Preview

Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya

Расширенный поиск

Обогащение руд цветных металлов

Дружина Г.Я., Дементьев Г.В., Минеев Г.Г. Сырьевая база России и стран СНГ для добычи золота кучным выщелачиванием
На основании результатов экспериментальных исследований рассмотрена сырьевая база России и стран СНГ для добычи золота (и попутно серебра) с применением кучного цианистого выщелачивания.

Металлургия цветных металлов

Синько А.В., Белоусова С.В., Лучицкий С.Л. Формы нахождения ионов меди в никелевом сульфат-хлоридном электролите и их влияние на процесс ее цементации
Экспериментально определены формы нахождения ионов меди в сульфатно-хлоридных никелевых электролитах. Установлено, что ионы меди представлены как в катионной форме, так и в виде хлоридных комплексов, причем количество Cl в лиганде зависит от концентрации Na в электролите. Увеличение доли хлоридных комплексов с содержанием хлора в лиганде > 2 приводит к более высоким кажущимся порядкам реакции процесса цементации Cu, а это, в свою очередь, снижает эффективность процесса.

Мамяченков С.В., Анисимова О.С., Орлов Е.Г., Кирпиков А.С., Хилай В.В. Переработка мышьяксодержащих растворов отделения мокрой очистки газов серно-кислотного производства
Приведены результаты исследований технологии переработки мышьяксодержащих растворов отделения мокрой очистки газов медеплавильного производства. Установлены составы циркулирующих растворов и продуктов очистки, рассчитаны поэлементный и водный балансы технологической схемы, распределение металлов по продуктам.

Партенов Д., Стефанова В., Аврамов А., Чимбулев М. Кинетика выщелачивания полиметаллических конкреций в водном растворе SO2
Исследованa кинетика восстановительного выщелачивания марганца и цветных металлов из полиметаллических конкреций в водном растворе SO2. Определено влияние технологических параметров на процесс выщелачивания (интенсивность перемешивания, температура, концентрация, диаметр частиц). Установлено, что процесс контролируется диффузией SO2 к реакционной поверхности, что потверждается высокими значениями кажущейся энергии активации (16,6 кДж/моль), коэффициента массопереноса (ks = 1,15× 10–2 см/с), а также порядком реакции по отношению к реагенту (n = 1) и зависимостью скорости извлечения от интенсивности перемешивания. Выведено кинетическое уравнение процесса выщелачивания марганца в интегральной форме:

Бурылев Б.П., Цымбулов Л.Б., Цемехман Л.Ш. Растворимость углерода и активность компонентов в системе Ni-S-C
Методом изотермической выдержки при Т = 1673 К экспериментально исследована растворимость углерода в расплавах никеля. Показано, что ее величина плавно снижается при добавлении серы. Получены расчетные уравнения растворимости углерода и активностей компонентов. Определены параметры взаимодействия в расплавах Ni–S–C.

Гуревич Р.А., Балмаев Б.Г.,Лайнер Ю.А., Балмаева Л.М. Моделирование процесса фильтрования алюминийсодержащих серно-кислотных пульп
Исследован процесс фильтрования алюминийсодержащих серно-кислотных пульп. Получены математическая модель и оптимальные условия фильтрования: Т = 70 ° С, крупность материала 0,2 мм, высота слоя осадка 4 мм, количество добавляемого флокулянта 30 мг/л, количество H2SO4 к стехиометрии 100 %, содержание остаточного углерода 0,47 %. Расчетная производительность фильтрования 266,2 кг/(мч), экспериментальная – 232,48 кг/(мч). Изучено влияние гидродинамических и физико-химических факторов на производительность и скорость фильтрования. Установлено, что основную роль в процессе фильтрования полученных серно-кислотных пульп играют полидисперсность систем, а также наличие Siв растворе и способность его к гелеобразованию.

Металлургия редких и благородных металлов

Скороходов В.И., Горяева О.Ю., Радионов Б.К., Набойченко С.С., Дынкина А.А. Выбор оптимальной структуры ионита для сорбции палладия из азотнокислых растворов
Приведены экспериментальные данные по сорбции палладия из модельных азотнокислых растворов на ионитах с различной структурой функциональных групп. Показано, что палладий в таких растворах образует ряд комплексных отрицательно заряженных ионов. Изучено равновесие ионов палладия в интервале концентраций азотной кислоты 0,1–8,0 м. Установлено, что в слабокислых растворах палладий заметно сорбируется всеми исследованными в работе ионитами. При высоких концентрациях HNO3сорбция палладия незначительно изменяется только для тех ионитов, которые имеют хелатные группировки. Сделано предположение о химизме взаимодействия функциональных групп ионитов с палладием в азотнокислых растворах. Даны рекомендации по выбору сорбентов для решения конкретных технологических задач.

Шибанов В.Н., Хадыкина Е.А. Разделение меди и никеля сульфитно-содовым способом
На основе рассчитанной диаграммы pKsy–pH проанализированы условия образования сульфитов и монооксида меди. Методами спектрофотометрического и химического анализов показано отсутствие комплексообразования при pH = 1,61¸ 6,89 между ионом никеля (II) и сульфит-ионом. Предложен сульфитно-содовый способ разделения меди и никеля при переработке высококислотных медно-никелевых растворов. На примере заводского медного электролита показано, что при Т = 5¸ 9 °C остаточная концентрация меди (I) в никелевом растворе находится в пределах 0,11–1,43 г/дм3. Остальная медь и все микропримеси концентрируются в осадке, основу которого составляет сульфит меди (I) Cu2SOn H2O.

Литейное производство

Знаменский Л.Г. Обработка алюминиевых расплавов галогенидами тугоплавких металлов в поле наносекундных электромагнитных импульсов
Рассмотрено применение наносекундных электромагнитных импульсов (НЭМИ) при обработке алюминиевых расплавов галогенидами тугоплавких металлов. Показано, что воздействие НЭМИ с удельной мощностью 1000–1500 МВт/м3на рассматриваемую систему увеличивает жидкотекучесть расплава, тугоплавкие легирующие элементы оказывают модифицирующее воздействие, а выделяющиеся газообразные продукты создают условия для эффективного рафинирования расплава. При электроимпульсном воздействии высокой мощности по границам зерен алюминиевых сплавов образуются компактные глобулярные интерметаллидные включения размером 3–8 мкм, определяющие улучшение физических и механических характеристик силуминов. Использование приготовленных с применением НЭМИ лигатур алюминий–тугоплавкие металлы и силуминов повышает качество изготовления тонкостенных сложнопрофильных отливок методами точного литья.

Обработка металлов давлением

Лехов О.С., Баранов М.В., Минаков В.С. Напряженно-деформированное состояние металла при получении листа из алюминия на установке непрерывного литья и деформации
Представлены результаты теоретического исследования процесса получения алюминиевых листов на установке непрерывного литья и деформации. Определены эпюры нормальных и контактных напряжений в зоне гибки узких боковых стенок оболочки с жидкой фазой и в области очага деформации, а также влияние радиуса сопряжения стенок неразъемного кристаллизатора на уровень растягивающих деформаций и напряжений. В качестве метода исследования использован вычислительный эксперимент на базе решения задач механики сплошных сред методом конечных элементов.

Вайсбурд Р.А., Губернаторов Е.И. Прессование полой заготовки
Исследован процесс прессования полой заготовки. На основании выбранной схемы деформации металла с использованием принципа минимума полной энергии деформации получена зависимость отношения р/σs от высоты заготовки, коэффициента трения и геометрических характеристик процесса. Проанализировано влияние различных параметров на исследуемую величину р/σs.

Металловедение и термическая обработка

Позднякова А.В., Портной В.К. Особенности структурных изменений при сверхпластической деформации сплава АМг 4
Методами количественной металлографии изучены изменения структуры в процессе сверхпластической деформации сплава АМг4. Обнаружены признаки динамической рекристаллизации в толщинных сечениях образцов, что подтверждает особенности сверхпластической деформации, выявленные ранее в плоскости листа.

Порошковые материалы и покрытия

Малый Е.Н., Дедов Н.В., Кутявин Э.М., Сенников Ю.Н., Соловьев А.И., Степанов И.А., Макеев А.А., Любимова Л.Л. Получение ультрадисперсных порошков для катодных масс литий-ионных аккумуляторов термическим разложением растворов солей в плазменной струе
Получены ультрадисперсные порошки LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4 термическим разложением смешанных растворов азотнокислых солей лития и, соответственно, кобальта никеля или марганца. Показана целесообразность использования плазмохимической технологии для синтеза материалов катодных масс литий-ионных аккумуляторов. Синтезированы однофазные кристаллические структуры порошков систем Li–Co–O, Li–Ni–О и Li–Mn–O c использованием полученного порошка LiCoO2. Изготовлены макетные образцы литий-ионных аккумуляторов с зарядными и разрядными характеристиками, близкими к значениям серийно выпускаемых фирмой “Sony”. Показана возможность целенаправленного изменения кристаллической структуры катодных материалов путем варьирования температурного режима в плазмохимическом реакторе и соотношения концентраций солеобразующих элементов в исходных растворах.

Малый Е.Н., Дедов Н.В., Соловьев А.И., Истомин В.Я., Лепакова О.К., Шкода О.А., Найбороденко Ю.С. Особенности формирования микроструктуры пьезокерамических материалов на основе плазмохимических ультрадисперсных порошков типа ЦТС
Исследован процесс формирования микроструктуры пьезокерамических материалов на основе плазмохимических ультрадисперсных порошков типа ЦТС (цирконата-титаната свинца), полученных денитрацией нитратных растворов в ВЧ-плазменном разряде, на примере ЦТС Ст-5 и ЦТС-38. Фазовый состав спеченных образцов определялся дифракционным методом, микроструктура – металлографически. Проведенные исследования показали, что однофазные продукты образуются при Тсп = 1100 ° С и t сп > 5 мин. Спекание сопровождается процессами собирательной рекристаллизации. Определен оптимальный режим спекания обоих порошков, при котором формируется керамика с изомерной зеренной структурой, незначительным разбросом зерен по размерам и более высокими показателями электрофизических свойств.

Левашов Е.А., Кудряшов А.Е., Мишина Е.С., Вакаев П.В., Замулаева Е.И., Свиридова Т.А. Исследование кинетики формирования, структуры, состава и свойств электроискровых покрытий на титановом сплаве ОТ4-1 из модифицированных электродных материалов на основе ТiC—XH70Ю
Изучено влияние нанодисперсных добавок (ZrO2, Al2O3, W, WC, WC–Co, NbC, Si3N4) на массоперенос СВС-электродных материалов на основе TiC–ХН70Ю при различных энергиях обработки. Проведен комплекс исследований свойств полученных электроискровых покрытий (структура, фазовый состав, толщина, сплошность, микротвердость и жаростойкость) на титановом сплаве ОТ4-1. Найден оптимальный режим нанесения ЭИЛ-покрытий новыми модифицированными электродными материалами на высокочастотной установке “Alier-Metal” (Е = 0,13 Дж, f = 3000 Гц). Установлено, что введение нанодисперсного компонента в электродный материал способствует повышению массопереноса, увеличению толщины, сплошности, микротвердости и жаростойкости электроискровых покрытий.

Структурная макрокинетика.
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

Манухин А.В., Купреева Г.А., Дворецкий П.В. Исследование некоторых свойств нестехиометрических карбидов титана, полученных методом СВС-компактирования
Уникальные физические и механические свойства карбида титана обусловлены дефектностью структуры, множественными фазовыми переходами “порядок–беспорядок” и структурной неоднородностью. По технологии силового СВС-компактирования получен карбид титана нестехиометрического состава в интервале 0,75 < C/Ti £ 0,90. Установлена зависимость свойств такого карбида титана от состава по углероду и степени порядка кристаллической решетки. Изучено влияние нестехиометрии на кристаллическую структуру и удельное электросопротивление карбида титана.

Инженерия поверхности. Многофункциональные пленки

Дьячков В.И. Роль диффузии и межфазных процессов в контроле скорости окисления титана и его сплавов
Установлено повышение роли межфазных процессов при переходе от начального к последующему периоду нестационарного окисления (Т = 873¸ 1423 К) в воздушной и пароводяной средах титана (рафинированного и технически чистого ВТ1-0) и его сплавов. Аналогичное наблюдается при увеличении температуры в определенных границах в случае замены воздуха кислородом при Т £ 1173 К (для Ti) и водяным паром при Т > 873(1073) К (для Ti, Ti–2,0Al–2,5Zr и Ti–5,2Al–1,2V–1,1Mo). Легирование же титана в рассматриваемых условиях приводит к повышению роли диффузии в контроле скорости окисления по меньшей мере при Т ³ 1123 К. С ростом концентрации Al и Zr в сплавах подобное имеет место в области Т ³ 873 и 1173 К соответственно, а при Т < 1173 К увеличение содержания Zr повышает роль в этом отношении межфазных процессов

Энергосбережение и охрана окружающей среды

Бабкин Д.Г., Баласанов А.В. Расчет состава газа при скоростном пиролизе угля в оксидном расплаве
Предложена схема расчета состава газа при скоростном пиролизе угля в оксидном расплаве. Элементный состав летучих угля определяется на базе знания состава его сухой массы, а также разделением углерода между фиксированным и летучим. Летучие угля представлены кислородом, водородом, азотом, органической серой и частью углерода горючей массы. Предполагая, что азот летучих выделяется в виде молекулярного азота, а сера летучих - в виде элементарной серы, составляется система балансовых уравнений для распределения углерода, кислорода и водорода летучих между соединениями СО, СО2, СН4, Н2, О2, Н2О и Ссаж. Даны результаты расчета состава летучих для различных марок углей при скоростном пиролизе в шлаковом расплаве. Сажистый углерод, выделяющийся в ванну при разложении соединений летучих угля типа СmНn, является высокоактивной формой углерода и может участвовать в реакциях горения, восстановления и др. наряду с фиксированным углеродом, что сказывается на сокращении расхода угля на процесс. Схема может применяться в расчете материального и теплового балансов процессов, использующих уголь (РОМЕЛТ, DIOS, HiSmelt, COREXи др.).

Автоматизация технологических процессов

Салихов З.Г., Спесивцев А.В., Щетинин А.П., Навильников Е.В. Об одном из методов формализации априорной информации при изучении процесса конвертирования как объекта управления
Соз ание корректных математических моделей как одно из направлений совершенствования теории пирометаллургических процессов всегда актуально. Авторами статьи делается попытка использования “дедуктивного” подхода к изучению кинетики конвертирования путем объединения всех возможных химических реакций, протекающих в ванне расплава, и представления их в формализованном виде – графовом.

№ 1 (2004)


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