БЕЗОТХОДНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ДОЛОМИТА

International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences ISSN: 2181-144X DOI: 10.24412/2181 -144X-2023-4-89-93

Турсунова Д.У., Темиров У.Ш.

БЕЗОТХОДНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ

ДОЛОМИТА

Турсунова Дилфуза Уктамовна - магистрант Навоийского государственного горно-технологического университета, Темиров Уктам Шавкатович - Навоийский государственный горнотехнологический университет, доктор технических наук, профессор кафедры Агрономии.

Аннотация. В данной статье представлены основные технологий кислотной переработки доломита на оксид магния. Изучен химический и минералогический состав доломита Навбахорского месторождения. Рентгенографическим и ИК-спектроскопическим исследованиями установлено, что в образце существует минералы - антигорит, хризотил-лизардиты, магнетиты, принципиально отличающиеся между собой кристаллической структуры. Раскрыт механизм разложения магниевых компонентов в серной и азотной кислотах.

Ключевые слова: Доломит, химический и минеральный состав, серная кислоты, разложение, кремнистый остаток, аммонизация, гидроксид и оксид магния.

DOLOMITLARNI QAYTA ISHLASHNING CHIQINDISIZ

TEXNOLOGIYASI

Tursunova Dilfuza O'ktamovna - Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti, magistr,

Temirov O'ktam Shavkatovich - Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti,texnika fanlari doktori, Agronomiya kafedrasi professori.

Annotatsiya. Ushbu maqolada dolomitni magniy oksidiga kislota bilan qayta ishlashning asosiy texnologiyalari keltirilgan. "Navbahor" konidan olingan dolomitning kimyoviy va mineralogik tarkibi o'rganildi. Rentgen va IR-spektroskopik tadqiqotlar namunada minerallar - antigorit, xrizotil lizarditlar, magnetitlar mavjudligini aniqladi, ular kristal tuzilishida tubdan farq qiladi. Oltingugurt va nitrat kislotalarda magniy komponentlarini parchalanish mexanizmi ochib berilgan.

Kalit so'zlar: Dolomit, kimyoviy va mineral tarkibi, sulfat kislota, parchalanish, kremniy qoldiqlari, ammiaklash, magniy gidroksid va oksidi.

WASTE-FREE TECHNO LOGY FOR DOLOMITE

PROCESSING

Tursunova DilfuzaUktamovna - Navoi State Mining and Technology University, master,

Temirov Uktam Shavkatovich - Navoi State Mining and Technology University, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Agronomy.

© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.4(4), 2023 SJIF IF=4.023

Google | Сипшша !NDKW™™!C."S J^SSzL. 89

Annotation. This article presents the main technologies for acid processing of dolomite into magnesium oxide. The chemical and mineralogical composition of dolomite from the Navbakhor deposit has been studied. X-ray and IR spectroscopic studies have established that the sample contains minerals -antigorite, chrysotile lizardites, magnetites, which are fundamentally different in crystal structure. The mechanism of decomposition of magnesium components in sulfuric and nitric acids is revealed.

Key words: Dolomite, chemical and mineral composition, sulfuric acid, decomposition, siliceous residue, ammoniation, magnesium hydroxide and oxide.

Основной областью применения оксида магния являются: 65% - в производстве стали; 15% - в цементной промышленности, 7% - в производстве огнеупоров и 13% -в других областях. Применение огнеупоров из чистого оксида магния повышает эффективность вяжущих, надёжность и производительность сталеплавильных печей. Оксид, либо гидроксид магния, или же их соединения, используются в качестве удобрения, добавки к кормам животных, для получения коагулянтов при очистке воды, нейтрализации и очистке сточных вод [1-8].

Каждая сфера применения предъявляет свои требования к качеству оксиду магния. Выпускаемый товарный продукт с массовой долей оксида магния 92%, имеет ограниченное применения в связи с низким содержанием основного вещества и загрязнением его состава примесями. Современные же уровни развития ряда технологических процессов требуют производства оксида магния с чистотой не менее 97-98.5%.

Ценным природным сырьем для получения магнезиальных продуктов является морская вода и рассолы озер, т.к. эти источники занимают ведущее место в структуре получения магнезиальных порошков. Гидроксид и оксид магния, получаемые из морской воды и рассолов озер характеризуются отличным качеством. В работе определены оптимальные условия получения гидроокиси магния из морской воды с помощью доломитового известняка, используемого в качестве агента осаждения. При этом максимальное осаждение гидроокиси магния достигается при добавке флокулянта А-130 [9-10].

Доломита Навбахорского месторождения имеет следующий химический состав (вес. %): SiO2 - 42.9; CaO - 4.76; A12O3 - 2.20; Fe2Os - 7.03; MgO - 39.7; NiO - 1.38; K2O - 0.3; H2O - 4.8 (таблица 1). Перед применением его размалывали до размера частиц менее 0.25 мм.

Таблица 1.

Химический состав Доломита Навбахорского месторождения по данным элементного анализа. Analyzedresult

Component Result Unit Stat. Err. LLD LLQ

Cl 0.0137 mass% 0.0001 <0.0001 0.0003

Br 0.0002 mass% <0.0001 <0.0001 0.0001

MgO 39.7 mass% 0.0470 0.192 0.575

Al2O3 2.20 mass% 0.0073 0.0118 0.0353

SiO2 42.9 mass% 0.0238 0.0616 0.185

SO3 0.0405 mass% 0.0006 <0.0001 0.0002

CaO 4.76 mass% 0.0029 0.0040 0.0119

TiO2 0.0182 mass% 0.0008 0.0019 0.0056

Cr2O3 0.296 mass% 0.0014 0.0006 0.0018

MnO 0.0454 mass% 0.0012 0.0024 0.0073

Fe2O3 7.02 mass% 0.0082 0.0006 0.0018

© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.4(4), 2023 SJIF IF=4.023

Google I Сипшша !NDKW™™!C."S J^SSzL. 90

Co2O3 0.0446 mass% 0.0018 0.0051 0.0154

NiO 1.38 mass% 0.0014

ZnO 0.0039 mass% 0.0001 0.0001 0.0004

SrO 0.0008 mass% <0.0001 <0.0001 0.0002

ZrO2 0.126 mass% 0.0012 0.0004 0.0011

Ag2O 0.0007 mass% <0.0001 0.0001 0.0004

SnO2 0.0014 mass% 0.0001 0.0003 0.0008

Количественный анализ элементного состава доломитовой руды выполнен на высокопроизводительном энергодисперсионном рентгеновском флуоренсцентном спектрометре Rigaku NEX CG EDXRF (Япония). Анализатор фиксирует концентрации от десятых долей мг/кг. Данный метод указывает на оптимальную длину волны определяемого микро- и макроэлемента, при котором оно имеет максимальную эмиссию (рис.1).

1.0

0.8

¿0.6 ф с о

£0.4

0.2

0.0

RX9 Си Mo Al keV

XIOOO X 2000 X600 X 2.0

Рис. 1. Результаты анализа на флуоресцентном спектрометре.

Фазовый состав исходного доломита и продукты его переработки определяли с помощью рентгенофазового анализа. Рентгенограммы получены на рентгеновском дифрактометре «Shimadzu XRD 6000» (Япония) при излучении Cu-анода, шаге сканирования 4°/мин с шагом 0.02 град. (w/20-сцепление), времени измерения интенсивности в точках сканирования 0.5 с, напряжении на трубке 40 kV, силе тока 30 mA, а угол сканирования изменялся от 4 до 80о. Дифракционные максимумы идентифицировали с использованием база данных International Centre for Diffraction Data.

ИК-спектры доломита и его продукты снимали на спектрометре Irtracer 100 (Shimadzu, Япония) в области частот 400-4000 см-1. Образцы готовили прессованием с КВг.

На основании выполненных экспериментов и химического, рентгенографического и ИК-спектроскопического методов анализа установлены

« 0 j i с SJ I 3 0 * ) 0 1 _ N Y (hi 1 3 / 3 с с < а j 1 с (Л ? i го .. J h J - С у II 3 ' >> и : 3 ¡3 С * i) 6 1. к & )0.. .02 1 1 .. 2 f > с Ni С 3 i \ 1 Û 0 3 0 < ,1 i G 3 с 1 5 У

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 i i

Тт" I I " ' I I * У'Ч^'Г^'Т'—I--11 "1.....Т I I

1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 6 8 10 12 14 20 25 30 35

© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.4(4), 2023 SJIF IF=4.023

Google | Cumula !NDKW™™.IC."S J^SllriL 91

химический и минералогический состав представительной руды доломита и его отличительное особенности от других месторождений.

Максимальная степень выщелачивания кислоторастворимых компонентов доломита (92,68%) достигнута при использовании смеси серной и азотной кислот за период 90 мин. В качестве оптимальных условий процесса рекомендованы: общая норма расхода кислот 110% от стехиометрии на разложение кислоторастворимых компонентов сырья.

На следующей стадии процесса полученный фильтрат совместно с промывной жидкостью подвергался аммонизации до рН=8,5. При этом из раствора осаждались, в основном, гидроксиды примесных металлов. Осадок отделяли фильтрацией с последующей промывкой его горячей водой. Основная часть MgO в виде сульфата и нитрата, остается в растворе. Однако, как и в первой стадии, часть MgO, впоследствии с окклюзией равновесного раствора осадком, выносится из суспензии с осадком (от 5,46 до 7,9%). Кремнистая часть осадка со второй стадии представляет собой ценным компонентом, пригодным для получения жидкого стекла или чистого оксида кремния («белая сажа»).

Список исползованных литературы:

[1.] Осадченко И.М., Лябин М.П., Романовскова А.Д. Оксид магния: свойства, методы получения и применения (аналитический обзор). // Природные системы и ресурсы. Серия Биология и биотехнология, 2018, т.8, №3, с.5-14.

[2.] Хамидов Р.А., Панченкова Л.А. Ресурсы магнезиального огнеупорного сырья Узбекистана. // Геология и минеральные ресурсы, 2000, №3, с.25-27.

[3.] Бойкова А.А., Звягин К.А. Применение огнеупорных бетонов в агрегатах черной металлургии. // Новые огнеупоры, 2003, №8, с.6-9.

[4.] Аксельрод Л.М. Огнеупорные бетоны нового поколения в производстве чугуна и стали. // Огнеупоры и техническая керамика, 1999, №8, с.35-42.

[5.] Белоус Н.Х., Родцевич С.П., Опанасенко О.Н., Крутько Н.П., Смычник А.Д., Кульбицкая Л.В. Магнезиальные вяжущие модифицированные комплексными добавками на основе аморфного кремнезема. // Хим. пром., 2017, т.94, №5, с.239-244.

[6.] Устинова Ю.В., Насонова А.Е., Козлов В.В. Повышение водостойкости магнезиальных вяжущих. // Вестник МГСУ, 2010, т.3, № 4, с.123-127.

[7.] А.К.Чернышов, Б.В.Левин, А.В.Туголуков, А.А.Огарков, В.А.Ильин. Аммиачная селитра: свойства, производство, применение / М.: ЗАО «ИНФОХИМ», 2009, 544с.

[8.] Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: свойства, получение, применение. / Л.: Химия, 1987, 208с.

[9.] Martinac V., Labor M., Petric N. Изучение осаждения гидрооксида магния в морской воде. // Chemistry and Biochemistry. Eng. Quart., 1998, N2, pp.101-107.

[10.] Акгурии Т.К., Ананьна С.А., Никитин И.И. Перспективы освоения и технологии переработки бишофита Волгоградских месторождений, Волгоград, 1995, с.93-105.

[11.] Temirov U. S. et al. Nitrogen-phosphorus and humus-phosphorus fertilizers based on central kyzylkum phosphorites //International scientific review of the technical sciences, mathematics and computer science. - 2020. - С. 49-56.

[12.] Ganiev P. et al. Production of humic superphosphates based on central kizilkum phosphorites //AIP Conference Proceedings. - AIP Publishing LLC, 2022. - Т. 2432. - №. 1. - С. 050037.

[13.] Тагаев И. А. и др. Результаты анализов пластов фосфоритов на джерой-сардаринском месторождении кфк //International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences. - 2022. - Т. 3. - №. 4. - С. 4-14.

© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.4(4), 2023 SJIF IF=4.023

Google I Сипшша !NDKW™™!C."S J^SSzL. 92

[14.] Pirimov T. J. et al. Obtaining of magnesium oxide from serpentenites of the

arvaten deposit of Uzbekistan //International Journal of Advanced Science and Technology. - 2020. - Т. 29. - №. 8 Special Issue. - С. 1619-1627.

[15.] Темиров У. Ш. и др. Особенности компостирования навоза крупного рогатого скота и фосфоритного шлама с добавкой фосфогипса //Universum: химия и биология. - 2018. - №. 8 (50). - С. 25-32.

[16.] Uktam T., Ahmed R., Shafoat N. Organ mineral fertilizer based on waste from livestock sector and low-grade Kyzylkum phosphorite //International scientific review. -2016. - №. 9 (15). - С. 15-16.

[17.] Madatov B. A. et al. COMPARATIVE STUDY OF PHYSICAL AND TECHNICAL PROPERTIES OF BENTONITE CLAY POWDERS VARIOUS DEPOSITS //International Bulletin of Engineering and Technology. - 2023. - Т. 3. - №. 7. - С. 60-66.

[18.] Шарипов С. Ш. BIOOKSIDLASH JARAYONIDA BOSHLANG'ICH RUDANING MINERALOGIK TARKIBIDAGI O'ZGARISHLAR //International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences. - 2022. - Т. 3. - №. 3. - С. 39-46.

[19.] Примкулов Б. и др. ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ ГУЛИОБСКОГО ФОСФОРИТА И ОТХОДА ХЛОПКООЧИСТИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА //Предпринимательства и педагогика. - 2023. - Т. 5. - №. 1. - С. 120-130.

[20.] Нурмуродов Т. И. и др. Исследование очистки экстракционной фосфорной кислоты, полученной из фосфоритов Центральных Кызылкумов //Universum: технические науки. - 2018. - №. 7 (52). - С. 43-46.

[21.] Akhtamova M. et al. Processing of phosphorites and additives with researching their thermodynamical properties //E3S Web of Conferences. - EDP Sciences, 2023. - Т. 434. - С. 03016.

[22.] Бозоров И. И. и др. АЗОТНО-ФОСФОРНЫЕ И АЗОТНО-СЕРНЫЕ УДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПЛАВА АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ, ГУЛИОБСКОГО ФОСФОРИТА И ПРИРОДНОГО ГИПСА //International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences. - 2023. - Т. 4. - №. 1. - С. 11-19.

[23.] Примкулов Б. Ш. и др. НЕТРАДИЦИОННЫЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ //International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences. -2023. - Т. 4. - №. 1. - С. 26-34.

[24.] Примкулов Б. Ш. и др. ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ, ПОЛУЧЕННЫЕ НА ОСНОВЕ ГУЛИОБСКОГО ФОСФОРИТА И ОТХОДА ХЛОПКООЧИСТИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА //Universum: технические науки. - 2023. - №. 45 (109). - С. 48-55.

[25.] Uktam T. Complex Fertilizers Based On Kucharsoy Glauconite And Phosphorites //Journal of Survey in Fisheries Sciences. - 2023. - Т. 10. - №. 4S. - С. 212216.

[26.] Шарипов С. Ш., Шодикулов Ж. М. Роль микроорганизмов при бактериальном выщелачивании золотосодержащих сульфидных руд //Российская наука в современном мире. - 2019. - С. 122-123.

[27.] Uktam T., Toxirova N. Organomineral Fertilizers Based Phosphorite Flour Of Central Kyzylkum //Journal of Pharmaceutical Negative Results. - 2023. - С. 1-3.

[28.] Shokhrukh J. et al. Production Of Alternative Fuels From Wear-Out Tires And Rubber Materials //Journal of Pharmaceutical Negative Results. - 2022. - С. 1540-1544.

[29.] Ganiev P. et al. OBTAINING HUMATED CARBAMIDES BASED ON CARBAMIDE AND SODIUM HUMATE, POTASSIUM AND AMMONIUM FUSION //NVEO-NATURAL VOLATILES & ESSENTIAL OILS Journal| NVEO. - 2021. - С. 8084-8093.

© International Journal of Advanced Technology and Natural Sciences Vol.4(4), 2023 SJIF IF=4.023

Google | Сипшша !NDKW™™!C."S J^SSzL. 93