При обработке результатов экспертизы выполняем следующие операции:
- определяем сумму рангов, проставленных всеми экспертами объекту экспертизы,
сумма ранга ;
GNуд = 4,69; G = 20,56; GHw = 3,65;
- определяем сумму рангов всех объектов экспертизы, проставленных всеми экспертами,
сумма 3-х рангов ;
- определяем весомость или весовой коэффициент каждого объекта экспертизы. Значения весовых коэффициентов рассчитываем по формуле:
где n – количество экспертов;
m – число «взвешиваемых» показателей;
Gi,j – коэффициент весомости j-го показателя, данный i-м экспертом.
gNуд = 0,16; g = 0,71; gHw = 0,13.
Причем должно обязательно выполняться условие
При оценке тех или иных объектов экспертиз воз-
никает необходимость в количественной оценке и анализе степени согласия экспертов.
Мерой согласованности суждения группы экспертов является величина коэффициента конкордации (W).
где S – сумма квадратов отклонений всех оценок рангов каждого объекта экспертизы от среднего значения;
n – число экспертов;
m – число объектов экспертизы.
Коэффициент конкордации изменяется в диапазоне 0 < W < 1, где 0 – полная несогласованность между экспертами; 1 – полная согласованность.
В нашем случае при S = 179,69; n = 25 и m = 3 коэффициент конкордации W = 0,14.
Для уточнения (улучшения) весовых коэффициентов иногда применяется подход, при котором отбрасываются наиболее высокие и низкие оценки.
Согласно таблице 1, наибольшему разбросу значений подвержена целевая функция «удельные энергозатраты на разрушение». При удалении наибольших (эксперименты 5, 9, 15, 19, 24, 25) и наименьших (эксперименты 1, 6) значений целевой функции получим новые величины весовых коэффициентов:
gNуд = 0,19; g = 0,58; gHw = 0,23,
которые в большей степени соответствуют значимости каждой из целевых функций для процесса разрушения породных негабаритов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ермеков М.А., Махов А.А. Статистико-детерминированный метод построения многомерных моделей с использованием ЭВМ: Учеб. пособие. Караганда: КарПТИ, 1988. 70 с.
2. Сатлер О.Н., Климов Ю.И. Многофакторный эксперимент при моделировании процесса разрушения породного негабарита // Науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы горно-металлургического комплекса Казахстана». (Караганда, 23–24 дек. 2009 г.) / КарГТУ. С. 287-289.
3. Айвазян С.А., Бухштабер В.М., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика. Классификация и снижение размерности. М.: Финансы и статистика, 1989. 607 с.
УДК 669.779.052:553.322
|
|
МУХТАР А.А.
| Исследование продуктов термокаталитической дегидратации и восстановления бурожелезнякового концентрата жидким углеводородом |
Схема термохимической подготовки Лисаковского бурожелезнякового гравитационно-магнитного концентрата (ГМК) к обесфосфориванию включает процесс его прокалки с целью удаления гидратной влаги в окислительной среде при температуре 950-1050 °С. Полученный при этом гематитовый огарок подвергается выщелачиванию 5 % раствором серной кислоты для удаления фосфора. Кек после выщелачивания с содержанием 0,24 % фосфора и до 60 % железа используется как кондиционный концентрат для последующей выплавки чугуна [1, 2].
Для значительного снижения температуры прокалки ГМК предложен способ термокаталитической дегидратации и восстановления (ТКДВ) оолитов, предварительно обработанных жидким углеводородным материалом [3, 4].
Установлено, что при ТКДВ полное удаление влаги из ГМК осуществляется при температуре 600-650 °С в течение 45-90 минут.
Значительное снижение температуры процесса прокалки ГМК при ТКДВ вероятно протекает по следующей схеме: адсорбированная органическая масса жидкого углеводорода на оолитах в результате термической обработки подвергается каталитической деструкции, при которой образуется углерод и водород по следующей схеме:
СХНУ → хС + уН2 (1)
Молекулярный водород диссоциирует на поверхности FeОOН, AI2O3 и SiO2 с образованием двух радикалов:
Н2 → Н˙ + Н˙ (2)
Активный углерод при высокой температуре вступает в реакцию с гидрооксидом железа с образованием CO, H2 и Fe2O3.
FeОOН + С → Fe2O3 + CO + H2 (3)
Также активный углерод при высокой температуре вступает в реакцию с гидратной водой с образованием СО и H2.
C + H2O → CO + H2 (4)
Далее молекулярный водород диссоциирует на поверхности оксида железа.
H2 H˙ + H˙ (5)
Радикалы водорода и оксид углерода восстанавливают часть Fe2O3 до Fe3O4.
Fe2O3 + CO → Fe3O4 + CO2 (6)
Fe2O3 + 2Н → Fe3O4 + H2O (7)
Целью исследования было изучение поведения фосфора при сернокислотном выщелачивании продуктов ТКВД бурожелезнякового концентрата.
Для исследования проведена серия экспериментов, условия и результаты которых приведены в таблице 1. В качестве углеводородного восстановителя взята нефть месторождения Каражанбас. Намагниченность огарков измеряли методом Гуи. Фазовый состав продуктов обжига идентифицирован методом рентгенофазового анализа. Локальные содержания фосфора и других основных элементов в оолитах огарка и кека выщелачивания изучены методом рентгеноспектрального микроанализа на спектрометре Joel 733.
Согласно данным таблицы 1, основное изменение массы ГМК происходит до 650 °С в результате ТКДВ по реакциям (1)-(7). Рентгенофазовый анализ показал, что в пробах в качестве основной фазы присутствуют Fe3O4 и Fe2O3, огарки обладают сильномагнитными свойствами. Сравнительный анализ данных таблицы 1 показывает, что процесс удаления кристаллической влаги в необработанных образцах ГМК в изученном интервале температур полностью не завершается, что подтверждается потерями массы и фазовым составом огарков.
Полученный при оптимальной температуре 650 °С огарок подвергали выщелачиванию 5 % серной кислотой при соотношении Т:Ж = 1:10, температуре 20 °С, в течение одного часа, затем пульпу отфильтровывали, кек промывали дистиллированной водой, сушили.
На рисунке представлены микрофотографии срезов оолитов исходного ЛГМК, огарка и кека выщелачивания.
Для исследования распределения фосфора в оолитах выбраны 5 равно удаленных точек вдоль условного радиуса среза. Локальный химический состав в точках приведен в таблице 2.
а
б
в
Микрофотографии оолитов:
а) – исходного ЛГМК; б) – огарка; в) – кека
Таблица 1 – Влияние температуры и обработки жидким углеводородом на изменение массы, магнитные свойства и фазовый состав продукта ТКВД ГМК
№
|
Т, °С
|
Концентрация углеводорода, %
|
τ, мин
|
Потеря массы, %
|
Намагниченость,* д.е
|
Фазовый состав
|
1
|
500
|
0,75
|
45
|
13,7
|
0,14
|
Fe2O3, гидрогетит
|
2
|
600
|
0,75
|
45
|
14,6
|
0,61
|
Fe2O3, Fe3O4
|
3
|
650
|
0,75
|
45
|
14,5
|
0,81
|
Fe2O3, Fe3O4
|
4
|
700
|
0,75
|
45
|
14,7
|
0,84
|
Fe2O3, Fe3O4
|
5
|
600
|
без обработки
|
45
|
2,0
|
0
|
Fe2O3, гидрогетит
|
6
|
650
|
без обработки
|
45
|
6,54
|
0
|
Fe2O3, гидрогетит
|
7
|
700
|
без обработки
|
45
|
8,3
|
0
|
Fe2O3, гидрогетит
|
*Относительно чистого магнетита
|
Таблица 2 – Элементный состав оолитов исходного ЛГМК, огарка и кека
Элементный состав исходного оолита, %
|
Точки
|
O
|
Al
|
Si
|
P
|
Ca
|
Mn
|
Fe
|
Итого
|
1 (центр.)
|
39,87
|
2,54
|
1,23
|
0,78
|
0,24
|
0,16
|
55,19
|
100,00
|
2
|
40,19
|
3,11
|
1,13
|
0,97
|
0,15
|
0,19
|
54,26
|
100,00
|
3
|
40,05
|
3,16
|
0,90
|
0,76
|
0,18
|
0,12
|
54,82
|
100,00
|
4
|
40,88
|
2,75
|
1,28
|
0,94
|
0,23
|
0,17
|
53,75
|
100,00
|
5 (крайн.)
|
42,12
|
2,22
|
1,34
|
0,88
|
0,25
|
0,27
|
52,91
|
100,00
|
Среднее
|
40,62
|
2,75
|
1,18
|
0,87
|
0,21
|
0,18
|
54,19
|
100,00
|
Огарок, %
|
Точки
|
O
|
Al
|
Si
|
P
|
Ca
|
Mn
|
Fe
|
Итого
|
1 (центр.)
|
29,98
|
3,05
|
1,65
|
0,92
|
0,40
|
0,28
|
63,00
|
100,00
|
2
|
31,15
|
3,02
|
1,69
|
0,92
|
0,31
|
0,26
|
62,09
|
100,00
|
3
|
31,18
|
3,09
|
1,70
|
0,87
|
0,31
|
0,24
|
62,08
|
100,00
|
4
|
30,24
|
3,41
|
1,68
|
0,96
|
0,31
|
0,26
|
62,50
|
100,00
|
5 (крайн.)
|
29,17
|
3,22
|
1,66
|
0,88
|
0,35
|
0,20
|
63,92
|
100,00
|
Среднее
|
30,34
|
3,16
|
1,68
|
0,91
|
0,33
|
0,25
|
62,72
|
100,00
|
Кек, %
|
Точки
|
O
|
Al
|
Si
|
P
|
Ca
|
Mn
|
Fe
|
Итого
|
1 (центр)
|
28,16
|
2,62
|
1,79
|
0,23
|
0,15
|
0,21
|
66,43
|
100,00
|
2
|
28,91
|
2,35
|
1,82
|
0,29
|
0,21
|
0,14
|
65,92
|
100,00
|
3
|
29,04
|
2,55
|
1,67
|
0,33
|
0,21
|
0,14
|
65,44
|
100,00
|
4
|
30,66
|
3,64
|
1,92
|
0,24
|
0,18
|
0,18
|
62,47
|
100,00
|
5 (крайн.)
|
33,39
|
3,19
|
2,04
|
0,30
|
0,21
|
0,10
|
60,24
|
100,00
|
Среднее
|
30,03
|
2,87
|
1,85
|
0,28
|
0,19
|
0,16
|
64,10
|
100,00
|
Достарыңызбен бөлісу: |