Preview

Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya

Расширенный поиск

Обогащение руд цветных металлов

Мелик-Гайказян В.И., Емельянов В.М., Емельянова Н.П., Моисеев А.А., Емельянов В.В., Юшина Т.И. К исследованию процесса пенной флотации и подбору реагентов на основе механизма их действия. Сообщение 2. Часть первая. К сопоставлению флотационных свойств милли­, микро­ и нанометровых пузырьков на основе уравнений капиллярной физики
Расчеты с применением уравнений капиллярной физики (УКФ) показали, что в пузырьках диаметром от 3 мм до 5 нм капиллярное давление изменяется от тысячных долей до нескольких сотен атмосфер и оказывает влияние на процессы, связанные с пенной флотацией. Показано, что пузырьки диаметром 2 мкм могут самопроизвольно (т.е. с убылью энергии) прилипнуть к твердой поверхности, и эта тенденция антибатно растет с уменьшением их размера. И это главное. Реальность такого механизма подтверждена многолетней практикой применения процесса Поттера–Дельпра. В связи с изложенным при исследовании процесса флотации рациональнее не ориентироваться на принцип "эффективных столкновений" частиц и пузырьков как необходимого условия их слипания и флотации, а применять УКФ. Это продуктивнее.
Ключевые слова: уравнения капиллярной физики, эффективные столкновения, самопроизвольное прилипание, микропузырьки, смачиваемость, флотация, коалесценция.

  • Мелик-Гайказян В.И. – докт. хим. наук, проф., рук­ль лаборатории поверхностных явлений и флотации ЮЗГУ (305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94). Тел.: (4712)58-69-35. E-mail: vimg@mail.kstu.kursk.ru.
  • Емельянова Н.П. – канд. хим. наук, доцент, сотрудник той же лаборатории.
  • Емельянов В.М. – докт. техн. наук, профессор кафедры электротехники, электроники и автоматики ЮЗГУ. Тел.: (4712) 58-71-14. E-mail: emelianov@nm.ru.
  • Моисеев А.А. – аспирант той же кафедры.
  • Емельянов В.В. – аспирант той же кафедры.
  • Юшина Т.И. – канд. техн. наук, доцент кафедры обогащения полезных ископаемых МГГУ (119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 6). Тел.: (495) 236-94-46. E-mail:infomine@info.ru.

Литература

  1. Ленинджер А.Л. Основы биохимии. М.: Мир, 1985. Т. 1.
  2. Hoover T.J. Concentrating ores by flotation. 3-rd ed. The Mining Magazine. London, 1916.
  3. Miettinen T., Ralston J., Fornasiero D. // Miner. Eng. 2010. Vol. 23, № 5. P. 420.
  4. Фрумкин А.Н., Городецкая А.В., Кабанов Б.Н., Некрасов Н.Н. // Журн. физ. химии. 1932. Т. 3, № 5-6. C. 351.
  5. Фрумкин А.Н., Городецкая А.В. // Там же. 1938. Т. 12, № 5-6. С. 511.
  6. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П., Козлов П.С. и др. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 2009. № 2. С. 7.
  7. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П. // Там же. 2007. № 4. С. 4.
  8. Evans L.F., Ewers W.E. The process of bubble-attachment: Recent Development in Mineral Dressing. London, 1953. P. 457.
  9. Мелик-Гайказян В.И., Абрамов А.А., Рубинштейн Ю.Б. и др. Методы исследования флотационного процесса. М.: Недра, 1990.
  10. Devaux H.E. // Kolloid. Z. 1932. Bd.58, Hf. 2. S.129–143; Hf. 3. S. 260.
  11. Edser E. The concentration of minerals by flotation: Forth Report of Colloid Chemistry. London, 1922. P. 2638.
  12. Gaudin A.M., Schuhmann J.R., Schlehten A.W. // J. Phys. Chem. 1942. Vol. 46. P. 902.
  13. Sutherland K.L. // J. Phys. and Colloid Chem. 1948. Vol. 52. P. 394.

Горячев Б.Е., Николаев А.А. Термодинамика взаимодействия хромат-ионов с минеральным комплексом полиметаллических руд: Галенит
Проведены термодинамические исследования системы PbS–H2O–O2–CO2–C4H9OCSS–CrO42– и потенциометрические измерения электродного потенциала галенитового электрода в щелочных растворах бихромата калия и бутилового ксантогената калия. В результате анализа вероятных суммарных полуреакций взаимодействия галенита с хромат- и ксантогенат­ионами в щелочных средах с учетом различной глубины окисления сульфидной серы галенита выявлены новые зависимости. Установлено, что связь между концентрациями хромат- и ксантогенат­ионов, при которой термодинамически равновероятно их взаимодействие с поверхностью галенита, не зависит от степени окисления сульфидной серы минерала до S0, S2O32–, SO42–. Выявлена зависимость электрохимического потенциала от величины pH и концентрации хромат- и ксантогенат­ионов в жидкой фазе. Полученные результаты установили потенциалопределяющий характер влияния на галенит как хромат-, так и гидроксид­ионов.
Ключевые слова: термодинамическая система, галенит, хромат-ионы, потенциалопределяющие ионы, щелочная среда, электрохимический потенциал полуреакции, потенциал галенитового электрода, селективная флотация свинцово-медных концентратов.

  • Горячев Б.Е. – канд. техн. наук, доцент кафедры обогащения руд цветных и редких металлов МИСиС (119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4). Тел.: (499) 236-50-57. E-mail: adminopr@misis.ru; BEG@misis.ru.
  • Николаев А.А. – канд. техн. наук, доцент той же кафедры. E-mail: nikolaevopr@mail.ru.

Литература

  1. Полькин С.И., Адамов Э.В. Обогащение руд цветных металлов. М.: Недра, 1983.
  2. Абрамов А.А. Технология обогащения руд цветных металлов. М.: Недра, 1983.
  3. Богданов О.С., Максимов И.И., Поднек Н.А. и др. Теория и технология флотации руд. М.: Недра, 1990.
  4. Богданов О.С., Поднек А.К., Хайнман В.Я. и др. // Тр. ин-та Механобр. 1959. № 124. С. 138–141.
  5. Абрамов А.А., Горловский С.И., Рыбаков В.В. Обогащение руд цветных и редких металлов в странах Азии, Африки и Латинской Америки. М.: Недра, 1991.
  6. Шубов Л.Я., Кузькин А.С. Реагентные режимы флотации руд цветных металлов на зарубежных обогатительных фабриках. М.: Цветметинформация, 1966.
  7. Абрамов А.А. Теоретические основы оптимизации селективной флотации сульфидных руд. М.: Недра, 1978.
  8. Мелик-Гайказян В.И., Абрамов А.А., Рубинштейн Ю.Б. и др. Методы исследования флотационного процесса. М.: Недра, 1990.
  9. Латимер В.М. Окислительные состояния элементов и их потенциалы в водных растворах. М.: Изд-во иностр. лит., 1954.
  10. Глембоцкий В.А., Классен В.И. Флотационные методы обогащения. М.: Недра, 1981.
  11. Стрижко В.С., Горячев Б.Е., Уласюк С.М. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 1986. № 6. С. 11.

Металлургия цветных металлов

Комков В.Г., Гостищев В.В., Ри Э.Х., Дорофеев С.В. Влияние наносекундных электромагнитных импульсов на получение олова и свойства его сплавов
Экспериментально установлено, что воздействие наносекундных электромагнитных импульсов (НЭМИ) на расплав шихты в процессе углетермического восстановления касситерита в среде Na2CO3–NaNO3 (1 : 0,3) при t = 900ё950 °С ускоряет формирование металлической фазы в ~ 2 раза и влияет на ее состав. При этом по мере увеличения продолжительности облучения до 30 мин содержание олова в черновом сплаве повышается до ~ 95 %. Выявлено влияние обработки НЭМИ расплава бронзы на ее физико-механические свойства. Показано, что воздействие импульсов в течение 10–15 мин повышает плотность сплава до 8,92 г/см3, твердость в 1,24 раза, теплопроводность в 2 раза.
Ключевые слова: наносекундные электромагнитные импульсы, получение олова, обработка расплава, свойства бронзы.

  • Комков В.Г. – аспирант кафедры литейного производства и технологии металлов ТОГУ (680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136). Тел.: (4212) 22-43-98. E-mail: SL166@rambler.ru.
  • Ри Э.Х. – докт. техн. наук, доцент той же кафедры. E-mail: ERIKRI999@mail.ru.
  • Дорофеев С.В. – канд. техн. наук, преподаватель той же кафедры. E-mail: STANDOR@mail.ru.
  • Гостищев В.В. – канд. техн. наук, ст. науч. сотр. Института материаловедения ДВО РАН (680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 153). Е-mail: SL166@rambler.ru.

Литература

  1. Белкин В.С. Наносекундные электромагнитные импульсы и их применение. Челябинск: Татьяна Лурье, 2001.
  2. Знаменский Л.Г. Электроимпульсные нанотехнологии в литейных процессах. Челябинск: Изд-во ЦНТИ, 2003.
  3. Крымский В.В. // Докл. РАН. 2002. Т. 385, № 6. С. 786.
  4. Ри Э.Х. // Металлургия машиностроения. 2006. № 4. С. 18.
  5. Пат. 2333268 (РФ) Способ получения олова из касситеритового концентрата / В.В. Гостищев, Э.Х. Ри, С.В. Дорофеев и др. 2008.
  6. Ладьянов В.И. // Физика металлов и металловедение. 1972. Т. 34, № 5. С. 1060.
  7. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. Л.: Наука, 1975.

Волкович А.В., Трофимов И.С., Журавлев В.И. Анодное поведение цинка, кадмия и их сплавов с барием в хлоридных и оксидно­хлоридных расплавах
Исследована анодная поляризация цинка, кадмия и их сплавов с барием в хлоридных и оксидно­хлоридных Ba-содержащих электролитах. Растворение бария из сплавов сопровождается концентрационной поляризацией со стороны металлической фазы и протекает избирательно. Показано влияние электрокапиллярных эффектов на анодную поляризацию как металлических цинка и кадмия, так и их сплавов с барием. Рассчитана толщина диффузионного слоя в сплавах Ba–Zn и Ba–Cd. При поляризации цинка, кадмия и их сплавов с барием в окидно-хлоридном расплаве на кривых появляются участки, отвечающие предельной скорости диффузионного массопереноса растворенного ВаO к поверхности металлических анодов.
Ключевые слова: анодная поляризация, цинк, кадмий, хлоридный и оксидно–хлоридный расплавы, оксид бария, предельная диффузионная плотность тока, толщина диффузионного слоя, электрокапиллярные эффекты.

  • Волкович А.В. – докт. хим. наук, профессор кафедры технологии электрохимических производств Новомосковского филиала РХТУ (301670, Тульская обл., г. Новомосковск, ул. Дружбы, 8). Тел.: (48762) 6-13-75. E-mail: avolkovich@mewmsk.tula.net.
  • Журавлев В.И. – канд. хим. наук, доцент той же кафедры.
  • Трофимов И.С. – канд. хим. наук, доцент той же кафедры. E-mail: igor.trofimov@inbox.ru.

Литература

  1. Волкович, А.В., Кривопушкин А.В., Ничков И.Ф. и др. // Изв. вузов Цв. металлургия. 1979. № 6. С. 61–65.
  2. Волкович А.В., Кривопушкин А.В., Журавлев В.И. // Там же. 1988. № 1. С. 36–40.
  3. Волкович А.В., Лязгин Б.И., Потапенко О.Г. // Там же. 1972. № 2. С. 34–37.
  4. Волкович А.В., Потапенко О.Г., Семин А.Н. и др. // Там же. 1975. № 4. С. 153–155.
  5. Дубинин В.А., Ничков И.Ф., Распопин С.П. // Там же. 1968. № 4. С. 58–61.
  6. Волкович А.В., Ничков И.Ф., Распопин С.П. // Физическая химия и электрохимия расплавленных солей и шлаков. Киев: Наук. думка, 1969. Ч. 2. С. 136–141.
  7. Волкович А.В. // Расплавы. 1997. № 1. С. 81–87.
  8. Лебедев В.А. Избирательность жидкометаллических электродов в расплавленных галогенидах. Челябинск: Металлургия, 1993.
  9. Волкович А.В., Хоришко Б.А., Василева С.В. Определение щелочно­земельных и щелочных металлов в сплавах с тяжелыми легкоплавкими цветными металлами. Анализ сплавов Pb–Ca(Sr)–Na–K, Sn–Ca(Sr)–Na–K, Cd–Ca(Sr)–Na–K и Zr– Ca(Sr)–Na–K. Деп. в ВИНИТИ 10.07.78. № 2295.78.
  10. Дриц М.Е., Зусман Л.Л. Сплавы щелочных и щелочно­земельных металлов. М.: Металлургия, 1986.
  11. Смирнов М.В. Электродные потенциалы в расплавленных хлоридах. М.: Наука, 1973.
  12. Исаева Л.А., Поляков П.В., Михалев Ю.Г. и др. // Электрохимия. 1984. Т. 20, № 7. С. 957–962.
  13. Солодкова М.В., Журавлев В.И., Волкович А.В. и др. // Расплавы. 2002. № 4. С. 69–76.
  14. Чергинец В.Л., Баник В.В. // Там же. 1991. № 1. С. 66–69.
  15. Волкович А.В. // Изв. вузов: Цв. металлургия. 1983. № 4. С. 34–36.
  16. Волкович А.В. // Изв. РАН. Металлы. 1993. № 2. С. 63–66.
  17. Волкович А.В., Журавлев В.И., Трофимов И.С. // Расплавы. 2009. № 1. С. 47–55.

Минаев Е.С., Вертман А.А., Бурцев В.Т., Минаев Ю.А. Термодинамика восстановления обожженного доломита
Определены термодинамические данные и проведены оценки изменения стандартных значений изменения энергии Гиббса (DG 0) для трех групп реакций (выбранных из 32) силикотермического восстановления обожженного доломита, различающихся содержанием кислорода в продуктах восстановления и характерных для процессов с ограниченным доступом кислорода (ретортный метод), вакуумного силикотермического восстановления с добавлением углерода и без него. Установлено, что реакции восстановления обожженного доломита до Fe2SiO4, Ca2SiO4 иCaMg(SiO3)2 в ретортном способе, представленные в классических работах, имеют положительное или близкое к нулю отрицательное значение DG 0 и, следовательно, практически маловероятны. Термодинамически более предпочтительными являются реакции с формированием сложного кальций­магниевого силиката Ca3Mg(SiO4)2. Для вакуумного силикотермического восстановления с введением углерода и без него с образованием Ca2SiO4 при температурах 1200–1350 K отрицательное значение DG 0 по абсолютной величине в 4–8 раз больше. Экспериментально найдены оптимальные температурные и кинетические параметры этих процессов. Показано, что использование углерода в качестве дополнительного восстановителя стабильно увеличивает выход Mg на 20–30 %. При этом расход FeSi уменьшается в 3 раза по сравнению с ретортным методом и в 2 раза по отношению к вакуумному процессу без углерода. Полученные данные послужили основой для проектного задания на разработку конструкции установки для вакуумно-силикотермического восстановления магния из обожженных доломитов.
Ключевые слова: силикотермическое восстановление Mg, доломит, ретортный метод, термодинамические характеристики, кальций­магниевые силикаты, феррокремний.

  • Минаев Е. С. – студент кафедры физической химии МИСиС (119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4). E-mail: misis47@mail.ru.
  • Вертман А.А. – докт. техн. наук, акад. РАЕН, зав. отделом ЦНИИ технологии машиностроения, гл. науч. сотр. ИВТ РАН (125412, г. Москва, ул. Ижорская, 13/19).
  • Бурцев В.Т. – докт. техн. наук, вед. науч. сотр., зав. лабораторией газового анализа ИМЕТ РАН (119991, г. Москва, Ленинский пр-т, 49). E-mail: burtsev@imet.ac.ru.
  • Минаев Ю.А. – докт. техн. наук, акад. РАЕН, профессор кафедры физической химии МИСиС. E-mail: ymin36@mail.ru.

Литература

  1. Самсонов Г.В., Перминов В.П. Магниетермия. М.: Металлургия, 1971.
  2. Николаев Г.И. Магний служит человеку. М.: Металлургия, 1978.
  3. Кажикенов А.Н., Яковлев В.В., Комаров С.В. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 1999. № 6. С. 32.
  4. Эйдензон М.А. Магний. М.: Металлургия, 1969.
  5. Кубашевский О., Олкокк К.Б. Металлургическая термохимия. М.: Металлургия, 1982.
  6. Термодинамические свойства индивидуальных веществ: Спарвочник / Под ред. В.П. Глушко. 3-е изд. М.: Ин­т атомной энергии, 1978. Т. 1–4.
  7. Бурцев В.Т. Фундаментальные исследования физико-химического металлического расплава. М.: Академия книги, 2002.

Баранов А.Н., Моренко А.В., Гавриленко Л.В., Гавриленко А.А. Ресурсосберегающие технологии переработки солевых шлаков подины алюминиевых электролизеров
Приведены результаты изучения солевых шлаков подины алюминиевого электролизера в условиях действующего электролизного производства. Рассмотрены механизм их образования, химический состав и некоторые свойства. Показана потенциальная ценность данного вида вторичного сырья для электролизного производства, а также необходимость поиска эффективных способов его переработки. Предложено несколько вариантов технологий, позволяющих вовлекать солевые шлаки в производство с минимальными потерями. Проведены их лабораторные и опытно-промышленные испытания, рассчитаны ожидаемые технологический и экологический эффекты.
Ключевые слова: солевые шлаки подины, капитальный ремонт электролизеров, переработка отходов, кондиционное вторичное сырье.

  • Баранов А.Н. – докт. техн. наук, профессор кафедры металлургии цветных металлов ИрГТУ (664074, г. Иркутск. ул. Лермонтова, 83). E-mail: a_baranow@mail.ru.
  • Моренко А.В. – аспирант той же кафедры. E-mail: morenkoav@mail.ru.
  • Гавриленко Л.В. – канд. техн. наук, менеджер Департамента технологии ООО "РУС-Инжиниринг" (665716, Иркутская обл., г. Братск).E-mail: lyudmila.gavrilenko@rusal.com.
  • Гавриленко А.А. – старший мастер УФС ОАО "РУСАЛ Братск".

Литература

  1. Куликов Б.П., Истомин С.П. Переработка отходов алюминиевого производства. Красноярск: Классик Центр, 2004.
  2. Сорлье М., Ойя Х.А. Катоды в алюминиевом электролизе / Пер. с англ. П.В. Полякова. Красноярск: Красноярский гос. ун-т, 1997.
  3. Баранов А.Н., Гавриленко Л.В., Моренко А.В. и др. // Перспективы развития технологии, экологии и автоматизации химических, пищевых и металлургических производств: Матер. докл. науч.-практ. конф. (Иркутск, 23–24 апр. 2009 г.). Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2009. С. 11.
  4. Клаус К. Рециклинг алюминия. От исходного материала до готового сплава: Учеб. пос. / Пер. с нем. Под общ. ред. С.Б. Новичкова. М.: Изд-во АСТШ, 2003.

Васюнина Н.В., Васюнина И.П., Михалев Ю.Г., Поляков П.В. Растворимость алюминия в криолитоглиноземных электролитах
Изучено комплексное влияние добавок фторидов алюминия, кальция, лития и калия на общую растворимость алюминия в криолитоглиноземном расплаве. Исследования проводились при постоянной величине перегрева насыщенного по глинозему расплава (15 °С относительно температуры ликвидуса). Растворимость алюминия определялась путем длительного выдерживания металла в расплаве при заданной температуре с последующим отбором пробы, которую быстро замораживали и газоволюмометрическим анализом определяли содержание в ней металла. Было получено, что при снижении криолитового отношения (КО) с 2,5 до 2,2 растворимость алюминия в электролите падает в 1,7 раза, а дальнейшее снижение КО до 2,1 не вызывает ее существенного изменения. Введение в расплав 3 мас.% LiF и 5 мас.% KF при постоянном перегреве существенно уменьшает растворимость металла – в 2,9 и 1,5 раза соответственно.
Ключевые слова: растворимость алюминия, криолитоглиноземные электролиты, производительность электролизеров, выход по току.

  • Васюнина Н.В. – канд. техн. наук, ст. преподаватель кафедры металлургии цветных металлов ИЦМиМ "СФУ" (660025, г. Красноярск, пр-т Красноярский рабочий, 95). Тел.: (391) 249-74-12. E-mail: vasyunina_81@mail.ru.
  • Васюнина И.П. – канд. техн. наук, доцент той же кафедры. E-mail: vasyunina@sibru.ru.
  • Поляков П.В. – докт. хим. наук, профессор той же кафедры. Тел.: (391) 269-56-47. E-mail: p.v.polyakov@mail.ru.
  • Михалев Ю.Г. – докт. хим. наук, ст. науч. сотр., профессор кафедры физической и неорганической химии ИЦМиМ "СФУ". E-mail: mikhalev-yg@mail.ru.

Литература

  1. Tarcy G. P., Tǿrklep K. // Light Metals. 1995. Р. 319
  2. Grjotheim K., Krohn C., Malinovskỳ M. et al. / Aluminium electrolysis. Fundamentals of Hall-Heroult Process. 2-nd ed. Dusseldorf: Aluminium-Verlag, 1982.
  3. Thonstad J., Fellner P., Haarberg G.M. et al. / Aluminium electrolysis. Fundamentals of Hall-Heroult Process. 3-nd ed. Dusseldorf: Aluminium-Verlag, 2001.
  4. Ветюков М.М., Винокуров В.Б. // Цв. металлы. 1971. Т. 44, № 6. C. 35.
  5. Wang X., Peterson R.D., Richards N.E. // Light Metals. 1991. Р. 323.
  6. Thonstad J. // Can. J. Chem. 1965. № 43. Р. 3429.
  7. Yoshida K., Dewing E.W. // Metal. Trans. 1972. № 3. Р. 1817.
  8. Ǿdegard R., Sterten A., Thonstad J. // Light Metals. 1987. Р. 389.
  9. Solheim A., Rolseth S., Skybakmoen E. et al. // Metall. Mater. Trans. B. 1996. Vol. 27B. Р. 739.
  10. Solheim A., Rolseth S., Skybakmoen E., Sterten A. // Light Metals. 1995. Р. 451.

Металлургия редких и благородных металлов

Журавлев В.И., Редькин С.А. Изучение сорбционных свойств пиразолсодержащих смол по отношению к металлам платиновой группы
Приведены результаты исследований по повышению емкостных показателей пиразолсодержащих сорбентов для извлечения палладия и платины из кислых растворов. Для этих целей синтезирован и испытан сорбент марки СВПД микропористой структуры на основе N-винил­3(5)-метилпиразола и дивинилбензола. Определены его емкостные характеристики по палладию и платине. При различных кислотностях исходных растворов проведены сравнительные испытания смолы СВПД с пиразолсодержащим сорбентом марки СДП-д макропористой структуры, полученным на основе стиролдивинилбензола и 3(5)-метилпиразола в присутствии депротонирующей добавки. Показано преимущество по емкостным показателям сорбента марки СВПД перед макропористым СДП-д. Установлены оптимальные кислотности исходных растворов при извлечении палладия и платины изучаемыми сорбентами. Синтезированы два образца бифункциональных смол, в структуре которых содержатся группы N-винил­3(5)-метилпиразола и органических сульфидов. Результаты их испытаний показали, что введение в структуру смолы органических сульфидов приводит не только к повышению емкости сорбента по палладию, но и значительно расширяет рабочий интервал кислотности растворов.
Ключевые слова: кислые растворы, палладий, платина, сорбент, N-винил­3(5)-метилпиразол, стирол, дивинилбензол, кислотность растворов.

  • Журавлев В.И. – канд. техн. наук, вед. науч. сотр. кафедры обогащения руд цветных и редких металлов МИСиС (119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4). Тел.: (499) 236-50-57. E-mail: vgurawlew@mail.ru.
  • Редькин С.А. – ст. науч. сотр. кафедры металлургии цветных, редких и благородных металлов МИСиС. Тел.: (499) 236-50-57.

Литература

  1. А.с. 603302 (СССР). Сополимер, содержащий метилпиразольные группы для сорбционного концентрирования и извлечения благородных металлов / И.И. Антокольская, Л.И. Большакова, Г.В. Мясоедова и др. 1979.
  2. Антокольская И.И., Мясоедова Г.В., Большакова Л.И. и др. // Журн. анал. химии. 1976. Т. 31, № 4. С. 742.
  3. Швоева О.П., Мясоедова Г.В., Соввин С.Б. // Там же. № 11. С. 2158.
  4. Гетероциклические соединения / Под ред. Р. Эльдерфильда. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. Т. 5.
  5. Грановский А.Д., Осипов О.А., Кузнецова Л.И., Богдашев Н.Н. // Успехи химии. 1973. Т. 42, № 2. С. 117.
  6. Агре В.М., Козлова Н.П., Трунов В.К. и др. // Коорд. химия. 1978. Т. 5, № 9. С. 1413.
  7. Рыков С.В., Кессених А.В., Филатова М.П. и др. // Там же. 1983. Т. 9, № 10. С. 1408.
  8. Иванский В.И. Химия гетерогенных соединений. М.: Высш. шк., 1978.
  9. Гранберг И.И., Кост А.М. // Журн. общ. химии. 1962. Т. 32, № 5. С. 1556.
  10. Грибанова И.Н., Скобелева В.И., Виллевальд Г.В. и др. Сорбция платиновых металлов азот- и серосодержащими сорбентами. Новосибирск: Ин­т неорган. химии СО АН СССР, 1980. (Деп. ВИНИТИ 26.06.1981, № 3163-81).

Вербовенко И.М., Рычков В.Н., Карташов В.В. Кинетика сорбции ионов алюминия, циркония и гафния на карбоксильном катионите КМ 2П
Приведены экспериментальные и расчетные данные, полученные при исследовании методом "ограниченного объема" кинетики обмена ионов алюминия, циркония и гафния на карбоксильном катионите КМ 2П в Na+-форме. Показано влияние размера зерна ионита, скорости перемешивания и температуры на скорость процесса сорбции. Установлено, что лимитирующей стадией системы является внутренняя диффузия. Рассчитаны коэффициенты взаимодиффузии и величины кажущейся энергии активации процесса.
Ключевые слова: ионный обмен, карбоксильные катиониты, цирконий, гафний, алюминий

  • Вербовенко И.М. – аспирант кафедры редких металлов и наноматериалов УрФУ (620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19). E-mail: drifting66@gmail.com.
  • Карташов В.В. – докт. техн. наук, профессор той же кафедры. Тел.: (343) 375-47-41. E-mail: kvv@dpt.ustu.ru.
  • Рычков В.Н. – докт. хим. наук, декан физико-технического факультета УрФУ. Тел.: (343) 375-41-51, факс: (343) 374-54-91. E-mail: rych@dpt.ustu.ru.

Литература

  1. Гельферих Ф. Иониты. Основы ионного обмена / Пер. с нем. Под ред. С.М. Черноброва. М.: Изд-во иностр. лит., 1962.
  2. Полянский Н.Г., Горбунов Г.В., Полянская Н.Л. Методы исследования ионитов. М.: Химия, 1976.
  3. Пришибл Р. Комплексоны в химическом анализе. М.: Изд-во иностр. лит., 1955.
  4. Кокотов Ю.А., Пасечник В.А. Равновесие и кинетика ионного обмена. Л.: Химия, 1970.
  5. Бойд Г.Е., Адамсон А.В., Майерс Л.С. Хроматографический метод разделения ионов. М.: Изд-во иностр. лит., 1949.
  6. Елькин Т.Э., Пасечник В.А., Самсонов Т.В. Термодинамика ионного обмена. Минск: Наука и техника, 1968.

Металловедение и термическая обработка

Котелкин А.В., Звонков А.Д., Лютцау А.В., Матвеев Д.Б., Тихонов В.С., Нургалеев А.Р. Влияние наноразмерной упрочняющей фазы на особенности поведения алюминиевого сплава 1953Т1 при циклической нагрузке
Приведены результаты исследования взаимосвязи усталостного поведения (числа циклов до разрушения – N) и уровня поверхностных остаточных напряжений (s) циклической деформации образцов из высокопрочного алюминиевого сплава с наноразмерной упрочняющей фазой, используемого для изготовления бурильных труб. Испытания проводились при отнулевом цикле с максимальным значением растягивающей нагрузки 160 МПа. Для определения уровня s использовали портативный рентгеновский дифрактометр ДРП-РИКОР. В результате установлено существенное повышение сопротивления усталости (увеличение числа циклов до разрушения) при наличии исходных сжимающих поверхностных остаточных напряжений порядка –120–200 МПа (0,25–0,4 от предела текучести сплава). Зависимость s(N) носит немонотонный характер, что может быть связано с неравномерностью локальной пластической деформации вблизи дисперсных интерметаллических выделений. В то же время при локально циклическом характере указанная зависимость имеет тенденцию к возрастанию, выражаемую с помощью линейной функции, что позволяет оценивать и прогнозировать разрушение по уровню поверхностных остаточных напряжений.
Ключевые слова: циклическая усталость, остаточные напряжения, рентгеновская дифрактометрия, алюминиевые сплавы, коэффициент корреляции по Пирсону.

  • Котелкин А.В. – канд. техн. наук, ст. науч. сотр. кафедры пластической деформации специальных сплавов МИСиС (119049, Москва, В-49, Ленинский пр-т, 4). E-mail: rant05@list.ru.
  • Звонков А.Д. – канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр. той же кафедры.
  • Лютцау А.В. – ст. науч. сотр. той же кафедры.
  • Матвеев Д.Б. – канд. техн. наук, ст. науч. сотр. той же кафедры.
  • Тихонов В.С. – канд. техн. наук, ст. науч. сотр., руководитель группы ЗАО "Акватик" ("A Weatherford Co") (Москва, 3-й Монетчиковский пер., 4/6, стр. 1). E-mail: Vadim.Tikhonov@eu.weatherford.com.
  • Нургалеев А.Р. – инженер ЗАО "Акватик" ("A Weatherford Co"). E-mail: Albert.Nurgaliev@eu.weatherford.com.

Литература

  1. Котёлкин А.В., Звонков А.Д., Лютцау А.В. и др. Рентгеновский метод определения остаточных напряжений в штамповках и деталях из титановых, алюминиевых, никелевых и других сплавов и сталей // Кузнечно­штамповочное производство. Перспективы и развитие: Сб. науч. тр. Екатеринбург: УГТУ—УПИ, 2005. С. 784.
  2. Котёлкин А.В., Звонков А.Д., Лютцау А.В., Матвеев Д.Б. // Остаточные напряжения и портативные рентгеновские дифрактометры для их определения: Прогрессивные технологии ОМД. М.: ИРИАС, 2009.
  3. Бернштейн М.Л., Займовский В.А. Структура и механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1970.
  4. Сосновский Л.А. Механика усталостного разрушения: Сло-варь-справочник. Гомель: НПО "Трибофатика", 1994. Ч.1.

Обработка металлов давлением

Агапитова О.Ю., Бывальцев С.В., Залазинский А.Г. Совершенствование процесса гидромеханического выдавливания цветных металлов
Проведено математическое моделирование процесса гидромеханического выдавливания цветных и труднодеформируемых металлов через две последовательно установленные конические матрицы. Процесс сопровождается активным действием сил трения, что позволило значительно снизить усилие выдавливания. Определены оптимальные параметры инструмента для минимизации усилия выдавливания. Для компьютерного моделирования в системе MATLAB разработан программный комплекс, интегрированный с пакетами SolidWorks и DEFORM, предназначенный для решения задач пластического деформирования металлов и разработки оптимальной конструкции прессового инструмента.
Ключевые слова: гидромеханическое выдавливание, моделирование, оптимальная конструкция, MATLAB, SolidWorks, DEFORM.

  • Агапитова О.Ю. – программист лаборатории системного моделирования ИМАШ УрО РАН (620049, г. Екатеринбург, ул. Комсомольская, 34). Тел.: (343) 375-35-90, факс: (343) 374-50-51. E-mail: agapitova@e1.ru.
  • Бывальцев С.В. – канд. техн. наук, науч. сотр. той же лаборатории. E-mail: s_ikar@mail.ru.
  • Залазинский А.Г. – докт. техн. наук, проф., зав. той же лабораторией. E-mail: zal@imach.uran.ru.

Литература

  1. Уральский В.И., Плахотин В.С., Шефтель Н.И. Деформация металлов жидкостью высокого давления. М.: Металлургия, 1976.
  2. Береснев Б.И., Гайворонский А.Т., Замараев В.К. Гидропрессование. Екатеринбург: Ин­т прикл. механики УрО РАН, 1998.
  3. Механические свойства материалов под высоким давлением / Под ред. Х.Л. Пью. М.: Мир, 1973. Т. 2. С. 115.
  4. Колпашников А.И., Вялов В.А. Гидропрессование металлов. М.: Металлургия, 1973.
  5. Бывальцев С.В., Залазинский А.Г. Программный комплекс математического моделирования процессов обработки металлов давлением. // Гос. фонд алгоритмов и программ. 2007. № 50200702222 (аннот. в журн. "Компьютерные учебные программы и инновации". 2008. №2).
  6. Залазинский А.Г., Бывальцев С.В. // Вестн. комп. и инф. технологий. 2006. № 11. С. 46.
  7. Залазинский А.Г. Пластическое деформирование структурно-неоднородных материалов. Екатеринбург: УрО РАН, 2000.
  8. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. Екатеринбург: Изд-во УГТУ—УПИ, 2001.

Порошковые материалы и покрытия

Блинков И.В., Волхонский А.О., Кузнецов Д.В. Физико­механические и эксплуатационные свойства наноструктурных износостойких ионно­плазменных вакуумно-дуговых покрытий на основе многокомпонентных нитридов
Работа посвящена исследованию твердости (H), модуля упругости (E) и адгезионной/когезионной прочности ионно­плазменных вакуумно-дуговых покрытий системы Ti–Cr–Al–N. Показано, что величины H и E определяются размерами кристаллитов и уровнем микродеформаций. Максимальные значения твердости (до 32 ГПа) и модуля упругости (до 700 ГПа) соответствуют покрытиям с минимальным размером кристаллитов и максимальной величиной микродеформаций. Изнашивание полученных покрытий сопровождается когезионным разрушением. Адгезионная прочность покрытий оценивается значениями порядка 90 Н. Стойкость режущего твердосплавного инструмента с разработанными покрытиями на операциях непрерывного и прерывистого резания стали 38ХНМА возрастает в 5,1 и 5,7 раза соответственно.
Ключевые слова: ионно­плазменное дуговое осаждение, покрытия, размер кристаллитов, микродеформации, твердость, модуль упругости, адгезионно-когезионное разрушение покрытий, стойкость инструмента.

  • Блинков И.В. – докт. техн. наук, профессор кафедры высокотемпературных процессов, материалов и алмазов МИСиС (119049, г. Москва, В-49, Ленинский пр-т,4). Тел./факс: (495) 236-70-85. E-mail: biv@misis.ru.
  • Волхонский А.О. – аспирант той же кафедры.
  • Кузнецов Д.В. – канд. техн. наук, доцент той же кафедры.

Литература

  1. Veprek S., Veprek-Heijman M. // Surface and Coating Technol. 2008. Vol. 202. P. 5063—5073.
  2. Yang Cheng-Min, Chang Yin-Yu, Wang Da-Yung // J. Alloys and Compounds. 2007. Vol. 440.
№ 4 (2011)


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)