Реферат: Представлен краткий обзор месторождений каолинов на территории бывших союзных республик. Отражен балансовый запас каолинового сырья в России, Украине, Узбекистане, Туркменистане, Грузии и Казахстане. Проведены исследования химического и минералогического состава каолинов Алексее веко го, Кызылсокского и Кулантюбинского месторождений Казахстана, из пяти имеющихся месторождений каолинов и одного месторождения каолинитовых кварцитов. Использованы методы химического, рентгенофазового и рентгенофлуоресцентного анализа.
Термодинамическое моделирование совместного восстановления металлов из смеси оксидов с образованием карбида кальция и силицидов железа
Автор(ы): Шевко В. М.*Сержанов Г. М.*Аиткулов Д. К.*Абжанова А. С.*Тулеев М. А.*
Реферат: Определенная часть цинковых руд, содержащих 10-25% Zn, перерабатывается пирометаллургическими методами Стерлинг-процесс, Империал Смелтинг-процесс, вельцевание, которые ориентированы только на извлечение цинка и не обеспечивают комплексного использования сырья. В частности, в шлак или клинкер практически полностью переходят кремний, кальций и железо. Для переработки цинксодержащих руд нами предложена их пирометаллургическая переработка с одновременным получением в электропечи ферросплава, карбида кальция и извлечением цинка в возгоны. В статье приводятся результаты исследований термодинамического моделирования совместного восстановления кремния, железа и кальция в системе Fe(2)O(3)-SiO(2)-CaO-nC применительно к предложенному процессу. Исследования проводили методом термодинамического моделирования с использованием программного комплекса HSC5,1, разработанного финской металлургической компанией Outokumpu и основанного на минимизации энергии Гиббса. Определялось влияние температуры от 1500 до 2400 градус, количества углерода от 8 до 18к-ат на степень распределения кремния, железа и кальция в исследуемой системе при давлении О,I МПа. Найдено, что высокую 80-90% степень перехода кальция в карбид кальция можно наблюдать в температурном интервале 1870-2000 градус и 12,5-18 к-ат углерода. Образование силицидов железа Fe(3)Si, Fe(3)Si(3), FeSi, FeSI(2) происходит при меньшей температуре, чем образование карбида кальция. Кремний полностью переходит в ферросплав в температурном интервале 1820-1870 градус и n=10-18.
Термодинамические особенности азотнокислотного выщелачивания медно-цинковых сульфидных промпродуктов
Автор(ы): Рогожников Д. А.*Анисимова О. С.*Мамяченков С. В.*
Реферат: Проведены термодинамические исследования азотнокислотного выщелачивания полиметаллических сульфидных промпродуктов. Исследуемый промпродукт представлял собой многокомпонентное сульфидное сырье, неподдающееся разделению при селективной флотации руд месторождения Майкаин В, Казахстан. Изучены элементный и фазовый составы промпродукта с применением рентгенофазового и электронно-микроскопического анализов. Результаты анализов показали, что сфалерит, пирит, халькопирит и галенит являются наиболее распространенными минералами в изучаемом сырье. Выполнены расчеты изменения энергии Гиббса и констант равновесия для возможных реакций сульфидных минералов с азотной кислотой. Расчет этих величин произведен для температур 100 и 80 градус, выбор которых обусловлен технологическими соображениями. Установлена достаточно большая термодинамическая вероятность их протекания с образованием элементной серы, гематита и водорастворимых соединений меди. Определены наиболее вероятные условия протекания процессов выщелачивания построением диаграмм Пурбэ Е-рН с образованием желаемых продуктов. Полученные результаты показали, что для максимального перевода сульфидов в сульфатную форму необходимы начальные значения потенциала системы Е более 0,9 в. При этом медь и цинк переходят в раствор, взаимодействие сульфидов с азотной кислотой приводит к ее разложению и образованию нитрозных газов, которые окисляют до высших оксидов в абсорбционных колоннах с получением смеси азотной и азотистой кислот, используемой на последующих стадиях выщелачивания.
Влияние природы материала подложки и термической обработки на адгезию и микротвердость электролитических рений-никелевых покрытий
Автор(ы): Алтенова А. Н.*Килибаева С. К.*Яхиева Ж. Е.*Агапова Л. Я.*Абишева З. С.*Сукуров Б. М.*
Реферат: В статье приведены результаты исследований влияния природы материала подложки нержавеющая сталь и медь и термической обработки на адгезию и микротвердость рений-никелевых покрытий. Электролитические покрытия на основе рений-никелевых сплавов осаждали из аммонийно-сернокислых растворов с добавками глицерина в условиях мембранного электролиза. Полученные покрытия подвергали термической обработке в токе инертного газа аргона при температуре 400 градус в тчение 1 ч. Проведена оценка степени адгезии Re-Ni покрытий к подложкам методом нанесения решетчатых и параллельных сеток царапин метод рисок. Значение оценки адгезии образцов покрытий до отжига с нанесением решетчатых надрезов составило по четырехбалльной шкале: на медной подложке 1 балл, на стальной подложке 4 балла. После отжига значение оценки адгезии образцов покрытий составило: на медной подложке 1 балл, на стальной подложке 2 балла. Значение оценки адгезии образцов покрытий к подложкам методом нанесения параллельных надрезов составило по трехбалльной шкале на медной и стальной подложках до отжига ., балла, после отжига на медной подложке 1 балл, на стальной ., балла. В целом адгезия Re-Ni покрытий на медных подложках выше, чем на стальных, а термическая обработка покрытий повышает адгезию независимо от материала подложки. Микротвердость покрытий после отжига повысилась: на медной подложке - от 6990 до 9211 МПа, на стальной подложке - от 3732 до 4204 МПа.
Влияние деформации и термической обработки на структуру и свойства магниевого сплава системы Mg-Al-Zn-Mn
Автор(ы): Исмаилов М. Б.*Рамазанова Ж. М.*Нигметчанова Г. Б.*Толендыулы С.*Мустафа Л. М.*
Реферат: Исследовано влияние деформации и термической обработки на структуру и свойства экспериментального магниевого сплава системы Mg-AI-Zn-Mn. Деформируемые сплавы данной системы предназначены для изготовления полуфабрикатов различными методами обработки давлением прессование, ковка на гидравлических прессах, штамповка и т. п.. Химический состав полученных в лабораторных условиях образцов составил, вес. %: алюминий - 8,3; цинк - 0,61; марганец - 0,25; остальное - магний. Пористость сплава составила 5,9%. Полученный сплав по составу аналогичен стандартному сплаву МА5 и европейскому аналогу AZ80А. Деформация осуществлялась при температурах образцов 150-350 градус и до степеней сжатия 20% и 40 20+20%. При температуре 150 градус деформация приводит к разрушению образцов. При температурах 200 градус и выше пластическая деформация идет без образования трещин. Показано, что с увеличением температуры прессования прилагаемое давление пресса уменьшается. Исследована микроструктура образцов. Установлено, что после гомогенизационного отжига размеры зерен находятся в пределах 13-15 мкм. Деформация сплава в 20% приводит к измельчению зерен до IО-II мкм. Деформация до 40% приводит к уменьшению размера зерна до 9-10 мкм. Получены значения давления прессования для степени деформации 20 и 40% и диапазона температур прессования 200-350 градус. Установлено, что при степени деформации 20 и 40% максимальные значение прочности достигаются при температуре 250 градус. Прочностные характеристики для исследованного экспериментального магниевого сплава приближаются к характеристикам российского сплава МА5 и европейского сплава AZ80А при степени деформации 40%.
Формирование оксидного покрытия в импульсном режиме методом микродугового оксидирования
Реферат: В настоящее время в качестве конструкционных материалов в современном машиностроении и космической отрасли широко используются алюминий и его сплавы. Одним из перспективных методов получения износостойких защитных покрытий на алюминии и его сплавах является метод микродугового покрытия. При формировании оксидного покрытия в импульсном режиме методом микродугового оксидирования величина длительности анодного импульса тока оказывает существенное влияние на шероховатость покрытия. В данной работе исследовано влияние длительности анодного импульса тока на свойства оксидного покрытия, полученного методом микродугового оксидирования. Установлено, что с увеличением длительности анодного импульса тока увеличиваются толщина и шероховатость покрытия. Увеличение шероховатости покрытия связано с тем, что с ростом толщины покрытия увеличиваются мощность и интенсивность микроплазменных разрядов Полученное оксидное покрытие имеет высокую износостойкость по сравнению с необработанным металлом основы. Покрытие, обладающее одновременно низкой шероховатостью и высокой износостойкостью, было получено при длительности анодного импульса 150-200 мкс. При этом шероховатость покрытия составила 0,9-2,2 мкм соответственно. Важной физико-механической характеристикой покрытия является его микротвердость, которая при толщине покрытия 19,7 и 26,5 мкм составляет 3,8 и 33,5 СПа соответственно. Установлено, что при микродуговом оксидировании после слоя оксида формируется переходный слой вглубь металла с высоким значением микротвердости в сравнении с материалом подложки. При этом микротвердость переходного слоя постепенно уменьшается от оксидного слоя вглубь металла. Так, при формировании покрытия при длительности анодного импульса 100 мкс на глубине 15-40 мкм мкм вглубь металла микротвердость переходного слоя постепенно уменьшается от 1047,4 МПа до 846,2 МПа. Исследования морфологии поверхности покрытий показали, что с увеличением толщины покрытия пористость уменьшается, и средний размер пор при длительности анодного импульса тока 200 мкс 6,06 мкм.
Использование биогидрометаллургических технологий в решении проблем утилизации техногенных отходов с получением ценных металлов
Автор(ы): Блайда И. А.*Васильева Т. В.*Баранов В. И.*
Реферат: В статье приведены результаты по комплексному изучению биологических и физико-химических свойств техногенных отходов топливно-энергетического комплексарс учетом которых обоснован выбор биогидрометаллургического метода их переработки и показана его эффективность. Повышенное содержание ионов тяжелых металлов и значения pH водной вытяжки отходов позволяют отнести их к экологически опасным, требующим детоксикации. С другой стороны, количество в ниямногих редких и цветных металлов превышает промышленно значимые концентрации и является достаточным для их извлечения. Установлено наличие в исследуемых техногенных отходах сравнительноРбогатого специфического аборигенного сообщества, представленного гетеротрофными и ацидофильными хемолитотрофными бактериями - мезо-фильными и умеренно термофильными представителями родовi Acidithiobacillus и Sulfobacillus, способ-ными выщелачивать металлы из исследуемых отходов с высокими показателями, разрушая достаточно устойчивые кристаллические структуры. Эти результаты послужили основой для получения эффективного бактериального препарата и выбора оптимального состава Питательной среды в качестве выщелачива-ющего раствора. При выбранных оптимальных параметрах соотношение Т:Ж=1;10, pH<2,0, температура 30,0-+2 градус, продолжительност 7 суток из твердой фазы в выщелачивающий раствор практически количеч:твенно 95,75-99,99% извлекаются германий, галлий, кадмий, марганец и никель, в меньшей степе-ни - медь до 87,34%, цинк до 86,93% и свинец до 89,34%. Это приводит к значительному в 10-10[3] раз снижению концентраций ионов тяжелых металлов в исследуемых отходах после бактериального выщелачивания и, как следствие, снижению их токсичности, чВэ подтверждено методами биологического контроля с использованием растительных тест-объектов.
Применение полифункциональных флотореагентов при переработке техногенного сырья
Автор(ы): Семушкина Л. В.*Турысбеков Д. К.*Тусупбаев Н. К.*Сатылганова С. Б.*Муханова А. А.*
Реферат: Изучены возможности переработки хвостов флотационного обогащения Жезказганской обогатительной фабрики с применением модифицированных полифункциональных флотореагентов. Модифицированный полифункциональный собиратель представляет собой смесь композиционного аэрофлота, ТС-1000 и бутилового ксантогената. Соотношение реагентов составляет 1:1:3. Преимуществом предлагаемого флотореагента является то, что он имеет в своем составе две полярные группы и длинный углеводородный радикал. Такая структура в воде во флотационном процессе играет двоякую роль: во-первых, как собиратель, адсорбируясь на поверхности минерала, образует металлокомплексы с полярными группами в виде мостиков, во-вторых, аполярные радикалы флокулируют ошламованные полезные компоненты, тем самым интенсифицируя процесс флотации. Схема флотации хвостов обогащения Жезказганской обогатительной фабрики включает доизмельчение, основную и контрольную флотации, три перечистки чернового медного концентрата. Показано, что при флотации хвостов с применением меньшего количества модифицированного реагента, по сравнению с расходом чистого бутилового ксантогената, получается черновой медный концентрат с содержанием меди 13,0% при извлечении 80,22%. По сравнению с базовой технологией содержание меди в черновом концентрате повышается на 5,1%, извлечение - на 31,4%.
Аппарат для модифицирования флотационных реагентов на основе энергетических воздействий
Реферат: Разработан аппарат для модифицирования флотационных реагентов на основе энергетических воздействий ультразвукового и электрохимического, позволяющий улучшить технологические свойства обрабатываемых реагентов при флотационном обогащении полезных ископаемых. Совместное использование вышеуказанных видов энергетического воздействия обусловлено взаимодополняющими эффектами от каждого из них. Описан принцип работы аппарата. Показано, что для эффективного ведения процесса электрохимической обработки растворов реагентов требуется интенсивное перемешивание раствора для увеличения вероятности подхода ионов обрабатываемого реагента к поверхности электродов и отвода образованных продуктов в объем раствора, а самое главное - устранение процесса пассивации поверхности рабочих электродов, что достигается использованием ультразвуковых колебаний. Установлены технические параметры аппарата для указанной комбинированной обработки жидких сред: частота ультразвуковых колебаний - 2,40 кГц; интенсивность ультразвукового поля - 0,2-0,4 Вт/см[2], поверхность рабочих электродов - 1,45x10х[-2] м[2]; плотность тока - 140-220 А/м[2]; давление рабочей жидкости на входе - 0,2-0,4 мПа; производительность - 0,8-1,0 м[2]/ч. Использование указанных видов обработки регентов расширяет номенклатуру веществ - флоторегентов, которые в обычных условиях не могут быть использованы вследствие высоковязкости иӘили нерастворимости в воде. Приведены примеры флотационного обогащения свинцово-цинковой руды с использованием раствора ксантогената, подвергнутого комплексной обработке, и необработанного. Установлено повышение извлечения свинца и цинка на 3,52 и 2,82% соответственно, а также повышение качества указанных концентратов и снижение содержания свинца и цинка в отвальных хвостах флотации при использовании обработанного реагента. Разработанные метод и аппарат по его реализации могут быть использованы при флотации различных руд на обогатительных фабриках страны.
О возможности реализации процесса руда - сталь путем ограничения науглероживания металла
Реферат: Двухстадийный процесс в металлургии железа и стали, основанный на редукционной плавке чугуна, включая внедоменные плавки науглероженных металлов, и на окислительной плавке стали, является основой индустрии. Как первая, так и вторая стадии производства в современных условиях реализуются на базе сооружения огромных подразделений металлургического комплекса, что связано с высокими капитальными затратами и себестоимостью металлопродукции. Кроме того, вторая стадия - окислительная плавка стали по характеру процесса противоположна первой, так как наряду с окислением избытка углерода приводит к окислению всех полезных редуцированных металлов. Проведены исследования по определению возможности снижения науглероживания металла на стадии редукционной плавки и тем самым достижения результата прямого получения стали. Разработана методика исследования твердофазной редукции железа и сопутствующих металлов непосредственно твердым углеродом на основе нового диссоциационно-адсорбционного механизма. В отличие от существующего механизма восстановления железа горячим редукционным газом она позволяет более точно рассчитывать и регулировать стехиометрический расход углерода без образования его избытка. Новый подход к организации процесса апробирован на лабораторных установках при переработке шихты, составленной на основе железа, марганца, хрома при стехиометрическом расходе твердого углерода на восстановление каждого металла. Представлены результаты расчетов и экспериментальных исследований твердофазной редукции металлов в интервале 600-1200 грпадус с последующей непрерывной плавкой шихты при 1550-1600 градус. Получены образцы металлических слитков при заданном интервале изменения состава шихты. Приведены химические составы полученных образцов слитков, которые соответствуют составу легированных марганцем и хромом сталей.