Исследовательский коллектив Института металлургии и обогащения Казахского национального исследовательского технического университета им. К. Сатпаева разрабатывает уникальные технологии переработки нефелинов с применением новых технических решений
Учёные считают, что вследствие ограниченных запасов байеровских бокситов в сферу промышленного производства глинозема в Казахстане возможно вовлечение небокситового сырья – нефелиновых сиенитов Кубасадырского месторождения.
В мире отмечается сокращение запасов бокситов, которые служат традиционным источником получения алюминия. В качестве альтернативных источников алюминия рассматриваются алюмосиликатные минералы, такие как каолины или нефелины.
В настоящее время нефелины перерабатываются в мире только в России, Канаде и Норвегии.
На данный момент в мире существует только два предприятия по переработке нефелинового сырья, которые расположены в России: Ачинский глиноземный комбинат и Пикалевский глиноземный завод. На указанных предприятиях применяется способ спекания с известью, где кроме глинозема получают соду, поташ и портландцемент.
Общепринятая комплексная переработка нефелинов заключается в спекании руды с известняком. Высокая энергоемкость, капиталоемкость и значительные выбросы в атмосферу являются основными недостатками процесса спекания.
В Казахстане выявлены крупные скопления небокситовых видов алюминиевого сырья. Это высокоглиноземистые минералы: нефелин щелочных, ультраосновных и гранитоидных пород.
В различных регионах Казахстана известны несколько десятков массивов нефелиновых пород: Косистекский - в Западном Казахстане; Есильский, Кентасский, Державинский, Карсакпайский, Шынсайский - в Центральном Казахстане; Ирисуйский, Машатский, Бадамский, Куландинский - в Южном Казахстане; Семейтаусский - в Восточном Казахстане.
Геологические запасы глиноземного сырья на указанных месторождениях огромны – исчисляются миллиардами тонн комплексных руд, по категории С2 – более 500 миллионов тонн. На современной стадии изученности наиболее крупный, хорошо изученным является Есильский массив Кубасадырского месторождения нефелин-лейцитовых пород - нефелиновых сиенитов, которое представлено двумя участками: Ащилысайским и Таскудукским.
Запасы глиноземистого сырья по категории С2 составляют в сумме по двум участкам 239 млн. т., однако, до настоящего времени не создана технология их переработки. Для организации производства переработки нефелинов Казахстана требуется разработка эффективной технологии, учитывающей особенности минерального состава сырья.
Переработка некондиционного глиноземсодержащего сырья ставит проблему поиска путей расширения сырьевой базы глиноземной промышленности Казахстана с ориентацией на более широкое использование низкокачественного, но более распространенного в природе алюминиевого сырья – нефелиновых руд.
В проведенных исследованиях для повышения эффективности процесса обогащения изучена возможность предварительной химической активации нефелиновых сиенитов Кубасадырского месторождения в растворе гидрокарбоната натрия.
Предварительная химическая активация исходного сырья в растворе гидрокарбоната натрия приводит к изменению фазового состава, что позволит получить более высокие показатели при дальнейшей переработке.
Предварительная химическая активация опробована при переработке низкокачественных гиббсит-каолинитовых бокситов, отвальных продуктов и полупродуктов производства феррохрома, золы и показала высокие результаты.
Разработанная казахскими учёными технология переработки нефелинов с применением новых технических решений позволит в дальнейшем создать высокорентабельное производство с получением востребованных товарных продуктов.
Цель проекта – разработка и испытание щелочно – сульфатной технологии переработки нефелиновых сиенитов Кубасадырского месторождения.
Научный проект № AP14869579 Разработка и испытание щелочно-сульфатной технологии переработки нефелиновых сиенитов Кубасадырского месторождения
Научный руководитель Н.К. Ахмадиева, PhD, научный сотрудник
