Файл: Борисенко, Л. Ф. Перспективы расширения производства ванадия за счет повышения комплексности использования минерального сырья обзор.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.11.2024

Просмотров: 20

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Т а б л и ц а

3

Перспективное минеральное сырье для получения ванадия и некоторых других редких элементов

 

Тип руды

Содержание

 

ванадия, %

 

 

 

I

г

 

Нефть (высокосернистые

10 (в золе)

 

сорта)

 

1

Битуминозные сланцы и

0,02-0,15

песчаники

-0

Углисто-кремнистые

0,11-2,5

 

 

сланцы

 

 

Каменные и бурые угли

0,0063-0,0126

 

 

(в золе)

 

Осадочные железные руды

0,04-0,06

 

Железо-марганцевые

0,05

 

конкреции

 

Другие полезные компоненты в руде

3

M i, R e

R e

S r , Mo, R e , / Is

G e , S c

F e , P , M n

Mn, F ?, A/i, Со, Си, Mo

Примеры месторождений

4

Волго-Уральская область

Джулиа-Крик (Австралия), Ата­ баска (Канада)

Баласаускэндык, Курумсак (Ка­ захстан)

Подмосковный,Печорский бассейны

Лисаковское. Аятское (Казахстан) Бакчарское (Зап.Сибирь), Кер­ ченское (Крым)

Мировые океаны


I

Титаномагнетитовые, ильменит-титаномагнети- товые в габбро-диаба­ зах, габбро, пироксенитах, оливинитах

Глинистые отложения

Бокситы и алуниты

Фосфориты

Россыпи ильменита и титаномагнетита

2

3

0,1 -0,55 (в

титано- Fe, Т с,Sc, Си, Со

магнетите),

0 ,0V—-

0,16 (в ильмените)

0,6

0 ,002- 0,11

AE,Fe,Sc,G a,Ti

Продолжение табл.З

4

Пудожгорское (Карелия), Копай­ ское (Урэл)

Уилсон-Спринге (Арканзас,США)

Североуральский p-он, Звгликское (Кавказ), Баконь-Вертеш (Венгрия)

0,002-0,038

Р, S c , T R

Каратау (Казахстан), Централь­

 

 

ные районы РСФСР

0,03-0,16 (в иль­

F e , T i , S c

Украина, Курильские острова

мените), 0,2 -0,34

 

 

(в титаномагнети­

 

 

те)

 

 


Помимо повышения комплексности, попутное извлечение ванадия существенно уменьшит степень загрязнения производственных отхо­ дов, поступающих в атмосферу и естественные водоемы. В свете ре­ шений Верховного Совета СССР о мерах по максимэльнону использо­ ванию природных ресурсов и охране окружающей среды от загрязне­ ния увеличение объемов производства ванадия из отходов промыш­ ленных предприятий приобретает особенно важное значение.

Нефть содержит до 0,01-0,03% ванадия. Повышенная ванадиеносность характерна для высокосернистых ее сортов с содержанием се­ ры более 1%. Такая нефть известна в СССР, Венесуэле, СМ, Мекси­ ке, Иране, Албании. Из большого числа регионов, в которых нахо­ дятся главные нефтяные месторождения СССР, только в Волго-Ураль­ ской и Тимзно-Печорской областях распространена нефть, характе­ ризующаяся повышенной ванадиеносностью. Ее возраст соответству­ ет девону-перми (табл .4). Кроме того, нефть с повышенным содер­ жанием ванадия (до 3% в золе) известна в Таджикской депрессии [19] и на Сахалине (до 4,6% в золе). Возраст сахалинской нефти - третичный. Значительная часть ванадия, содержащаяся в нефтях, находится в виде ванадий-порфириновых комплексов и соединений с другими компонентами органического вещества и серой [40]. Ха­

рактерно, что нефть с повышенной концентрацией ванадия содержит много никеля - 5,9-12% в золе (см .табл.4). В наиболее богатых ванадием нефтях Волго-Уральской области содержание золы состав­ ляет 0,0066-0,04%. На долю ванадия и никеля приходится 20-50% всей массы золы.

Накопление ванадия в нефтях определенных регионов, по-види­ мому, связано с областями сносе терригенного материала и раст­ воренных соединений в период формирования нефтяных месторождений. Для наиболее богатых ванадием нефтей Волго-Уральской провинции глэвной областью сноса был древний Урал, где многие интрузивные и эффузивные породы характеризуются повышенной ванэдиеносностью [ 4]. Немаловажное значение для его накопления имели климатические условия. Предполагается, что особенно важное влияние на концент­ рацию ванадия в нефтях оказал гумидный климат [20]. Поступление вэнадия в "протонефть" возможно вместе с органическими и расти­ тельными остатками или за счет более позднего его извлечения органикой из глинистых илов и нефтематеринских пород [42].

- 9 -


 

 

 

 

Т а б л и ц а 4

Содержание ванадия и никеля в нефтяных зол8Х| вес.$

Регионы

Возраст

V

Hi

Исследователь

 

нефти

 

Восточная Сибирь

С т 1

0,014

0,25

Е.И.Флегонтова [40]

Иркутский амфитеатр

C m

Не обн.

0,064

Л.А.Гуляева, Е.С.

 

 

 

 

Иткина [ I 2 J

Белоруссия

h

0,26

0,46

С.И.Катченков [20]

Ухта

D

16,4

12,0

Е.И.Флегонтова [40J

Волго-Уральская

D

17,6

5,9

С.И.Катченков [20]

область

С

17,7

7,7

П

 

Е.И.Флегонтова [40]

 

С

12,9

8,1

 

Р

30,0

7,2

С.М.Катченков [20]

Украине

С

0,00В

0,011

Е.И.Флегонтова [40]

Мангышлак

J

0,02

1,29

It

 

Вмбенская область

J

0,09

0,09

С.М.Катченков [20]

 

с

0,10

0,09

П

 

 

 

с

0,06

0,05

Е.И.Флегонтова [40]

Западная Сибирь

J

0,52

0,5

С.М.Катченков,

 

С г7

0,6

 

Е.И.Флегонтова [23]

 

0,5

ft

Северо-Восточный

 

Т г

0 ,8

0,65

С.М.Катченков [2 0 ]

Кавказ

Азербайджан

Г г

0,08

0,16

11

Туркмения

Т г

0,25

0,57

П

 

Г г

0,20

0,77

Е.И.Флегонтова [40]

Фергана

Т г

0,17

0,41

ft

Я

Сахалин

Т г

0,16 -

0 . 6-

 

 

4 , 6

- 8,6

 

Характерно, что породы красноцветной форыации различных районов, к которым приурочены нефтеносные провинции мира, имеют разную степень ванадиеносности. Наиболее высокие кларки его концентрации были отмечены для медистых песчаников и алевролитов Приуралья. Верхнепермские красноцветы этого района содержат до 0,07$ ванадия [ 3 ] . Повышенная ванадиеносность указанных пород подтверждает общую "зараженность" этим элементом нефтеносной

- 10 -


Волго-Уральской провинции и ее тесную генетическую связь с об­ ластью сноса - Уралом, где значительное распространение имеют породы основного и ультраосновного состава. Повышенные содержа­ ния в нефтях никеля, по-видимому, также связаны с разрушением этих пород.

Запасы ванадия, заключенные в высокосернитых сортах нефтей, составляют не менее нескольких сотен тысяч тонн. Ежегодная добы­ че нефти, масштабы ее переработки и сжигания мазута на электро­

станциях огромны. Достаточно сказать,

что в СССР в

настоящее вре­

мя сжигается ежегодно около 75 млн.т

мазута; в нем

при среднем

содержании вэнадия 0,015% заключено примерно 10 000 т этого ме­ талла.

Однако нефть и отходы ее перегонки или сжигания еще не ста­ ли в ряд с главными типами ванадийсодержащих руд. Основным пре­ пятствием для этого являются технические трудности, связанные с повышением степени улавливания ванздийсодержащих зол. В настоя­ щее время во всем мире получают из нефти 1- 2% общего количества производимого ванадия. Имеются данные о работе завода в Канаде, на котором из нефтяных отходов подучают всего 160 т пятиокиси

ванадия

в год. В США фирма

is la n d

L ightning

of New-'fork

из­

влекает

ванадий из остатков венесуэльской нефти, сжигаемой на

тепловых

электростанциях. В

1973

г . эта фирма

получила 321

т

высококачественной пятиокиси ванадия и 900 т продукта, содержа­ щего 5-8% V2 0f. В СССР из нефтяных продуктов и отходов ванадий пок8 не извлекают.

Наиболее реальными представляются.два пути получения пяти­ окиси ванадия из нефтяных продуктов: I) из шламов, остающихся после промывки котлов, в которых происходит сжигание мазута; 2) из зол, уловленных при газификации нефти. На тепловых электро­ станциях, на которых будет применена газификация нефти, должны улавливаться очень тонкие золы. Состав этих зел следующий ( в

вес.% ):

1,58 S i0 2 , 27,04 Fe2 03 , 5,28

0,54 MiO %10,28

CaO, 0 ,0 3 S r O ,

3 ,1 8 MffO,

0,58 Na20 ,

50,88 n .n .n ., 99,39 сумма;

на сухой

остаток

содержание

пятиокиси

ванадия в них составляет

не менее 10%. Внедрение

соответствующих технологических способов,

позволяющих повысить степень улавливания нефтяных зол

на тепловых

х) Для переводе

в

металл необходимо умножить на

0,56.

- II -