Влияние наноструктур на процессы твердофазного восстановления и очистки железооксидносиликатных материалов

Abstract

Показана особая роль нанонауки и нанотехнологических инициатив в совершенствовании процессов переработки, обогащения и очистки железорудного сырья (ЖРС), в частности, осадочных железооксидносиликатных материалов (ЖОСМ), содержащих примеси соединений фосфора и других элементов. Рассмотрены коллоидно-химические и нанохимические представления о роли наночастиц в процессах науглероживания ЖРС и ЖОСМ с последующим прямым восстановлением содержащихся в них оксидов железа до металлической фазы, а также в процессах щелочной очистки и отделения железосодержащей фазы от соединений фосфора и других примесей. С использованием полученных результатов разработаны безотходные способы твердофазной переработки, а также обогащения и очистки ЖРС и ЖОСМ от соединений фосфора, кремния и других примесей, превосходящие известные методы прямого восстановления железа и его очистки.

Показано особливу роль нанонауки і нанотехнологічних ініціатив у вдосконаленні процесів переробки, збагачення та очищення залізорудної сировини (ЗРС), зокрема, осадових залізооксидносилікатних матеріалів (ЗОСМ), які містять домішки сполук фосфору та інших елементів. Розглянуто колоїдно-хімічні та нанохімічні уявлення щодо ролі наночастинок у процесах навуглецювання ЗРС і ЗОСМ з подальшим прямим відновленням оксидів заліза, що входять до їх складу, до металевої фази, а також у процесах лужного очищення та відділення залізовмісної фази від сполук фосфору та інших домішок. З використанням одержаних результатів розроблено безвідходні способи твердофазної переробки, а також збагачення і очищення ЗРС і ЗОСМ від сполук фосфору, кремнію та інших домішок, які перевершують відомі методи прямого відновлення заліза та його очищення.

Special role of nanoscience and nanotechnology initiatives in improvement of processing, enrichment, and purification of iron ore raw materials (IORM), in particular, iron oxide silicate sedimentary materials (IOSSM) containing impurities of phosphorus and other elements is shown. Colloid-chemical and nanochemical concepts on iron ore nanoparticles’ role in carbonization processes of IORM and IOSSM, followed by direct reduction of iron oxides contained therein into metallic phase, are considered. Their role in processes of alkaline purification and separating of iron-containing phase from phosphorus compounds and other impurities are also developed. Wasteless solid-phase processing method as well as the methods of enrichment and purification of IORM and IOSSM from phosphorus, silica, and other impurities are developed using obtained results. These methods exceed known methods of iron direct reduction and its purification.