взаимодействия С28 с содо-щелочными растворами. Состав твердой фазы изучался рядом исследователей. Так, Бергер А.С. и Лилеев И.С. [42] считают, что под действием раствора №ОН (исследованный диапазон концентраций- 25-200 г/дм Ыа20) при температуре 25-90°С С^ превращается в гидросиликат кальция 1-Са0-8Ю2-пИ20 (С-8-И(1)).

По мнению Малышева М.Ф. [43] С-8-И(1) в этих условиях является неустойчивым соединением и поэтому не может присутствовать среди продуктов разложения С28. Он считает, что существует равновесие в системе «2СаО^Ю2-2СаО^Ю2Н2О-Ыа28Ю3-Ыа0И-Н20», чем и объясняет ограниченный переход SiO2 в раствор №ОН [44]. Установлено, что С-8-И(1) взаимодействует с растворами ЫАс большей скоростью, чем с С28. Таким образом, автор опровергает утверждение Бергер А.С. [45], что при разложении С28 растворами едкого натра происходит процесс обратного взаимодействия между продуктами его разложения с образованием С-8-И(1).

В работе Еремина Н.И. и др. [46] указывается, что при взаимодействии С^ с

о

растворами №ОН (концентрация - до 120 г/дм Ыа20, температура - 100°С, продолжительность взаимодействия - 51 ч) на его поверхности образуются округлые агрегации изотропной фазы с показателем преломления 1,546-1,552, которые авторы относят к гидросиликату кальция (С28И) менее основному, чем гидросиликат кальция.

Строков Ф.А. [47], изучая взаимодействие Са(0И)2 с Ыа28Ю3 в щелочной среде в условиях выщелачивания спеков, пришел к выводу, что устойчивой фазой является гидрат С28. Однако данные автора основаны только на результатах химического анализа.

На основании изучения твердой фазы кристаллооптическим и рентгенострук-турным методами анализа представлен химизм и механизм взаимодействия 2СаО^Ю2 с водой и растворами каустической и карбонатной щелочи, первым актом которого является разрушение С^ с образованием Са(ОН)2 и Si(0H)4 (в случае воды) и Са(ОН)2

и №28Ю3 (в случае растворов щелочи) [47]. Наличие в водно-щелочных растворах КА усложняет химизм их взаимодействия с С^. При наличии в алюминатном бессодовом растворе гидратированных ионов АЮ2- будут иметь место реакции образования алюмосиликата натрия и шестиводного трехкальциевого алюмината. При совместном присутствии в жидкой фазе №28Ю3, Са(0Н)2 и №А102 образуются 3САп8хН. При наличии в растворе соды образуется также СаС03.

В более поздних работах Мальца Н.С. [48] установлено, что механизм взаимодействия С^ со слабыми алюминатно-щелочными растворами при температурах 70-80°С аналогичен механизму взаимодействия С^ с каустической щелочью. Продуктами разложения являются С-8-Н(1); освобождающаяся при этом известь при наличии соды каустифицирует ее с образованием СаСО3 или остается в виде Са(ОН)2.

При температурах 90°С и выше продуктами разложения С^ во всех случаях являются 3САп8хН с насыщением по кремнезему ~1 и гидроалюмосиликат натрияКа20-А1203-1,7-1,98Ю2-2Н20 (КАп8хН).

Выявленные закономерности поведения С^ в растворах с концентрацией <100 г/дм №20к позволили рекомендовать температуру двухстадийного выщелачивания спека и последующей декантационной промывки шлама при 70-80°С. Для предотвращения гидролиза промывных вод необходимо подщелачивать их слабым раствором или промводой от промывки гидрата до каустического модуля (ак)1,8-1,9 ед.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Александров Александр Валерьевич, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сизяков, B.M. Стратегические задачи металлургического комплекса России / B.M. Сизяков, А.А. Bласов, B^. Бажин // Цветные металлы. - 2016. - № 1. - С. 32-38.

2. Wang Xing, Li. Alumina production theory & technology / Wang Xing, Li // Changsha: Central South University. - 2010. - 411 p.

3. Черкасова, M.B. Современные тенденции в переработке низкокачественного алюминиевого сырья и их влияние на развитие минерально-сырьевой базы производства глинозема / M.B. Черкасова, B.H Бричкин // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2015. - № 19. - С. 1б7-172.

4. Абрамов, B^. Физико-химические основы комплексной переработки алюминиевого сырья: учебное пособие / B^. Абрамов, ИЗ. Николаев, Г.Д. Стельмакова. - M.: Mеталлургия, 1985. - 288 с.

5. Mинцис, M^. Производство глинозема: учеб.-произв. издание / M^. Mинцис, ИЗ. Николаев, Г.А. Сиразутдинов. - Новосибирск: Наука, 2012. - 250 с.

6. Mалютин, Ю.С. Состояние сырьевой базы алюминиевой промышленности России / Ю.С. Mалютин, BX. Гальперин // Горная промышленность. - 1996. - № 2. - С.10-12.

7. www.rusal.com

8. Лайнер, А.И. Производство глинозема / А.И. Лайнер. - M.: Mеталлургия, 19б1. - б20 с.

9. Mазель, BA. Производство глинозема / BA. Mазель. - M.: Mеталлургиздат, 1950. - 504 с.

10. Пономарев, B^. Гидрохимический щелочной способ переработки алюмосиликатов / B^. Пономарев, B.C. Сажин, Л.П. Ни. - M.: Mеталлургия, 19б4. - 105 с.

11. Лайнер, А.И. Производство глинозема / Лайнер А.И., Еремин Н.И., Лайнер Ю.А. и [др.]. -M.: Mеталлургия, 1978. - 112 с.

12. Арлюк, Б.И. Комплексная переработка щелочного алюминийсодержащего сырья / Б.И. Арлюк, Ю.А. Лайнер. - M.: Mеталлургия, 1994. - 384 с.

13. Сизяков, B.M. Повышение качества глинозема и попутной продукции при переработке нефелинов / B.M. Сизяков, B.H Корнеев, B.B. Андреев. - M.: Mеталлургия, 198б. - 115 с.

14. Логинова, ИЗ. Производство глинозема: учебное пособие / ИЗ. Логинова, A.B. Кырчи-ков. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2010. - 18б с.

15. Беляев, А.И. Mеталлургия легких металлов / А.И. Беляев. - M.: Mеталлургиздат, 1970. - Зб7 с.

16. Лапо, B^. Оценка эффективности комплексной переработки сырья (на примере переработки нефелиновой руды с добавкой бокситов) / B^. Лапо, M.B. Кравченко // Цветные металлы. - 2013. - № 2. - С.52-57.

17. Пат. № 2340559, Российская Федерация, ЫПК C01F 7/38. Способ переработки нефелиновых руд и концентратов / ОАО «РУСАЛ BАMИ»; заявитель и патентообладатель ОАО «РУСАЛ BÄM№>. - заявл. 09.0б.2007, опубл. 10.12.2008.

18. Пат. № 2165888, Российская Федерация, МПК С01Б 7/38. Способ получения глинозема из нефелинового сырья / В.И. Аникеев, Р.Я. Дашкевич, В.И. Кирко, В.Я. Островлянчик, Н.С. Шмаргуненко; заявитель и патентообладатель: Научно-исследовательский физико-технический институт. - заявл. 12.08.1999, опубл. 27.04.2001.

19. Пат. № 2213057, Российская Федерация, МПК С0№ 7/38. Способ переработки низкокачественного щелочного алюмосиликатного сырья / В.Д. Семин, В.И. Кирко, З.Ф. Семина, Р.Я. Дашкевич, И.У. Ахметов, В.И. Аникеев; заявитель и патентообладатель: Научно-исследовательский физико-технический институт Красноярского государственного университета. - заявл. 30.07.2001, опубл. 27.09.2003.

20. Пат. № 2300498, Российская Федерация, МПК С0№ 7/38. Способ переработки низкокачественных нефелиновых руд / А.Г. Пихтовников, В.И. Аникеев, О.А. Чащин, К.И. Долгирева, Ф.Г. Галиуллин; заявитель и патентообладатель: ОАО «РУСАЛ Ачинск» . - № 2005111046/02, заявл. 14.04.2005, опубл. 20.10.2006.

21. Пат. № 2312815, Российская Федерация, МПК С0№ 7/38; С22В 7/00. Способ переработки алюминийсодержащего сырья / Г.П. Медведев, Р.Я. Дашкевич, Б.П. Куликов, В.И. Аникеев; заявитель и патентообладатель: Г.П. Медведев, Р.Я. Дашкевич. - заявл. 10.01.2006, опубл. 20.12.2007.

22. Пат. № 2221747, Российская Федерация, МПК С0№ 7/38. Способ переработки нефелиновых руд / А.Г. Пихтовников, В.И. Аникеев, И.У. Ахметов, Т.Н. Клименко, И.И. Шепелев, О.А. Чащин; заявитель и патентообладатель: ОАО «Ачинский глиноземный комбинат». - за-явл. 15.04.2002, опубл. 20.01.2004.

23. Пат. № 2225357, Российская Федерация, МПК С0№ 7/38. Способ переработки нефелиновых руд / А.Г. Пихтовников, В.И. Аникеев, И.У. Ахметов, Т.Н. Клименко, И.И. Шепелев, О.А. Чащин, К.И. Долгирева, П.П. Арбузов, В.В. Скляр; заявитель и патентообладатель ОАО «Ачинский глиноземный комбинат». - заявл. 25.09.2002, опубл. 10.03.2004.

24. Пат. № 2602564, Российская Федерация, МПК С0№ 7/08; С0№ 7/38; С0№ 7/06. Способ подготовки шихты в глиноземном производстве / В.М. Сизяков, В.Н. Бричкин, Е.А. Алексеева; заявитель и патентообладатель: ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет». - заявл. 26.11.2015, опубл. 20.11.2016.

25. Пат. № 2450066, Российская Федерация, МПК С22В 21/00; С0№ 7/38; С22В 1/14; С22В 3/04. Способ переработки нефелиновых руд для получения глинозема и содопродуктов / В.Г. Оголь, В.П. Ягин; заявитель и патентообладатель: В.Г. Оголь. - заявл. 11.03.2011, опубл. 10.05.2012.

26. Пат. № 2184703, Российская Федерация, МПК С0№ 7/14. Способ переработки алюминат-ного раствора при производстве глинозема из нефелина / И.В. Давыдов, А.А. Кузнецов, Е.А. Беликов, Н.А. Кузьмин, В.Г. Лазарев, В.В. Стряхов; заявитель и патентообладатель: ОАО «ВАМИ», ОАО «Металлург». - заявл. 27.06.2000, опубл. 10.07.2002.

27. Пат. № 2381992, Российская Федерация, МПК C01F 7/14. Способ получения песчаного глинозема при переработке глиноземсодержащего сырья способом спекания / А.Г. Пихтовников, В.И. Аникеев, Н.Н. Ананьева, О.А. Чащин, Е.Г. Котлягин; заявитель и патентообладатель: ОАО «РУСАЛ Ачинск». - заявл. 26.09.2005, опубл. 20.02.2010.

28. Пат. № 2424980, Российская Федерация, МПК C01F 7/14. Способ карбонизации алюми-натных растворов / И.В. Давыдов, Л.Л. Федорова; заявитель и патентообладатель ОАО «РУСАЛ ВАМИ». - № 2009106612/05, заявл. 25.02.2009; опубл. 27.07.2011.

29. Пат. № 2599295, Российская Федерация, C01F 7/14; C22B 3/04. Способ разложения алю-минатных растворов при переработке нефелинового сырья / В.М. Сизяков, В.Н. Бричкин, Д.А. Кремчеева, Е.Е. Гордюшенков; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет». - заявл. 12.12.2014, опубл. 10.10.2016.

30. Сизякова, Е.В. Повышение эффективности способа комплексной переработки нефелинов на основе использования карбоалюминатных соединений: дис... канд. техн. наук: 05.16.02 / Е.В. Сизякова. - СПб., 2007. - 186 с.

31. Ордон, С.Ф. Комплексная переработка глиноземсодержащего сырья и отходов глиноземного производства с использованием низкотемпературного спекания: дис. канд. техн. наук: 05.16.02 / С.Ф. Ордон. - Екатеринбург, 2013. - 124 с.

32. Черкасова, М.В. Использование сырьевых добавок природного и техногенного происхождения при комплексной переработке нефелиновых концентратов: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.16.02 / М.В. Черкасова. - СПб., 2016. - 20 с.

33. Куртенков, Р.В. Разработка технологии получения однокомпонентной портландцемент-ной смеси при комплексной переработке нефелинов: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.16.02 / Р.В. Куртенков. - СПб., 2016. - 20 с.

34. Старшинов, А.В. Технология комбинированного содо-известкового выщелачивания нефелиновых шламов при комплексной переработке щелочных алюмосиликатов: дис. канд. техн. наук: 05.16.02 / А.В. Старшинов. - СПб., 2016. - 195 с.

35. Кузнецов, И.А. Совершенствование технологии разложения алюминатных растворов для получения крупнокристаллического гидроксида алюминия: дис. канд. техн. наук: 05.16.02 / И.А. Кузнецов. - Екатеринбург, 2007. - 165 с.

36. Тодоров, С.А. Исследование и разработка метода электродиализа для разложения и концентрирования алюминатных растворов: дис. канд. техн. наук: 05.16.02 / С.А. Тодоров. -М., 2007. - 137 с.

37. Курносов, Б.В. Имитационная система управления технологическим процессом спекания нефелино-известняковой шихты: дис. канд. техн. наук: 05.13.06 / Б.В. Курносов. - Красноярск, 2004. - 146 с.

38. Логинова, И.В. Физико-химические основы технологии комплексной переработки бокситового сырья в концентрированных щелочных средах: автореф. дис... д-ра техн. наук: 05.16.02 / И.В. Логинова. - Екатеринбург, 2016. - 48 с.

39. Арлюк, Б.И. Определение фазового состава алюминатных спеков и шламов химическим методом / Б.И. Арлюк, Т.А. Кириллова // Труды ВАМИ. - Л., 1970. - № 70. - С. 43-50.

40. Вольдман, Г.М., Теория гидрометаллургических процессов: учебное пособие для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. / Г.М. Вольдман, А.Н. Зеликман. - М.: Интермет Инжиниринг, 2003. -464 с.

41. Минеев, Г.Г. Теория металлургических процессов: учебник для вузов / Г.Г. Минеев, Т.С. Минеева, И.А. Жучков, Е.В. Зелинская. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010. - 522 с.

42. Бергер, A.C. О составе твердой фазы при взаимодействии ß-двукальциевого силиката с растворами NaOH / A.C. Бергер, И.С. Лилеев // Материалы Всесоюз. совещания по химии и технологии глинозема. - Новосибирск, Изд. Сиб. отд. АН СССР, 1960. - С. 109-112.

43. Малышев, М.Ф. Сравнительная химическая активность ß-2Cа0.Si02 и Ca0Si02H20 / М.Ф. Малышев // Цветные металлы. - 1964. - № 11. - С. 59-62.

44. Малышев, М.Ф. К вопросу взаимодействия ß-2Cа0.Si02 с растворами едкого натра / М.Ф. Малышев // Цветные металлы. - 1965. - № 2. - С. 57-59.

45. Бергер, А.С. К вопросу о составе твердой фазы и роли соды при взаимодействии ß-2СаО^Ю2 с содовоалюминатными растворами /А.С. Бергер // Цветные металлы. - 1963. - № 10. - С. 50-56.

46. Еремин, Н.И. Исследование взаимодействия у- и ß-C2S с водо-щелочными растворами / Н.И. Еремин, М.С. Дурандина, Ю.И. Павлов // ЖПХ. - 1967. - Т. XL. - Вып. 5. - С. 948-954.

47. Строков, Ф.А. Выщелачивание спеков в щелочном растворе / Ф.А. Строков // Труды ГИПХа. - 1940. - Вып. 32. - С. 12-15.

48. Мальц, Н.С. Механизм взаимодействия ß-C2S со слабыми щелочно-алюминатными растворами / Н.С. Мальц, Ж.Д. Зинкевич // Труды ВАМИ. - 1971. - № 77. - С. 24-34.

49. Смирнов, М.Н. О разложении двухкальциевого силиката и переходе в раствор кремнезема при выщелачивании тонкоизмельченных алюминатных спеков / М.Н. Смирнов // Цветные металлы. - 1966. - № 1. - С. 52-60.

50. Еремин, Н.И. Химические потери глинозема и щелочи при взаимодействии у-2СаО^Ю2 с алюминатными растворами / Н.И. Еремин, М.С. Дурандина // Труды ВАМИ. -1966. - № 59. - С.10-15.

51. Малышев, М.Ф. Изучение поведения C2S в алюминатных растворах / М.Ф. Малышев // Цветные металлы. - 1962. - № 1. - С. 15-19.

52. Бергер, А.С. Условия разложения ß-двухкальциевого силиката при выщелачивании спеков / А.С. Бергер // Статьи Изв. Сибирск. отд. АН СССР. - 1961. - № 1. - С.100-106.

53. Бергер, А.С. О взаимодействии Р-двухкальциевого силиката с щелочными и алюми-натными растворами: автореф. дис... канд. техн. наук: 05.16.02 / А.С. Бергер. - Новосибирск.

- 1961. - 24 с.

54. Малышев, М.Ф. Изменение активности P-2CaOSiO2 в процессе разложения / М.Ф. Малышев, Г.В. Казабродская // Труды ВАМИ. - 1966. - №57. - С.37-43.

55. Дроздов, Б.В. Кинетика разложения C2S в алюминатных растворах / Б.В. Дроздов // Труды 2-й Всесоюзн. конф. по теор. и прикладной электрохимии (г. Киев, май 1949). - Киев, 1949. - С. 106-110.

56. Малышев, М.Ф. Взаимодействие C2S с щелочно-алюминатными растворами / М.Ф. Малышев // Цветные металлы. - 1958. - № 10. - С.15-18.

57. Мальц, Н.С. Изучение разложения двухкальциевых силикатов при гидрохимической переработке / Н.С. Мальц, Ж.Д. Зинкевич, И.Б. Фирфарова // Цветные металлы. - 1973. - № 9.

- С. 21-25.

58. Мальц, Я.С. Проверка применимости уравнении кинетики разложения к Р-двухкальциевому силикату алюминатно-щелочным растворам / Я.С. Мальц, Ж.Д. Зинкевич // Труды ВАМИ. - 1975. - № 91. - С. 22-29.

59. Мальц, Н.С. О взаимодействии двухкальциевого силиката с алюминатно-щелочными растворами / Н.С. Мальц, В.М. Сизяков, Н.С. Шморгуненко, Ж.Д. Зинкевич // Труды ВАМИ.

- 1975. - № 111. - С. 48-57.

60. Мальц, Н.С. Взаимодействие окиси кальция и кремнезема со слабыми щелочно-алюминатными растворами / Н.С. Мальц, Ж.Д. Зинкевич, Д.И. Цеховольская, И.М. Григорьева // ЖПХ. - 1973. - Т. XLVI, вып. 9. - С. 2085-2087.

61. Арлюк, Б.И. Усовершенствование процессов переработки алюминатно-щелочных нефелиновых спеков / Б.И. Арлюк // Цветметинформация. - М. - 1978. - 150 с.

62. Арлюк, Б.И. Кинетика разложения двухкальциевого силиката в алюминатном растворе / Б.И. Арлюк // ЖПХ. - 1987. - № 10. - С. 2225-2231.

63. Арлюк Б.И. О повышении извлечения глинозема при выщелачивании нефелиновых спеков / Б.И. Арлюк, ЕМ. Стешенко // Труды ВАМИ. - 1972. - № 8. - С. 35-43.

64. Мальц, Н.С. Особенности взаимодействия двухкальциевого силиката промышленных спеков со слабыми алюминатными растворами / Н.С. Мальц, М. Г. Золотарева, Ж.Д. Зинкевич, Н.М. Голяндина // Труды ВАМИ. - 1976. - № 94. - С. 70-75.

65. Арлюк, Б.И. Оптимизация гидрохимической переработки алюминатных спеков на глинозем / Б.И. Арлюк, Л.И. Финкельштейн, Т.А. Кириллова // Цветная металлургия. - 1979.

- № 4. - С.31-35.

66. Арлюк, Б.И. Влияние концентрации алюминатного раствора на процесс выщелачивания нефелиновых спеков / Б.И. Арлюк, Н.С. Шморгуненко, Л.И. Финкельштейн // Цветные металлы. - 1976. - № 2. - С. 43-47.

67. Абрамов, В.Я. Физико-химические основы комплексной переработки алюминиевого сырья: учебное пособие / В.Я. Абрамов, И.В. Николаев, Г.Д. Стельмакова - М.: Металлургия, 1985. - 288 с.

68. Nurse, R.W. Phase equilibria and constitution of portland cement clinker / R.W. Nurse // Proc. 4th Intern. Symp. Chem. Gem (Washington (USA), 1962). - Washington, 1962. - Vol. 1. - P. 9-21.

69. Нэрс, Р. Фаза двухкальциевого силиката / Р. Нэрс // Материалы третьего Межд. конгр. по химии цемента (г. Москва, сент. 1958). - М., 1958. - С. 27-45.

70. Bredig, M.A. Polymorphism of calcium orthosilicate / M.A. Bredig // J. Amer. Ceram. Soc. - 1950. - Vol. 33. - № 6. - P. 188-192.

71. Rankin, G.A. The ternary system Ca0-Al20з-Fе20з / G.A. Rankin, P.E. Wright // Amer. J. Sei. - 1915. - 4th Ser. - Vol. 39. - Issue 229. - P. 1-79.

72. Roy, D M. Studies in the System Ca0-Al203-Si02-H20: III, New Data on the Polymorphism of Ca2Si04 and Its Stability in the System Ca0-Si02-H20 / D M. Roy // J. Amer. Cer. Soc. -1958. - Vol. 41. - № 8. - P. 293-304.

73. Торопов, Н.А. К вопросу о полиморфизме двухкальциевого силиката / Н.А. Торопов // ДАН СССР. - 1957. - Вып. 1112. - № 3. - С. 467-469.

74. Smith, D.K. The crystal structure of y-dicalcium silicate / D.K. Smith, A. Majumdаr, F. 0rdway // Acta Cryst. - 1965. - Vol. 17. - P. 787-795.

75. Казак, В.Ф. О кристаллохимическом аспекте полиморфных превращений двухкальциевого силиката/ В.Ф. Казак, А.Н. Доманский, А.И. Бойкова, В.В. Илюхин, Н.В. Белов // Кристаллография. - 1974. - Т. 19, № 6. - C. 1179-1185.

76. Бойкова, А.И. Физико-химические свойства и кристаллохимические особенности фаз портландцементного клинкера: дис...д-ра хим. наук: 05.17.11 / А.И. Бойкова. - Ленинград, 1983. - 411 с.

77. Бойкова, А.И. Кристаллохимия твердых растворов минералов цементного клинкера / А.И. Бойкова // Цемент. - 1982. - № 9. - С. 7-10.

78. Бойкова А.И. Цементные минералы сложного состава / А.И. Бойкова // Химия силикатов и оксидов. - 1982. - С. 255-274.

79. Guinier, A. Sur le polymorphisme du silicate bicalcique / A. Guinier, N. Yannaquis // Comp. rend. - 1957. - Vol. 244. - No. 21. - P. 2623-2625.

80. Guinier A. La transition polymorphique P^-y de I'orthosilicate de calcium / A. Guinier, N. Yannaquie // Bull. Soc. franc. Miner. Crist. - 1959. - Vol. 82. - P. 126-136.

81. Регур, М. Кристаллохимия компонентов портландцементного клинкера / М. Регур, А. Гинье // Матер. шестого Междунар. конгресса по химии цемента (г. Москва, май 1976 г.). -М., 1976. - С. 25-29.

82. Black, L. X-ray photoelectron spectroscopy of the cement clinker phases tricalcium silicate and P-dicalcium silicate / L. Black, A. Stumm // Cement and ^ncr. Res. - 2003. - Vol. 33. - P. 1561-1567.

83. Fukuda, K. Orientation of coherent interphase boundaries formed by the a to a'H phase transition in belite crystals / K. Fukuda, L. Maki // Cement and Concrete Res. - 1993. - Vol. 23. - P. 599-602.

84. Niesel, K. The importance of the a'L^a'H transition in the polymorphism of dicalcium silicate / K. Niesel // Silicates Ind. - 1972. - Vol. 37. - No. 5. - P. 136-138.

85. Lehman, H. Die stabilitatshereiche der modificationen dee dicalciumsilicates / H. Leh-man, К. Niesel, P. Thormann // Tonind. Ztg. - 1969. - Vol. 93. - No. 6. - P. 197-209.

86. Сычев, М.М. Алит и белит в портландцементном клинкере / М.М. Сычев, В.И. Корне-ев, Н.Ф. Федоров. - М.: Стройиздат, 1965. - 152 c.

87. Polivka, M. Study of the formation of silicate minerals under high conditions / M. Polivka, A.Klein // Mater. Res. And Stand. - 1961. - Vol. 1 - No. 7. - P. 524-527.

88. Торопов, Н.А. Твердые растворы в системе ортосиликат кальция - ортосиликат неодима / Н.А. Торопов, Н.Ф. Федоров // Журнал неорганической химии. - 1964. - Т. 9. - № 1. - С. 156-163.

89. Торопов Н.А. О стабилизации высокотемпературных форм двухкальциевого силиката ортосиликатами лантаноидов / Н.А. Торопов, Н.Ф. Федоров // Журнал неорганической химии. - 1962. - Т. 35. - № 10. - С. 2156-2161.

90. Lampe, F. On a new form of P-belite / F. Lampe, R. Seydel // Cement and Concrete Res. -1989. - Vol. 19. - P. 509-518.

91. Бойкова, А.И. О взаимосвязи между составом, кристаллохимическими особенностями структуры и свойствами цементных минералов / А.И. Бойкова // Успехи физики и химии силикатов. - М.: Наука, 1978. - 295 с.

92. Букки, Р. Влияние природы и подготовки исходных веществ на реакционную способность сырьевых смесей / Р. Букки // VII Междунар. конгресс по химии цемента (г. Париж (Франция), апр.1980 г.). - Париж, 1980. - С. 156-160.

93. Gutt, W. The Effect of Potassium on the Hydraulicity of Dicalcium Silicates / W. Gutt, E.F. Osborn // Cement Technology. - 1970. - Vol. 1. - No. 4. - P. 121-125.

94. Hirai, M. Formation of Belite Burned in the Presence of A12O3 and Na2SO4 / M. Hirai, M. Yanagi // CAJ Review of the 22nd General Meeting (Tokyo (Japan), may 1968). - Tokyo, 1968. -P. 25-26.

95. Glasser, F.P. Phase Equilibrium Studies in the System CaO-Cr2O3-SiO2 / F.P. Glasser, E.F. Osborn // J. Amer. Ceram. Soc. - 1958. - Vol. 41. - No. 9. - P. 358-367.

96. Hirai, M. Formation of belite burned in the presence of Al2O3 and Na2SO4 / M. Hirai, M. Xanagi // Revue of the 22-th Gen. Meeting of Cement Association Industry (Tokyo (Japan), may 1968). - Tokyo, 1968. - P. 13-15.

97. Чистякова, А.А. Свойства нефелиновых шламов получаемых при переработке различного исходного сырья /А.А. Чистякова, М.В. Коугия // Цемент. - 1976. - № 10. - С. 20-21.

98. Нурмагамбетов, Х.Н. Исследование структуры двухкальциевого силиката в спеках и шламах глиноземных заводов / Х.Н. Нурмагамбетов, С.А. Щербан, В.А. Белоусова // Труды ВАМИ. - 1972. - № 8. - С. 37-41.

99. Мальц, Н.С. Изучение кинетики разложения двухкальциевых силикатов / Н.С. Мальц, Т.Д. Зинкевич // Цветная металлургия. - 1971. - № 17. - С. 30-34.

100. Болдырев, А.С. Другие цементы (цементы с высоким содержанием активного C2S) и их применение / А.С. Болдырев // VII Междунар. конгресс по химии цемента (г. Париж (Франция), апр.1980 г.). - Париж, 1980. - С. 65-69.

101. Дружинина, Н.К. Исследование взаимодействия двухкальциевого силиката с алюминатом натрия / Н.К. Дружинина, М.С. Белецкий, П.Д. Каценеленеоген, А.И. Егерева // Труды ВАМИ. - 1960. - № 46. - С. 51-58.

102. Бойкова, А.И. Влияние примесей на фазовые соотношения, состав и кристаллохими-ческое состояние фаз в многокомпонентных клинкерных системах / А.И. Бойкова // Цемент. -1992. - № 2. - С.17-19.

103. Малинин, Ю.С. Модифицирование портландцементного клинкера окисью марганца / Ю.С. Малинин, Ю.Ф. Хныкин, У.И. Папиашвили, В.П. Рязин // ЖПХ. - 1978. - Т. 51. - № 7. -С.1480-1484.

104. Kazutaka, S. Influence of the Minute Quantity of Impurities on the Transformation of Dical-cium Silicates / S. Kazutaka, T. Minoru // J. of the Ceramic Association Japan. - 1961. - Vol. 69. -No. 8. - P. 156-159.

105. Бутт, Ю.М. Портландцемент / Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев. - М.: Стройиздат, 1974. -328 с.

106. Мазель, В.А. Изучение кристаллизации высокоглинистых алюмокальциевых шлаков / В.А. Мазель, Ф.И. Цымбал // Труды ВАМИ. - 1940. - № 24. - С. 8-13.

107. Мазель, В.А. Изучение взаимодействий и равновесных состояний в системе Na2OAl2O3 - Na2OFe2O3 - 2CaOSiO2 (NA-NF-C2S) при температурах спекания / В.А. Мазель // Труды ВАМИ. - 1957. - № 39. - С. 115-118.

108. Думская, А.Ф. Результаты исследований по разработке схемы переработки красноярской нефелиновой породы / А.Ф. Думская, Г.С. Благовещенская // Тез. докладов совещания по химии и технологии глинозема (г. Ереван, 23-30 сент. 1960 г.). - Ереван, 1960. - С. 11-30.

109. Ткачева, З.С. Влияние скорости охлаждения на качество нефелиновых спеков / З.С. Ткачева, Н.А. Струкуленко // Цветные металлы. - 1964. - № 8. - С. 64-66.

110. Арлюк, Б.И. Выщелачивание алюминатных спеков / Б.И. Арлюк. - М.: Металлургия, 1979. - 80 с.

111. Арлюк, Б.И. Влияние режима охлаждения на качество нефелиновых спеков / Б.И. Арлюк // Цветные металлы. - 1967. - № 8. - С.62-65.

112. Александров А.В., Немчинова Н.В. Роль полиморфных модификаций двухкальциевого силиката нефелиновых спеков при производстве глинозема / А.В. Александров, Н.В. Немчинова // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2016. - Т. 20. - № 11. - С. 170-183.

113. Мальц, Я.С. Влияние процессов взаимодействия двухкальциевого силиката с алюминатными растворами на условия работы промышленной отстойной аппаратуры / Я.С. Мальц, Ж.Д. Зинкевич // Цветные металлы. - 1975. - № 15. - С. 27-30.

114. Куколев, Г.В. Влияние оксидов, образующих твердые растворы в двухкальциевом силикате, на свойства портландцементного клинкера / Г.В. Куколев, М.Т. Мельник // Цемент. -1956. - № 1. - С.16-19.

115. Уэлч, Д.Г. Влияние малых добавок на гидравлические свойства силикатов кальция / Д.Г. Уэлч, У. Гатт // Матер. IV Междунар. конгресса по химии цемента. - М: Стройиздат, 1964. - С. 58-61.

116. Бранауер, С. Гидратация трехкальциевого и ß-двухкальциевого силиката при комнатной температуре / С. Бранауер, С. Гринберг // В кн.: Четвертый междунар. конгресс по химии цементов. - М, 1964. - С. 123-159.

117. Сизяков, Я.М. О механизме перехода кремнезема в алюминатные растворы при выщелачивании спеков / Я.М. Сизяков, Г.Ш. Высоцкая // Повышение техники и технологии процессов в глиноземном производстве. Сб. научн. тр. - Л.: ВАМИ, 1986. - С. 74-79.

118. Сизяков, В.М. Применение спектроскопии комбинационного рассеяния света и УФ спектроскопии к изучению процессов разложения алюминатных растворов / В.М. Сизяков, Л.А. Мюнд, К.А. Бурков //Тез. V Всесоюзн. Менделеевской дискуссии. - Л.: Наука, 1978. - С. 225-229.

119. Бурков, К.А. О состоянии ионов в алюминатных растворах с добавками SiO2 / К.А. Бурков, В.М. Сизяков, Л.А. Мюнд // ЖПХ. - 1979. - № 1. - С. 53-57.

120. Сизяков, В.М. Исследование системы 3CaO-А1203 п8Ю2(6-2п)Н20Ка2С03-Н20 при температурах 50-175°С / В.М. Сизяков, Г.М. Высоцкая, О.А. Борзенко // Цветные металлы. -1977. - № 8. - С. 41-43.

121. Сизяков, В.М. О роли соды в процессе выщелачивания нефелиновых спеков / В.М. Сизяков // Цветные металлы. - 1974. - № 6. - С. 36-38.

122. Александров, А.В. Анализ причин вторичных потерь глинозема при выщелачивании нефелиновых спеков / А.В. Александров, Н.В. Немчинова // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2017. - Т. 21. - № 2. - С.137—145.

123. Bussem, W. Die Struktur des Pentacalciumtrialuminats / W. Bussem, A. Eitel // Z. Kristal-logr. - Vol. 95. - No. 3/4. - 1936. - P. 175—188.

124. Шпынова, Л.Г. Кристаллохимический аспект гидратационной активности цементных минералов / Л.Г. Шпынова, В В. Илюхин, М.А. Санициий // Изв. АН СССР. - 1985. - Т. 21. -№ 10. - С. 1786—1789.

125. Butt, Y.M. The mechanism of clinker formation processes and the modification of its structure / Y.M. Butt, V.V. Timashev, A.P. Osokin // Proc. 6th Int. Congr. Chem. Cement (Moscow, Oct. 1074). - Moscow, 1974. - P. 84—87.

126. Sychev, M M. Problem of admixtures / M M. Sychev // Proc. 5th Int. Symp. Chem. Cement. - Tokyo, 1968. - P.I, 157. - P. 45—47.

127. Ono, Y. Effect of the cristallographic properties of alite and belite on the strength of cement / Y. Ono, Y. Soda // Semento Gijutsu Nempo. - 1965. - No. 19. - P. 93—95.

128. Butt, Y.M. The crystallization of compounds in the presence of Cr2O3, P2O5 or SO3, and the properties of the resultant cement / Y.M. Butt, V.V. Timashev, L.I. Malozohn // Proc. 5th Int. Symp. Chem. Cement. - Tokyo, 1968. - P.I.340. - P. 89—93.

129. Boikova, A.I. Ordered and disordered structures of tricalcium silicate solid solutions / A.I. Boikova // Proc. 9th Conf. Silicate Ind. Budapest. - 1968. - P. 41—45.

130. Fierens, P. Structure and reactivity of chromium-doped tricalcium silicate / P. Fierens, J.P. Verhaegen // J. Amer. Ceram. Soc. - 1972. - No. 55. - P. 309—311.

131. Regourd M. The crystal chemistry of the constituents of portland cement clinker / M. Regourd, A. Guinier // 6th Int. Congr. Chem. Cement. - Moscow, 1974. - P. 161—164.

132. Carobbi, G. Trattato dimineralogia USES / G. Carobbi // Edizioni Scientifiche Firenze. -1971. - Vol. I. - P. 347—349.

133. Комохов, П.Г. Механико-энергетические аспекты процессов гидратации, твердения и долговечности цементного камня / П.Г. Комохов // Цемент. - 1987. - № 2. - С. 20—23.

134. Бойкова, А.И. Изучение структуры связей в цементных минералах / А.И. Бойкова // Тез. докл. VI Всесоюзн. Научно-техн. совещ. по химии и технологии цемента (г. Москва, сент. 1982). - М., 1982. - с.23—27.

135. Регур, М. Синтез и кристаллографическое исследование некоторых белитов / М. Ре-гур, М. Бигаре, Ж. Форе, А. Гинье // Матер. пятого Междунар. конгресса по химии цемента (г. Москва, июнь 1973). - М.: Стройиздат, 1973. - С. 25—27.

136. Jelenk, I. Hydration of B2O3-stabilized а'- and P-modif^t^^ of dicalcium silicate / I. Jelenk, A. Bezjak, M. Bujan // Cement and ^ncr. Res. - 1978. - Vol. 8. - P. 173—180.

137. Бойкова, А.И. Белиты сложного состава / А.И. Бойкова, Л.В. Гриценко, Г.П. Нилова,

A.И. Доманский // Цемент. - 1980. - № 7. - С.63-67.

138. Горшкова, И.В. Стабилизация структуры неустойчивых при нормальной температуре форм ортосиликатов кальция соединениями натрия / И.В. Горшкова // Сб. Структура технических силикатов. Труды МХТИ им Д.И. Менделеева. - 1976. - № 2. - С. 120-124.

139. Бутт, Ю.М. Практикум по химической технологии вяжущих материалов / Ю.М. Бутт,

B.В. Тимашев. - М.: Высш. школа, 1973. - 504 с.

140. Бикбау, М.Я. О кристаллохимических критериях управления гидратационной активностью цементов / М.Я. Бикбау // Изв. АН СССР. - 1980. - Т. 16. - № 7. - С. 1281-1285.

141. Бикбау, М.Я. О гидратационной активности силикатов / М.Я. Бикбау // Матер. VI междунар. конгресс по химии цемента. - М.: Стройиздат. - 1976. - С. 28-32.

142. Корнеев, В.И. Термическая стабилизация ß-формы C2S / В.И. Корнеев, М.М. Сычев, Л.Б. Байгалина // Известия вуза АН СССР, нефтяные материалы. - 1969. - № 3. - С. 560-565.

143. Мейер, К. Физико-химическая кристаллография / К.М. Мейер. - М.: Металлургиздат, 1972. - 480 с.

144. Павлюченко, М.М. Химическая кинетика гетерогенных процессов / М.М. Павлюченко // Сб. Гетерогенные химические реакция и реакционная способность. - Минск, 1975. - С. 87-92.

145. Сычев, М.М. Природа активных центров и управление элементарными актами гидратации / М.М. Сычев // Цемент. - 1990. - № 5. - С. 6-10.

146. Сычев, М.М. Исследование элементарных актов гидратации цементов / М.М. Сычев, Е.Н. Казанская // ЖПХ. - 1982. - № 4. - С. 736-748.

147. Сычев, М.М. Теоретические основы применения цементов / М.М. Сычев. - Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1988. - С. 86-63.

148. Сычев, М.М. Современные представления о механизме гидратации цементов / М.М. Сычев // Сб. ВНИИЭСМ. Сер. Цементная промышленность. - М.: ВНИИЭСМ, 1984. - С. 5-9.

149. Казанская, Е.Н. Активация твердения портландцемента / Е.Н. Казанская, М.М. Сычев // Цемент. - 1991. - № 7/8. - С. 31-36.

150. Сычев, М.М. Некоторые вопросы механизма гидратации цемента / М.М. Сычев // Цемент. - 1981. - № 8. - С. 8-10.

151. Стрижов, Е.Ф. Перенос электронов при элементарном акте гидратации цементов / Е.Ф. Стрижов, М.М. Сычев, Н И. Гермаш // Цемент. - 1985. - № 10. - С. 9-11.

152. Сычев, М.М. Адгезия цементов / М.М. Сычев // Цемент. - 1984. - № 11. - С. 11-15.

153. Акимов, В.Г. Определение концентрации точечных дефектов в твердых растворах трехкальциевого силиката с ZnO / В.Г. Акимов, В.В. Тимашев, А.И. Бойкова // Труды МХТИ им. Д.И. Менделеева. - 1976. - Вып. 92. - С. 112-115.

154. Тимашев, В.В. Кинетика клинкерообразования. Структура и состав клинкера и его фаз / В.В. Тимашев // VI шестой междунар. конгресс по химии цемента. - М.: Стройиздат, 1981. - C. 69—73.

155. Fierens, P. Hydration of tricalcium silicate in paste-kinetics of calcium ions dissolution in the agueus phase / P. Fierens, J.P. Verhaegen // Cem. and concr. Res. - 1975. - Vol. 6. - No. 1. -P.103. - No. 2. - P. 337—339.

156. Марфунин, А.С. Спектроскопия, люминесценция радиационные центры в минералах // А.С. Марфунин. - М.: Недра, 1975. - 327 с.

157. Семин, В.Д. Влияние термообработки нефелиновых спеков на степень извлечения полезных компонентов / В.Д. Семин, Г.М. Галанин, Л.И. Финкельштейн, З.Ф. Семина // Цветная металлургия. Цветметинформация. - 1977. - № 17. - С. 24-27.

158. Лилеев, И.С. О химических процессах при получении окиси алюминия по методу спекания / И.С. Лилеев // Труды ГИПХ. - 1940. - Вып. 32. - С. 55-65.

159. Лилеев, И.С. Химия и технология окиси алюминия / И.С. Лилеев. - Л.: Наука, 1940. -166 с.

160. Арлюк, Б.И. Контроль качества спека получаемого во вращающихся печах / Б.И. Арлюк, З.В. Ермолаева // Цветная металлургия (бюл. Ин-та Цветметинформация). - 1970. - № 2. - С. 35-40.

161. Пат. № 2023667, Российская Федерация, C01F 7/06 Способ моделирования агитационного выщелачивания нефелинового спека в лабораторных условиях / Б.И. Арлюк, Н.А. Зенько-ва, Т.В. Горбачева, Т.А. Кириллова; ОАО «РУСАЛ ВАМИ»; заявитель и патентообладатель ОАО «РУСАЛ ВАМИ». - заявл. 22.04.1991; опубл. 30.11.1994.

162. Боровиков, В.В. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов. - 2-е изд. / В.В. Боровиков. - СПб.: Питер, 2003. - 688 с.

163. Дрейпер, Н. Прикладной регрессионный анализ / Н. Дрейпер, Г. Смит. - Пер. с англ. -Изд. 2-е, перераб., доп. - М., 1986. - Т. 1. - 366 с.

164. Барановский, В.В. Роль режима охлаждения на качества алюмокальциевых спеков / В.В. Барановский, Л.Г. Барбакадзе // Труды ВАМИ. - 1961. - № 53. - 14 с.

165. Смирнов, М.Н. Кинетика спекания глиноземсодержащих руд / М.Н. Смирнов Труды ВАМИ. - Л., 1957.- № 42. - С. 31-38.

166. Нерославская, Л.Л. Исследование спекания нефелина известняком комплексным методом / Л.Л. Нерославская // Труды ВАМИ. - 1979. - № 103. - С. 30-35.

167. Сизяков, В.М. Совершенствование технологии получения глинозема и повышение комплексности использования сырья / В.М. Сизяков, Л.Л. Нерославская // Труды ВАМИ. -Л., 1980. - С.12-18.

168. Shijie, W. Modeling of Pulverized Coal Combustion in Cement Rotary Kiln / W Shijie // Energy & Fuels. - 2006. - No. 20. - P. 2350-2356.

169. H. Allaboun, A.Y. Al-Otoom Energy requirements of using oil shale in the production of ordinary portland clinker / H. Allaboun A Y. // Oil Shale. - 2008. - Vol. 25. - No. 3. - P. 301-309.

170. Surendra, N. Ghosh. The chemistry of dicalcium silicate mineral // J. Mater. Sci. - 1979. - No. 14. - P. 1554-1566.

171. Holm, J.L. Studies of the polymorphic transformations of dicalcium silicate (Ca2SiO4) and sodium tetrafluoroberyllate (Na2BeF4) by Thermosonimetry and differential scanning calorimetry / J.L. Holm, K. Lonvik // Journal of Thermal Analysis. - 1982. - Vol. 25. - P. 109-115.

172. Young, J.K. Phase Transformations in Dicalcium Silicate: II, TEM Studies of Crystallography, Microstructure, and Mechanisms / J.K. Young //J. Amer. Cer. Soc. - 1992. - Vol. 75. - No. 9. - P. 2407-2419.

173. Ian, N. Phase Transformations in Dicalcium Silicate: III, Effects of Barium on the Stability of Fine-Grained a'L and ß Phases / Ian Nettleship // J. Amer. Cer. Soc. - 1993. - Vol. 76. - No. 10. -P.2628-2634.

174. Бикбау, М.Я. Кристаллическая структура и полиморфизм двухкальциевого силиката / М.Я. Бикбау // Цемент и его применение. - 2006. - № 5. - С.64-67.

175. Гиббс, Дж. Термодинамические работы / Дж. Гиббс. - Л: Изд. Технико-теор. лит, 1950. -492 с.

176. Volmer, М. Kinetic d. Phasenbildung / M.Volmer. // Bd. IV der Sammlung «Die chemische Reaktion», herausgegeben von K. F. Bonhoeffer. - Leipzig, 1939. - 220 p.

177. Becker, R. Kinetische behandlung der keimbildung in iibersattigten dampfen / R.Becker, W. Doring // Ann. Phys. Chem. - 1926. - Vol. 24. - 719 p.

178. Stranski, J.N. The mechanism of the equilibrium of small crystals / J.N. Stranski, R.Kaischew // Zs. Phys. Chem. - 1934. - Vol. 26. - P. 100-113.

179. Зельдович, Я.Б. К теории образования новой фазы. Кавитация / Я.Б. Зельдович // ЖЭТФ. - 1942. - Т. 12. - № 11/12. - С. 525-538.

180. Новиков, И.И. Теория термической обработки металлов: учебник. Изд. 4-е, испр. и доп. / И И. Новиков. - М.: Металлургия, 1986. - 392 с.

181. Мак Лин, Д. Границы зерен в металлах / Д. Мак Лин. - М.: Металлургиздат, 1960. - 332 с.

182. Беркович, Т.М. Кристаллохимические особенности портландцементов для производства асбестоцементных изделий / Т.М. Беркович, Г.С. Блох // Краткие тезисы докладов на V Всесоюзном науч.-техн. совещании по химии и технологий цемента НИИ цемент, ВНИИЭСМ (г. Москва, 26-29 сент. 1978). - М., 1978. - С.12-13.

183. Слезов, В.В. Кинетика зернограничной сегрегации примеси в поликристаллах / В.В. Сле-зов, Л.Н. Давыдов, О.А. Осмаев // Вопросы атомной науки и техники. - 2003. - № 3. - С. 2534.

184. Слезов, В.В. Кинетика сегрегации примеси на границах зерен в поликристаллах. I. Слабый раствор / В.В. Слезов, Л.Н. Давыдов, В.В. Рогожкин. // ФТТ. - 1995. - Т. 37. - Вып. 12. -С. 3565- 3580.

185. Слезов В.В. Влияние кинетики сегрегации на распределение зернопограничной примеси / В.В. Слезов, Л.Н. Давыдов, О.А. Осмаев // Вестник Тамбовского университета. серия Естественные и технические науки. - 2003. - Т.8. - № 4. - С. 528-530.

186. Maltc, N.S. Travaux du Comite International pour L'etude des bauxites, de L'alumine et d'aluminium / N.S. Maltc, V.M. Sisiakov // Academie Yougoslave des Sciences ef des Arts. Zagreb. -1974. - No. 11. - P. 79-88.

187. Александров, А.В. Исследование условий формирования полиморфных модификаций двухкальциевого силиката и поведение их в процессе выщелачивания алюминийсодержащих спеков / А.В. Александров, Р.Я. Дашкевич // Алюминий Сибири-2007: сб. докл. XIII Между-нар. конф. (г. Красноярск, 11-15 сент. 2007). - Красноярск, 2007. - С. 460-463.

188. Вертопрахов, В.П. Термостимулированные токи в неорганических веществах / В.П. Вертопрахов, Е.Г. Сальман. - Новосибирск: Наука, 1979. - 336 с.

189. Герст, А. Автоматическая установка для регистрации температурных и спектральных зависимостей проводимости высокоомных полупроводников / А. Герст, Е. Асари // Изв. АН ЭССР. Сер. физ. и мат. - 1974. - Т. 23. - № 2. - С. 160-165.

190. Manning, E.C. Heating rate controller for thermal stimulated conductivity and thermoluminescence measurements / E.C. Manning, M.A. Littlejohn, J.A. Hutch // ReVol. Sci. Insttr. - 1972. -Vol. 43. - No. 2. - P. 324-328.

191. Еремин, Н.И. Исследование взаимодействия y-C2S с алюминатными растворами / Н.И. Еремин, М.С. Дурандина // ЖПХ. - 1968. - № 5. - С. 25-31.

192. Полозов, Г.М. Примесная дефектность, термостимулированная люминесценция и гидра-тационная активность двухкальциевого силиката: дис... канд. техн. наук: 05.17.11 / Г.М. Полозов. - Ленинград, 1991. - 368 с.

193. Grossweiner, L.I. A note on the analysis of first order glow curves / L.I. Grossweiner // J. Appl. Phys. - 1953. - Vol. 24. - No. 10. - P. 1306-1307.

194. Гурвич А.М. Введение в физическую химию кристаллофосфоров: учеб. пособие для втузов / А.М. Гурвич. - М.: Высш. школа, 1971. - 336 с.

195. МВИ 37-2008 Спек. Методы определения извлечения оксида алюминия и общей щёлочи из спека в содо-щелочной раствор в стандартных условиях / ОАО «РУСАЛ Ачинск». - 2008. -15 c.

196. Нерославская, Л.Л. Исследование качества глиноземсодержащего спека по результатам определения его фазового состава / Л.Л. Нерославская, В.Д. Рыбкин, И.Б. Фирфарова, Л.К. Цеховольский // Сб. науч. тр. - Л.: ВАМИ, 1983. - С. 15-20.

197. Фирфарова, И.Б. Разработка и усовершенствование диагностики продуктов глиноземного производства методом рентгенофазового анализа: отчет о НИР, тема 5-72-537, разд. 5, этап 7 / Рук. И.Б. Фирфарова // ВАМИ. - 1972. - 65 с.

198. Технические условия ТУ-48-5-134-78 на глинозем марки ГКИС. - 1978. - 25 с.

199. Арлюк, Б.И. Применение рентгеновского анализа для контроля качества нефелинового спека / Б.И. Арлюк, Ю.А. Швецов // Цветные металлы. - 1982. - № 3. - С. 41-43.

200. Бокий, Г.Б. Рентгеноструктурный анализ / Г.Б. Бокий, М.Л. Порай-Кошиц // Под ред. Н.В. Белова. Изд. 2-е. - М.: Изд-во МГУ, 1964. - Т. 1. - 488 с.

201. Асланов, Л.А. Инструментальные методы рентгеноструктурного анализа / Л.А. Асланов. - М.: Изд-во МГУ, 1983. - 288 с.

202. Александров, А.В. Оценка влияния структуры нефелиновых спеков на их гидратацион-ную активность при производстве глинозема / А.В. Александров, Н.В. Немчинова, Г.Г. Мине-ев, А.А. Яковлева // Металлург. - 2017. - № 11.

203. Пат. № 2521577, Российская Федерация, C01F 7/38 Способ получения алюминийсодер-жащего спека / А.В. Александров; заявитель и патентообладатель Александров Александр Валерьевич. - заявл. 23.10.2012; опубл. 27.06.2014.

204. Александров, А.В. Пути улучшения качества алюминийсодержащего спека во вращающейся печи / А.В. Александров, Н.В. Немчинова, Е.А. Федотова // Переработка природного и техногенного сырья: сб. научн. тр. - Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2016. - С. 57-60.

205. Пат. № 2364572, Российская Федерация, C01F 7/38 Способ получения алюминийсодер-жащего спека / В.В. Александров, А.В. Александров; заявитель и патентообладатель Александров Александр Валерьевич. - заявл. 06.02.2008; опубл. 20.08.2009.

206. Buerger, M.J. Crystallographic aspects of phase transformations / M.J. Buerger, M.C. Bloom // Z. Kristallogr. - 1937. - Vol. 96. - P. 182-200.

207. Дашкевич, Р.Я. О резонансном характере полиморфных превращений для фазового перехода a'L^-ß-Ca2Siü4 / Р.Я. Дашкевич, А.В. Александров // Известия вузов. Цветная металлургия. - 2007. - № 6. - С. 21-24.

208. Пат. № 2352525, Российская Федерация, С01В 33/24 Способ получения алюминийсодер-жащего спека / В.В. Александров, А.В. Александров; заявитель и патентообладатель Александров Александр Валерьевич. - заявл. 18.10.2006; опубл. 20.04.2009.

209. Ходоров, Е.И. Техника спекания шихт глиноземной промышленности / Е.И. Ходоров, Н.С. Шморгуненко. - М.: Металлургия, 1978. - 320 с.

210. Kramer, H. The passage of granular solids through inclined rotary kilns / H. Kramer, P. Croockewit // Chem. Eng. Sci. - 1952. - Vol. 1. - Iss. 6. - Р. 259-265.

211. Saeman, W.C. Passage of solids through rotary kilns - Factors affecting time of passage / W.C. Saeman // Chem. Eng. Prog. - 1951. - Vol. 47. - Р. 508-514.

212. Vahl, L. Transport of solids through horizontal rotary cylinders / L. Vahl, W.G. Kingma // Chem. Eng. Sci. - 1952. - Vol. 1. - Iss. 6. - Р. 253-258.

213. Lebas, E. Experimental study of residence time, particle movement and bed depth profile in rotary kilns / E. Lebas, F. Hanrot, D. Ablitzer, J.L. Houzelot // Can. J. Chem. Eng. - 1995. - Vol. 73. - Р. 173-180.

214. Уонг, Х. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров / Х. Уонг. - М.: Атомиздат, 1979. - 216 с.

215. Михеев, М.А. Основы теплопередачи / М.А.Михеев, И.М Михеева. - М.: Энергия, 1977.

- 344 с.

216. Kaustubh, S. Mujumdar Modeling of Rotary Cement Kilns: Applications to Reduction in Energy Consumption / S. Kaustubh, Amit Arora Mujumdar, V. Vivek, L. Ranade // Ind. Eng. Chem. Res. - 2006. - Vol. 45. - P. 2315-2330.

217. Hottel, H.C. Radiative transfer / H.C. Hottel, A.F. Sarofim. - McGraw-Hill Book Company, New York, 1967. - 520 p.

218. Tscheng, S.H. Convective Heat Transfer in a Rotary Kiln / S.H. Tscheng, A.P. Watkinsion // The Canadian J. Chem. Eng. - 1979. - Vol. 57. - P. 433-443.

219. Gorog, J.P. Radiative heat transfer in rotary kilns / J.P. Gorog, J.K. Brimacombe, Adams // T.N. Met. Trans B. - 1981. - Vol. 12B. - Iss.1. - P. 55-69.

220. Thunman, H. Thermal conductivity of wood models for different stages of combustion / H. Thunman, B. Leckner // Biomass and Bioenergy. - 2002. - Vol. 23. - P. 47-54.

221. Руководство по использованию программs Ansys CFX 13.0. Installation and Overview. -2602 p.

222. Magnussen, B.F. On mathematical modeling of turbulent combustion with special emphasis on soot formation and combustion / B.F. Magnussen, H. Hjertager // Proc. 16th Int. Symp. on Combust.

- 1976. - P. 747-759.

223. Волков, Э.П. Моделирование горения твердого топлива / Э.П. Волков, Л.И. Зайчик, В.А. Першуков. - М.: Наука, 1994. - 320 с.

224. Монашков, В.В. Теплопотребление нефелиновых шихт / В.В. Монашков, Е.И. Ходоров // Труды ВАМИ. - №85. - 1973. - С.102-106.

225. Чиркин, В.С. Теплофизические свойства материалов. Справочник. / В.С. Чиркин. - М.: ФИЗМАТГИЗ, 1959. - 356 с.

226. Древицкий, Е.Г. Повышение эффективности работы вращающихся печей / Е.Г. Древиц-кий, А.Г. Добровольский, А.А. Коробок. - М.: Стройиздат, 1990. - 224 с.

227. Гимборг, Э.М. Как предотвратить образование зольных колец / Э.М. Гимборг // Цемент.

- 1967. - № 4. - С. 19-20.

228. Пащенко, А.А. Теория цемента / А.А. Пащенко. - Юев: Будiвельник, 1991. - 168 с.

229. Юнг, В.Н. Технология вяжущих веществ. Временные инструктивные указания по применению водяного охлаждения корпуса зоны спекания вращающихся печей на цементных заводах / В.Н. Юнг, Ю.М. Бутт, В.Ф. Журавлев, С.Д. Окороков. - М.: Промстройиздат, 1952. - 54 с.

230. Лисиенко, В.Г. Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология / В.Г. Лисиен-ко, Я.М. Щелоков, М.Г. Ладыгичев. - М.: Теплотехник, 2004. - 592 с.

231. Дашкевич, Р.Я. Исследования влияния режима охлаждения на качество глиноземсодер-жащих спеков / Р.Я. Дашкевич, А.В. Александров // Известия вузов. Цветная металлургия. -2009. - № 1. - С. 21-23.

232. Кичкина, Е.С.Изучение движения материала и пылеобразования во вращающихся печах методом меченых атомов / Е.С. Кичкина, И.Г. Абрамсон // Цемент. - 1967. - № 4. - С. 6-8.

233. Абрамов, В.Я. Комплексная переработка нефелино-апатитового сырья / В.Я. Абрамов, А.И. Алексеев, Х.А. Бадальянц. - М.: Металлургия, 1990. - 392 с.

234. Горбачев, С.Н. Особенности производства кальцинированной соды на ОАО «РУСАЛ Ачинск» / С.Н. Горбачев, А.В. Александров, В.А. Жбанова // Проблемы качества сырьевых материалов для предприятий стекольной промышленности: матер. междунар. конф. (г. Москва, 19 апр. 2012 г.). - М., 2012. - С. 10-14.

Приложение А. Химический состав спеков

Таблица А.1 — Химический состав спеков

№ п/п Степень извлечения, % Содержание, мас. %

А12О3 Я2О ^О М§О А12О3 Б1О2 8Оэ С1 К2О СаО Те2Оэ Я2О Мизв. Мк2О шш Т1О2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

1 82,3 86,8 8,29 1,17 15,77 23,92 0,81 0,14 3,03 42,33 3,17 10,29 1,89 1,07 0,52 0,25

2 86,3 88,4 8,33 1,18 15,89 24,01 0,76 0,12 2,97 42,61 3,18 10,28 1,90 1,07 0,11 0,26

3 84,7 88,2 8,31 1,18 15,86 24,04 0,77 0,11 2,95 42,50 3,19 10,26 1,89 1,06 0,24 0,25

4 85,6 84,7 8,31 1,17 15,91 24,17 0,64 0,11 2,96 42,51 3,27 10,26 1,88 1,06 0,10 0,26

5 84,1 85,8 8,30 1,19 15,62 23,70 0,79 0,16 2,89 42,76 3,08 10,20 1,93 1,07 0,66 0,25

6 84,0 85,9 8,27 1,21 15,65 23,77 0,73 0,12 2,78 42,95 3,11 10,10 1,93 1,06 0,55 0,26

7 82,6 85,5 8,24 1,20 15,62 23,77 0,78 0,13 2,83 42,89 3,08 10,11 1,93 1,06 0,60 0,26

8 86,1 88,6 8,32 1,20 15,64 23,74 0,77 0,12 2,82 42,90 3,07 10,17 1,93 1,07 0,57 0,25

9 83,1 85,9 8,25 1,18 15,75 24,05 0,72 0,11 2,89 42,81 3,28 10,15 1,91 1,06 0,10 0,25

10 87,3 82,6 8,23 1,19 15,75 24,14 0,70 0,11 2,79 42,89 3,25 10,07 1,90 1,05 0,10 0,25

11 84,0 87,4 8,31 1,17 15,83 23,97 0,79 0,13 3,00 42,47 3,18 10,29 1,90 1,07 0,32 0,25

12 82,6 86,5 8,32 1,18 15,87 24,03 0,76 0,11 2,96 42,55 3,18 10,27 1,90 1,06 0,18 0,25

13 81,2 84,1 8,31 1,17 15,88 24,10 0,71 0,11 2,96 42,51 3,23 10,26 1,89 1,06 0,17 0,26

14 79,8 86,2 8,30 1,18 15,76 23,93 0,72 0,13 2,92 42,63 3,18 10,23 1,91 1,07 0,38 0,26

15 85,5 86,7 8,28 1,20 15,64 23,74 0,76 0,14 2,83 42,85 3,10 10,15 1,93 1,07 0,61 0,26

16 82,5 85,7 8,26 1,20 15,64 23,77 0,76 0,13 2,80 42,92 3,10 10,10 1,93 1,06 0,58 0,26

17 75,7 81,3 8,28 1,20 15,63 23,75 0,78 0,13 2,82 42,90 3,08 10,14 1,93 1,07 0,59 0,25

18 74,3 80,6 8,28 1,19 15,69 23,90 0,75 0,12 2,86 42,85 3,18 10,16 1,92 1,07 0,34 0,25

19 78,5 79,9 8,24 1,19 15,75 24,10 0,71 0,11 2,84 42,85 3,27 10,11 1,90 1,06 0,10 0,25

20 77,1 84,0 8,30 1,17 15,81 23,98 0,79 0,13 2,99 42,41 3,18 10,27 1,89 1,07 0,38 0,25

21 81,2 83,7 8,32 1,17 15,90 24,09 0,70 0,11 2,96 42,56 3,23 10,27 1,89 1,06 0,11 0,26

22 85,4 87,6 8,27 1,19 15,62 23,73 0,79 0,14 2,86 42,82 3,08 10,15 1,93 1,07 0,63 0,25

23 76,5 83,3 8,29 1,20 15,64 23,76 0,75 0,12 2,80 42,92 3,09 10,14 1,93 1,07 0,56 0,26

24 82,7 83,3 8,30 1,17 15,84 24,04 0,73 0,13 2,99 42,42 3,22 10,27 1,89 1,07 0,31 0,25

25 81,5 84,6 8,31 1,18 15,76 23,86 0,78 0,14 2,93 42,68 3,13 10,24 1,91 1,07 0,39 0,25

26 86,5 88,4 8,29 1,19 15,75 23,91 0,75 0,12 2,86 42,72 3,15 10,18 1,91 1,06 0,40 0,26

27 87,1 80,8 8,28 1,18 15,76 23,97 0,71 0,12 2,89 42,70 3,18 10,18 1,91 1,06 0,35 0,26

Продолжение таблицы А.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

28 86,5 87,8 8,26 1,20 15,70 23,91 0,73 0,12 2,83 42,88 3,20 10,12 1,92 1,06 0,33 0,26

29 83,6 85,3 8,24 1,20 15,68 23,95 0,74 0,12 2,81 42,89 3,17 10,09 1,92 1,06 0,35 0,25

30 80,1 79,5 8,27 1,18 15,83 24,15 0,67 0,11 2,88 42,70 3,26 10,16 1,89 1,06 0,10 0,26

31 79,1 81,3 8,28 1,18 15,83 24,11 0,68 0,11 2,93 42,66 3,28 10,20 1,89 1,06 0,10 0,25

32 86,2 84,5 8,26 1,19 15,68 23,92 0,74 0,14 2,84 42,82 3,17 10,13 1,92 1,06 0,38 0,25

33 85,1 87,6 8,28 1,18 15,72 23,90 0,78 0,13 2,92 42,66 3,16 10,20 1,91 1,07 0,42 0,25

34 84,9 86,0 8,29 1,19 15,77 23,96 0,72 0,12 2,86 42,77 3,18 10,18 1,91 1,06 0,29 0,26

35 83,7 85,7 8,29 1,18 15,77 23,95 0,73 0,12 2,92 42,60 3,18 10,21 1,90 1,07 0,39 0,26

36 82,1 83,1 8,29 1,19 15,75 23,95 0,75 0,13 2,88 42,75 3,17 10,18 1,91 1,06 0,29 0,25

37 80,2 86,3 8,29 1,18 15,82 24,04 0,75 0,11 2,93 42,60 3,22 10,22 1,90 1,06 0,19 0,25

38 74,2 77,7 8,29 1,18 15,79 24,00 0,72 0,12 2,90 42,69 3,20 10,20 1,90 1,06 0,24 0,25

39 75,8 79,4 8,26 1,19 15,71 23,98 0,73 0,12 2,83 42,87 3,20 10,13 1,91 1,06 0,26 0,25

40 72,6 77,8 8,30 1,19 15,76 23,92 0,74 0,13 2,89 42,68 3,16 10,20 1,91 1,07 0,39 0,26

41 69,5 76,6 8,29 1,19 15,76 23,91 0,75 0,12 2,89 42,70 3,15 10,20 1,91 1,06 0,38 0,26

42 74,2 78,4 8,26 1,19 15,72 23,94 0,75 0,12 2,86 42,72 3,18 10,15 1,91 1,06 0,39 0,25

43 78,1 82,8 8,31 1,18 15,81 23,98 0,75 0,12 2,95 42,57 3,18 10,25 1,90 1,07 0,31 0,25

44 76,6 80,9 8,29 1,19 15,76 23,93 0,74 0,12 2,89 42,70 3,15 10,20 1,91 1,06 0,38 0,25

45 71,0 77,3 8,29 1,18 15,73 23,92 0,73 0,13 2,89 42,74 3,18 10,20 1,91 1,07 0,36 0,25

46 70,5 76,2 8,29 1,18 15,77 23,97 0,74 0,12 2,90 42,69 3,18 10,20 1,91 1,06 0,30 0,25

47 78,1 82,4 8,29 1,19 15,73 23,89 0,75 0,13 2,89 42,71 3,16 10,19 1,91 1,07 0,42 0,25

48 79,1 82,6 8,30 1,18 15,78 23,94 0,76 0,12 2,93 42,62 3,16 10,23 1,90 1,07 0,36 0,25

49 80,8 83,5 8,27 1,18 15,75 23,97 0,77 0,12 2,90 42,65 3,17 10,18 1,90 1,06 0,37 0,25

50 80,0 84,4 8,29 1,19 15,74 23,87 0,77 0,12 2,89 42,70 3,13 10,20 1,91 1,07 0,43 0,25

Окончание приложения А

Таблица А.2 - Результаты рентгенодифракционного анализа спеков

№ п/п Ем2О3 2 о 1_4.23/ 1_ко 1_3.00/ 1_ко 1_3.93/ 1_ко 1_3.3/ 1_ко 1_2.95/ 1_ко 1_1.985/ 1_ко 1_1.936/ 1_ко

1 82,3 86.8 0.710 0.122 0.165 0,087 0.425 0.513 0.097

2 86.3 88.4 0.593 0.136 0.146 0,085 0.415 0.454 0.151

3 84.7 88.2 0.611 0.120 0.153 0,067 0.358 0.477 0.144

4 85.6 84.7 0.509 0.207 0.149 0,075 0.502 0.463 0.093

5 84.1 85.8 0.601 0.177 0.156 0,081 0.466 0.486 0.101

6 84.0 85.9 0.590 0.164 0.157 0,077 0.465 0.487 0.154

7 826 85.5 0.614 0.158 0.163 0,071 0.433 0.508 0.162

8 86.1 88.6 0.635 0.141 0.147 0,078 0.402 0.457 0.208

9 83.1 85.9 0.533 0.130 0.161 0,085 0.444 0.501 0.782

10 87.3 82.6 0.528 0.256 0.141 0,080 0.541 0.438 0.123

11 84.0 87.4 0.652 0.141 0.157 0,086 0.465 0.487 0.721

12 82.6 86.5 0.602 0.115 0.163 0,076 0.433 0.508 0.548

13 81.2 84.1 0.560 0.152 0.168 0,071 0.401 0.529 0.548

14 79.8 86.2 0.555 0.192 0.145 0,078 0.358 0.500 0.548

15 85.5 86.7 0.596 0.171 0.150 0,079 0.351 0.465 0.501

16 82,5 85.7 0.602 0.141 0.160 0,074 0.429 0.511 0.548

17 75.7 81.3 0.625 0.152 0.197 0,075 0.272 0.613 0.486

18 74.3 80.6 0.584 0.128 0.203 0,082 0.368 0.634 0.548

19 78.5 79.9 0.531 0.178 0.183 0,083 0.287 0.478 0.463

20 77.1 84.0 0.661 0.136 0.185 0,077 0.320 0.592 0.500

21 81.2 83.7 0.551 0.172 0.168 0,080 0.478 0.529 0.503

22 85.4 87.6 0.608 0.165 0.145 0,074 0.497 0.410 0.533

23 76.5 83.3 0.613 0.153 0.181 0,076 0.187 0.599 0.548

24 82,7 83.3 0.610 0.176 0.175 0,076 0.434 0.508 0.533

25 81.5 84.6 0.597 0.165 0.169 0,078 0.487 0.524 0.454

26 86.5 88.4 0.601 0.138 0.145 0,078 0.523 0.449 0.548

27 87.1 80.8 0.562 0.185 0.187 0,079 0.586 0.441 0.548

28 86.5 87.8 0.562 0.115 0.145 0,077 0.458 0.450 0.480

29 83.6 85.3 0.571 0.234 0.143 0,075 0.358 0.581 0.548

30 80.1 79.5 0.519 0.168 0.175 0,076 0.375 0.402 0.503

31 79.1 81.3 0.521 0.159 0.184 0,078 0.305 0.560 0.548

32 86.2 84.5 0.565 0.241 0.146 0,080 0.515 0.455 0.548

33 85.1 87.6 0.614 0.147 0.151 0,078 0.491 0.470 0.548

34 84.9 86.0 0.571 0.185 0.148 0,077 0.587 0.475 0.438

35 83.7 85.7 0.603 0.172 0.158 0,076 0.514 0.493 0.548

36 82.1 83.1 0.574 0.206 0.166 0,078 0.435 0.515 0.440

37 80.2 86.3 0.618 0.112 0.165 0,087 0.358 0.654 0.548

38 74.2 77.7 0.558 0.158 0.204 0,085 0.238 0.635 0.457

39 75.8 79.4 0.565 0.192 0.196 0.081 0.275 0.611 0.548

40 72.6 77.8 0.578 0.178 0.287 0,077 0.364 0.659 0.473

41 69.5 76.6 0.586 0.138 0.226 0,085 0.131 0.704 0.548

42 74.2 78.4 0.609 0.205 0.204 0,076 0.238 0.635 0.508

43 78.1 82.8 0.612 0.178 0.185 0.079 0.329 0.576 0.548

44 76.6 80.9 0.592 0.158 0.196 0,082 0.308 0.599 0.548

45 71.0 77.3 0.570 0.147 0.219 0,083 0.165 0.682 0.102

46 70.5 76.2 0.576 0.185 0.222 0,074 0.168 0.690 0.487

47 78.1 82.4 0.600 0.156 0.186 0.076 0.287 0.575 0.548

48 79.1 82.6 0.612 0.147 0.186 0,078 0.360 0.560 0.477

49 80.8 83.5 0.616 0.188 0.172 0,077 0.312 0.535 0.494

50 80.0 84.4 0.626 0.131 0.176 0,075 0.372 0.483 0.548

Приложение Б. Расчет распределения примесей в зерне кристалла

двухкальциевого силиката

Рассмотрим распределение примесей в зерне в виде плоскопараллельной пластины с расстоянием между ними 2к Вдоль боковых сторон пластины внешние условия однородны и градиенты концентраций отсутствуют. Как известно, концентрация примеси в зерне описывается согласно 2 закону Фика [40] уравнением:

(Б.1)

Эс(х,С) _ ^ Э2с(х,С)

ЭС дх2

где с - концентрация примеси, зависит от ординаты х и от времени Б - коэффициент объемной диффузии примеси в зерне.

Для решения этого уравнения определим начальные и граничные условия:

с(х,0) = с0 ,

с(±М) = ОД,

где Х^) - концентрация примесей у границы зерна. Произведем замену переменной:

с(х, О = с(х, О - А(0 , (Б.4) с(х, О = с(х, О + А(£). (Б.5)

(Б2) (Б.3)

Тогда

а(с(х,С)+Аф) _ а2(с(х,С))

ас

алф

ас ас Так как не зависит от х, то

ас(х,с) , алф

ах2

_ а2(с(х,с) а2л(х,с) Б( ах2 + )

(Б.6)

ас ас(х,с)

+

= Б

ах2

а2(с(х,с)

(Б.7)

= Б

ас ах2

а2(с(х,с) алад

или

(Б8)

ас ах2 ас

Для переменной с (хД) граничное и начальное условия будут равны:

с(±ад =0 , (Б.9) с(х, 0) = с0 - Л(0), |х| < Ь. (Б.10) Решение уравнения будем искать в виде ряда с(х, £) = Еп=0 сп(£)со5&п х . Из условия с(±ЬД) =0 находим, что cos(kn) = 0, или кп = п(п+1/2), где п =

0,1,2,

Разложим в ряд Фурье на промежутке (-h,h) по с о s ( к п) ~ также и начальное

условие С (х, 0 ) = с 0 — А ( 0 ) = с о n s t и член — Так как оба эти выражения не зависят от величины х, то нам нужно разложить (Б.10) в ряд Фурье на промежутке (-h,h)

X

по с о s к^ -.

п h

1 = £п=0 ап (t)coskn X, (Б.11)

где ап = f^hco s kn^d х / j^hc о s2 kn^dx.

Вычисляя интегралы с о sknXdx = 2- (— 1)п и с о s2 кп jdx = h, находим:

ап=г( — 1) п (Б12)