Разработка технологии и создание экспериментальной установки для переработки отвалов Завитинского литиево-бериллиевого месторождения с получением сподуменового концентрата, калийных удобрений и карбоната лития

Основные результаты проекта, выполняемого в рамках ФЦП
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»
"Соглашение о предоставлении субсидии от «22» сентября 2014 г. № 14.578.21.0050"

 

Тема: «Разработка технологии и создание экспериментальной установки для переработки отвалов Завитинского литиево-бериллиевого месторождения с получением сподуменового концентрата, калийных удобрений и карбоната лития»

Этап 1

1.1 Проведены патентные исследования и анализ научно-технической литературы, глубина поиска 15 лет. Информация по переработке отвалов литиевых месторождений и использование гранульной сульфатизации для вскрытия сподуменового концентрата отсутствует. Научно-технические решения, которые предложены по теме проекта являются патентно чистыми
1.2 Разработаны варианты решений переработки отвалов Завитинского месторождения, выбор и обоснование оптимального варианта
1.3 Изучен вещественный состав отвалов Завитинского месторождения (химический, минералогический, гранулометрический состав отвалов)
1.4 Доставлена малообъемная представительная проба отвалов Завитинского месторождения

Этап 2

2.1 Исследованы спектральные характеристики и обогатимость руды рентгенолюминесцентным методом; изучены оптические характеристики руды и проведена сепарация класса -20+10 мм полихромным фотометрическим методом; исследования по флотации сподумена показали возможность использования в процессе современных более дешевых реагентов
2.2 Проведены теоретические исследования по определению способности и эффективности применения полимерных соединений по извлечению калийных соединения из отвалов месторождений, разработан технологический процесс сорбции калия на сорбенте
2.3 Проведены термодинамические расчеты взаимодействия сподумена с серной кислотой; ДТА литиевых минералов, входящих в состав отвалов Завитинского месторождения; шихты сподумена с сульфатизирующими агентами; рентгенофазовый анализ литиевых минералов и продуктов их термообработки
2.4 Разработаны принципиальные технологические схемы и определен перечень основного технологического оборудования для обогащения отвалов Завитинского месторождения
2.5 Разработан лабораторный технологический регламент переработки отвалов Завитинского месторождения с получением сподуменового концентрата, калийных удобрений и карбоната лития
2.6 Проведены исследования по экологической безопасности технологии переработки отвалов Завитинского месторождения

Этап 3

3.1 Обоснован состав экспериментальных образцов установок
3.2 Разработана эскизная конструкторская документация на образцы экспериментальных установок, включающая техническое задание на выполнение опытно-конструкторской работы, пояснительную записку, программу приемо-сдаточных испытаний, руководство по эксплуатации и проекты оборудования помещений (вентиляция, освещение, электросеть) и размещения оборудования экспериментальных установок по переработке отвалов Завитинского месторождения с получением сподуменового концентрата, калийных удобрений и карбоната лития
3.3 Разработан «План эксперимента» для проведения экспериментальных исследований процессов получения сподуменового концентрата, калийных удобрений и карбоната лития; программа и методики экспериментальных исследований
3.3 Разработаны программы и методики экспериментальных исследований для отработки процессов получения сподуменового концентрата, калийных удобрений и карбоната лития
3.4 Разработаны: технико-экономические модели оценки эффективности разработанной технологии переработки отвалов Завитинского месторождения с получением сподуменового концентрата и калийных удобрений и технологии переработки сподуменового концентрата с получением карбоната лития. Изучены место реализации проекта, потребность в оборудовании, сырье, энергии и трудовых ресурсах, проведен маркетинговый и финансово-экономический анализы и др.

Этап 4

4.1 Разработаны: технические условия на сподуменовый концентрат; калийные удобрения; карбонат лития; математическая модель процессов переработки отвалов Завитинского месторождения
4.2 Проведено моделирование в соответствии с разработанным «Планом эксперимента», что позволит выявить численные закономерности протекания отдельных стадий технологии и конкретизировать меры по улучшению экономических показателей примененной технологической цепочки
4.3 Обработаны результаты моделирования – для каждого основного процесса технологии разработаны математические модели в виде линейных уравнений регрессии с кодированными, безразмерными значениями факторов, уточнены исследованные области факторного пространства, уточнены интервалы варьирования в натуральных значениях факторов для проведения опытов при моделировании. Определено, что нужно провести изменение конструкции вращающейся печи с целью получения более однородного температурного профиля
4.4 После закупки и аренды оборудования изготовлены экспериментальные образцы установок переработки отвалов Завитинского месторождения

Этап 5

5.1 Проведена оценка эффективности внедрения разработанного способа переработки отвалов Завитинского месторождения с получением сподуменового концентрата, калийных удобрений и карбоната лития; рассчитано, что реализация проекта по предложенной схеме потребует капитальных затрат на сумму 4,17 млрд. руб., срок окупаемости составит 6,6 года, чистый дисконтированный доход – 3,53 млн. руб., внутренняя норма рентабельности – 24 %
5.2 Проведена корректировка технологического регламента переработки отвалов Завитинского месторождения с получением сподуменового концентрата и калийных удобрений по результатам экспериментальных исследований
5.3 Проведена оценка полноты решения задачи и достижения поставленных целей ПНИ
5.4 Разработаны технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера - организации реального сектора экономики
5.5 Разработан проект технического задания на проведение опытно-технологических работ (ОТР) по теме: «Создание технологии переработки отвалов Завитинского месторождения с получением сподуменового концентрата, калийных удобрений и карбоната лития»
5.6 Доставлена представительная проба отвалов Завитинского месторождения и проведены экспериментальные исследования по переработке отвалов с получением сподуменового концентрата, калийных удобрений и карбоната лития
5.7 Проведено технологическое сопровождение проведения экспериментальных исследований по переработке отвалов Завитинского месторождения с получением сподуменового концентрата, калийных удобрений и карбоната лития, в том числе независимая экспертная оценка технологии и материально-технической базы
5.8 Проведены испытания экспериментальных партий сподуменового концентрата, калийных удобрений и карбоната лития, полученных из отвалов Завитинского месторождения; испытания проводились по аттестованным методикам НСАМ 61-Х, НСАМ 499, ПНД Ф 16.1:2.3:3.11-98; установлено, что по своему составу сподуменовый концентрат, калийные удобрения и карбонат лития соответствуют разработанным Техническим условиям на эти продукты
5.11 Выполнен технико-экономический расчет способа переработки отвалов Завитинского месторождения с получением сподуменового концентрата, калийных удобрений и карбоната лития.

53