Обогащение руд цветных металлов
Самохвалов Н.М. Очистка запыленных газов зернистыми фильтрами
Рассмотрена очистка запыленных газов при переработке рудного и минерального сырья с помощью зернистых фильтров. Предложен новый способ улавливания пыли зернистой средой, обеспечивающий эффективную непрерывную очистку. Его суть состоит в том, что длительность цикла фильтрования определяется временем пребывания запыленного потока в зернистом слое, после чего слой регенерируется. Разработаны конструкции зернистых фильтров непрерывного действия с рециркуляцией насадки и барабанного типа с вращающейся насадкой, в которых реализуется этот способ. Для регенерации фильтрующей среды в них используется интенсивная продувка при пересыпке зерен насадки. В барабанном фильтре обеспечивается очистка от пыли с эффективностью > 98 % при гидравлическом сопротивлении до 300 Па.
Металлургия цветных металлов
Хренников А.А., Лебедь А.Б., Набойченко С.С. Закономерности взаимодействия сульфида цинка с арсенат-ионом
в сернокислых растворах
Исследованы закономерности взаимодействия сульфида цинка с арсенат-ионом в сернокислой среде. Скорости растворения сульфида цинка и осаждения мышьяка возрастают пропорционально увеличению концентрации серной кислоты, но по достижении критического значения (~ 0,1 моль) – изменяются незначительно. Значения экспериментальных энергий активации процессов растворения сульфида цинка и осаждения мышьяка составили соответственно 9,7 и 16,5 кДж/моль. На основании проведенных исследований сделан вывод о том, что лимитирующей стадией взаимодействия является диффузия реагентов и продуктов реакции через газовую вуаль из пузырьков сероводорода, образующуюся на поверхности частиц сульфида цинка.
Ефремов А.Н., Архипов П.А., Зайков Ю.П. Распределение постоянного тока по поверхности жидкометаллического анода и в объеме электролита PbCl2–KCl
Исследовано распределение постоянного тока в электролизере цилиндрической формы по поверхности жидкометаллического анода и в объеме электролита PbCl2–KCl с использованием методов построения электрического поля и непосредственного изучения распределения металла по поверхности электрода при t = 550 °С. Установлено, что истинная плотность тока меняется более чем в 2 раза при движении по поверхности свинцового анода в электрохимической ячейке сложной конфигурации. Графически показано распределение объемной плотности тока.
Металлургия редких и благородных металлов
Малышев В.В. Электрохимический синтез защитных покрытий тугоплавкими соединениями металлов IV-VIА групп Периодической системы элементов из ионных расплавов.
Приведены сведения о получении защитных покрытий тугоплавких соединений металлов IV–VIА групп Периодической системы элементов Д.И. Менделеева методом высокотемпературного электрохимического синтеза из ионных расплавов.
Рычков В.Н., Норкина Л.В. Сорбция тантала из хлоридно-фторидных растворов анионитами
Рассматриваются и обсуждаются результаты расчетных и экспериментальных данных по сорбции ионов тантала из хлоридно-фторидных растворов анионитами различного класса и строения. На основании проведенных расчетов показано, что тантал в хлоридно-фторидных растворах образует целый ряд комплексных ионов (хлоридных, фторидных, гидроксо- и смешанных хлоридно-фторидных и гидроксохлоридных). Изучено равновесие ионов тантала при сорбции их из хлоридных растворов. Поведение ионов тантала при сорбции из растворов соляной кислоты в широком интервале ее концентрации объяснено с позиции ионного состояния металла в растворе, строения и функциональных особенностей ионитов. Сделанные выводы по химизму сорбции подтверждены данными ИК-спектроскопических исследований.
Кудрявцев И.В., Рычков В.Н., Скороходов В.И., Радионов Б.К., Набойченко С.С. Сорбционное поведение кобальта в сернокислых растворах
Проведено исследование по взаимодействию ионов кобальта (II) с функциональными группами сорбентов на основе аминов, дополнительно содержащими карбоксильные (АНКБ-35) и гидроксильные (СБ-1, АН-31) фрагменты. Показано, что на поглощение кобальта амфолитом АНКБ-35 форма, в которой находится сорбент, оказывает незначительное влияние. Напротив, аниониты АН-31 и СБ-1 сорбируют кобальт в заметных количествах только в депротонированной форме (ОН–). Анализ полученных результатов изучения сорбции кобальта в равновесных условиях, а также ИК-спектроскопия позволили прояснить особенности процесса. Установлено, что кобальт поглощается за счет комплексообразования с азотом аминогрупп сорбентов с дополнительным образованием связей с карбоксильными (АНКБ-35) и гидроксильными (АН-31, СБ-1) группировками. Кроме того, процесс усложняется осадкообразованием в фазе сорбентов по схеме: Со2+ → Со(ОН)2 → Со(ОН)3, что особенно характерно для анионита СБ-1, содержащего значительное количество гидроксильных групп в своем составе. Полученные данные позволяют обоснованно выбрать тип ионита и условия его применения для концентрирования Со2+ из растворов серно-кислотного выщелачивания различного кобальтсодержащего сырья.
Петухов М.А., Ракова Н.Н., Чуб А.В. Исследование процесса хлорирования танталитоколумбитового концентрата
Исследован танталитоколумбитовый концентрат – определены его химический, фазовый и гранулометрический составы, а также радиоактивность. Рассчитана термодинамика реакций хлорирования компонентов концентрата в интервале Т= 400÷1273_К. Разработана методика лабораторного хлорирования и проведены эксперименты при t = 750 и 800 °С. Осуществлен анализ полученных продуктов. Установлены суммарная степень хлорирования концентрата, а также ее величина для тантала и ниобия при разных температурах.
Нета В., Стрижко Л.С. Технология переработки золотосодержащих концентратов с использованием медного коллектора
Изучена плавка золотосодержащих гравитационных концентратов с применением медного коллектора и шлака системы SiO2–FeO–Na2O–CaO. Установлено, что оптимальным следует считать соотношение концентрат : коллектор 100 : (14÷20). Показано, что при повышении количества восстановителя (угля) относительно концентрата с 1 : 30 до 1 : 5 массовая доля Fe2O3 в шлаке уменьшается (с 34,7 до 27,2 %), а FeO - увеличивается (с 1,4 до 7,7 %). Вязкость шлаков (η) резко падает при росте температуры. При содержании в них борнокислого натрия 25 % (мас.) и Т = 1423 К величина η составляет 3,611 Па · с, снижаясь до 0,917 Па · с при Т = 1523 К. Для шлака, имеющего 20 % (мас.) оксида железа, при Т = 1423 и 1523 К вязкость равна 0,675 и 0,276 Па · с соответственно. При четырехкратном обороте медного коллектора концентрация золота в нем возрастает до 19,8 %, серебра – до 2,16 %, платины – до 1,08 %, палладия – до 0,9 %. Общее извлечение Au в этих условиях составляет 96 %, Ag – 92 %, Pt и Pd – по 93 %.
Металловедение и термическая обработка
Чурюмов A.Ю., Золоторевский Н.Ю., Солонин А.Н., Золоторевский В.С. Моделирование напряжения течения закаленных после литья однофазных Al–Mg-сплавов
На основе анализа физических факторов упрочнения построена математическая модель зависимости напряжения течения закаленных после литья однофазных сплавов системы Al–Mg в интервале концентраций 1,5–9,0 % Mg от совокупности основных характеристик структуры (плотности дислокаций, содержания легирующих элементов в твердом растворе и размера зерна). Параметры математической модели корректировали на основе экспериментальных зависимостей напряжения течения сплавов системы Al–Mg с разным размером зерна. Модель позволяет предсказывать напряжение течения с погрешностью, не превышающей 13 %.
Порошковые материалы и покрытия
Анциферов В.Н., Трусов П.В., Няшина Н.Д., Сметкин А.А. Причины волнообразного изменения поперечного сечения и обрыва волокон, полученных экстракцией расплава из подвешенной капли
Проанализированы причины появления волнообразных изменений поперечного сечения металлических волокон, полученных методом экстракции расплава из подвешенной капли на диске-кристаллизаторе в вакууме. Теоретические результаты подтверждены экспериментальными данными для волокон из алюминия и титанового сплава ВТ1. Показано, что изменение диаметра и обрыв волокна вызваны капиллярными волнами (волнами Релея) на поверхности капли расплава, возбуждаемыми вращением диска-кристаллизатора. Волны на поверхности волокна появляются, по-видимому, от действия вибраций с частотами в 3000–3500 раз больше частоты вращения диска или дефектами, расположенными на поверхности последнего на расстоянии ~ 0,2÷0,3 мм друг от друга.
Нарва В.К., Шугаев В.А., Вин Т., Монина Л.В. Технология и свойства порошковых пористых материалов на основе алюминия, получаемых спеканием на воздухе свободной засыпки порошка в присутствии флюса и присадок
Предложен метод получения порошкового пористого материала на основе алюминия спеканием в состоянии свободной засыпки на воздухе с использованием силумина и флюса KAlF4. Исследовано влияние дисперсности исходных порошков, состава исходной смеси на пористость и свойства спеченного порошкового материала. Показано, что в присутствии небольшого количества флюса и легкоплавкого компонента (силумина) при спекании на воздухе не происходит существенного окисления алюминия и возможно получение материала с пористостью от 30 до 35 % с удовлетворительными физическими и механическими свойствами.
Руднева В.В., Галевский Г.В. Исследование коррозионной стойкости нанопорошков тугоплавких боридов и карбидов в растворах электролитов
Изучена растворимость нанопорошков боридов и карбидов V, Ti, Cr, Zr, а также карбида Si в стандартных электролитах никелирования. В качестве объектов исследования использовались нанопорошки с содержанием основной фазы 92,6–95,3 % и средним размером частиц 35–62 нм. Их коррозионную стойкость оценивали в зависимости от кислотности электролита, температуры и длительности взаимодействия. Установлено, что по коррозионной стойкости в растворах электролитов нанопорошки боридов и карбидов в пределах каждой группы соединений близки и характеризуются неограниченным периодом индукции в щелочных средах. Исключение составляет нанопорошок карбида кремния, устойчивый в растворах любой кислотности.
Радюк А.Г., Титлянов А.Е., Самедов Э.М. Свойства поверхностного слоя на меди, образующегося после нанесения и термообработки алюминиевого газотермического покрытия
Исследованы процесс создания и свойства поверхностных слоев на меди после нанесения и термообработки алюминиевого газотермического покрытия, приводящего к образованию защитного диффузионного слоя, обладающего высокими физическими, механическими и эксплуатационными характеристиками.
Автоматизация технологических процессов
Зурабов А.Т., Мешков Е.И., Герасименко Т.Е. Исследование процесса прокалки антрацита в новом технологическом комплексе
Представлены данные вычислительного эксперимента исследования прокалки антрацита в трубчатой вращающейся печи и критерий оптимального ведения процесса. Показано, что способ прокалки в комбинированном технологическом комплексе, состоящем из трубчатой вращающейся печи и барабанного подогревателя, обеспечивает снижение удельных затрат по сравнению с технологией без предварительного подогрева материала.
Информационные собщения
Анциферов В.Н., Вакутин А.П. Рецензия на справочник “Металлические порошки и порошковые материалы” под ред. Ю.В. Левинского
