Журнал СФУ. Техника и технологии / Результаты теоретических и практических исследований флотации наноразмерных кремнийсодержащих структур

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Техника и технологии. 2016 9 (5)
Авторы
Кондратьев, В.В.; Карлина, А.И.; Немаров, А.А.; Иванов, Н.Н.
Контактная информация
Кондратьев, В.В.:Иркутский национальный исследовательский технический университет Россия, 664074, Иркутск, Лермонтова, 83; Карлина, А.И.:Иркутский национальный исследовательский технический университет Россия, 664074, Иркутск, Лермонтова, 83; Немаров, А.А.:Иркутский национальный исследовательский технический университет Россия, 664074, Иркутск, Лермонтова, 83; Иванов, Н.Н.:Иркутский национальный исследовательский технический университет Россия, 664074, Иркутск, Лермонтова, 83
Ключевые слова
кремнезем; флотация; наноструктуры; аэрация; кристаллическая фаза; термодинамика; флуктуация; кристаллизация; silica; flotation; nanostructures; aeration; crystalline phase; thermodynamics; fluctuation; crystallization
Аннотация

Изложены теоретические расчеты и результаты лабораторных экспериментов, свидетельствующие о том, что практически весь кварцит, уносимый в виде тонкой пылевой фазы в систему газоудаления и газоочистки, представлен сфероидизированными микро- и наночастицами SiO2. Это переводит пыль газоочистки из класса «отход» в класс «продукт» при условии удаления примеси углерода, которая неизменно сопутствует также в виде тонкодисперсной пыли. В результате изучения свойств пыли производства кремния выявлено, что на 85 % она представлена сфероидизированными частицами SiO2, а образующиеся объемы делают пыль перспективным источником для производства продукции. Оптимальным процессом для попутного извлечения углеродных нанотрубок является флотация. Флотацию частиц наноразмерных и микроразмерных частиц следует осуществлять в ламинарном потоке пульпы с наименьшим количеством элементарных циклов флотации. В толстом слое обводненной пены микросферы, наносферы и наношарики кремнезема смываются в камерный продукт по межпузырьковым каналам. Флотационные пузырьки воздуха должны быть нано- и микрокрупности. Исходные пузырьки, выходящие из аэратора, должны быть близки к монодисперсному распределению. Используемые реагенты должны быть более растворимые в воде, чем традиционные. В качестве аэратора следует использовать пневмогидравлический аэратор. Для активации гидрофилизированных частиц ценного компонента нужно применять напорную флотацию. Для снижения энергозатрат и времени флотации необходимо наименьшее количество элементарных циклов флотации (ЭЦФ). Перед флотацией и после нее следует разбивать конгломераты частиц ценного компонента с другими частицами, а также производить необходимую очистку от примесей и песковой части шлама. В результате исследований выявлено, что в качестве попутного продукта наряду с металлургическим кремнием образуется большое количество пыли, содержащей до 85 % сфероидизированных микро- и наночастиц диоксида кремния и до 10 % углерода с содержанием нанотрубок и других наночастиц. Обогащение продукта возможно до 99,5 %. Дальнейшее обогащение требует дополнительных исследований

Страницы
657-670
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/20552

Лицензия Creative Commons Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).