Рассмотрена методика расчета свободной энергии Гиббса полуреакции при отсутствии сведений о значениях свободных стандартных энергий образования их исходных веществ и продуктов реакции. На примере галенита показано, что использование предлагаемой процедуры позволило решить задачу термодинамического расчета системы PbS–H2O–CO2–(C4H9O)2PSS– и построить соответствующую диаграмму термодинамической стабильности. По полученым данным определен возможный состав сорбционного слоя на поверхности галенита в присутствии дибутил-дитиофосфат-ионов и выявлена его связь с концентрацией ионов собирателя и окислительно-восстановительным потенциалом при заданном значении pH. Выполнено сравнение полученной диаграммы с подобной ей для системы PbS–H2O–CO2–C4H9OCSS–

Физико-химические представления и компьютерное моделирование являются перспективным направлением для подбора и применения более эффективных реагентов при решении проблемы комплексного использования руд. В настоящей работе представлены результаты исследования взаимодействия сульфгидрильных собирателей с сульфидом сурьмы и оценки механизма взаимодействия этих реагентов с антимонилом (основным продуктом окисления антимонита) с использованием программы ChemBio3D специализированного комплекса ChemOffice корпорации «Cambridge Soft» (Великобритания), а также МОРАС 2012 (США). Обоснована возможность применения в качестве критерия оценки флотационной активности органических соединений по отношению к катионам цветных металлов ряда индексов, являющихся компьютерными характеристиками реагентов.

Рассмотрены основные проблемы интенсификации процессов кучного выщелачивания и определено перспективное направление совершенствования данного метода извлечения золота из золотосодержащих руд. Предложено использовать в цикле измельчения валковые дробилки высокого давления. Представлено описание выполняемых тестов по моделированию измельчения руды в этих аппаратах. Результаты исследований показали перспективность данного метода разрушения материала – повышение уровня извлечения золота в раствор составило более 5 %.

Термогравиметрическим методом исследована кинетика окисления твердого сплава АК7М2 + 0,05%Sr, легированного германием, в атмосфере воздуха при температурах 773, 798 и 823 К. Выявлено, что добавки до 0,05 мас.% Ge уменьшают скорость окисления, о чем свидетельствует увеличение величины кажущейся энергии активации процесса окисления от 14,7 до 79,8 кДж/моль, которая с повышением содержания Ge до 1,0 мас.% снова падает до 25,2 кДж/моль. Величина истинной скорости окисления меняется в пределах (4,30÷6,00)·10–4 кг/(м2·с в зависимости от количества легирующего компонента. В продуктах окисления сплавов наряду с γ-Al2O3 также обнаружены фазы SiO2 и GeO2.

Методом непрерывного взвешивания исследована кинетика взаимодействия спеченного композиционного материала на основе нитрида алюминия с расплавом калиевого криолита с криолитовым отношением КО = 1,3 при температурах 700–800 °С. Установлено, что при t = 700 °C композит практически не подвергается воздействию расплава. Скорость коррозии возрастает при увеличении температуры. Материал взаимодействует с расплавленной солью через стадию его окисления растворенным в расплаве кислородом. При этом также происходит растворение изначально присутствующих в материале кислородсодержащих примесей. В отсутствие окислителя и при концентрации растворенного в криолите глинозема, близкой к насыщению, взаимодействия спеченного нитрида алюминия с исследуемым расплавом не наблюдалось.

Описан технологический процесс получения трубчатых титаноалюминиевых переходников из сваренных взрывом заготовок с использованием операций листовой штамповки. Показана возможность моделирования с помощью программного комплекса SIMULIA/Abaqus стадий деформирования при глубокой вытяжке слоистых титаноалюминиевых композитов, позволяющего определять допустимые диапазоны варьирования радиусов закругления пуансона и входной кромки матрицы.

С целью получения качественных листов, а также уменьшения энергосиловых параметров предлагается продольно-клиновый стан новой конструкции для прокатки тонких полос из сталей и сплавов. С помощью программы конечно-элементного анализа MSC. VisualNastran 4D исследованы кинематика и динамика механизмов с возможностью расчета напряженно-деформированного и теплового состояний как отдельных звеньев, так и механизма в целом.

Рассмотрено влияние морфологии частиц сортных стружковых отходов из латуни Л63 на свойства прутков и проволоки, получаемых обработкой давлением. Для исследований частицы стружки разделили на 3 типа: витые, чешуйчатые и опилки. Каждый из них нагревали до температуры 450±5 °С и брикетировали на вертикальном прессе. После этого брикеты нагревали до температуры 850 °С и экструдировали прямым методом с получением прутков диаметром 8 и 6 мм. Коэффициенты вытяжки при этом равнялись соответственно 32 и 56. Прессованные прутки подвергали волочению, в результате которого диаметр проволоки составил 2 и 3 мм. Изучение свойств прутков и проволоки показало, что стружковые отходы из латуни Л63 могут служить сырьем при изготовлении полуфабрикатов для горячей экструзии и последующего волочения проволоки. Установлено, что морфология частиц стружки мало влияет на технологические свойства брикетов, а также на механические характеристики прессованных прутков и получаемой волочением проволоки, механические свойства которой удовлетворяют требованиям ГОСТ 1066-90. 

Разработаны порошковые алюмофосфористые лигатуры для модифицирования заэвтектических силуминов. Выбраны оптимальные режимы обработки порошковых смесей в высокоэнергетической планетарной мельнице, обеспечивающие минимальные потери исходного материала и микроструктуру с однородным и дисперсным распределением в алюминиевой матрице частиц избыточных фаз. Методом микрорентгеноспектрального анализа исследован фазовый состав полученных лигатур. Показана высокая эффективность модифицирования заэвтектического силумина Al–17мас.%Si введением фосфора (0,008 мас.%) полученными лигатурами.

Исследованы физико-механические и трибологические свойства керамико-металлических покрытий TiN–Ni, полученных ионно-плазменным вакуумно-дуговым осаждением, Установлено, что их твердость (Н) растет с 23 до 54 ГПа при содержании Ni от 0 до 12 ат.%, и это определяется влиянием наноструктурирования нитридной составляющей покрытий. При этом коэффициенты НЕ–1 и Н3Е–2, характеризующие сопротивление материала упругой и пластической деформациям разрушения, достигают значений 0,104 и 0,567 ГПа соответственно. Дальнейшее возрастание концентрации никеля в покрытиях до 26 ат.% приводит к уменьшению Н до 23–25 ГПа, что связано с влиянием увеличивающегося количества мягкого пластичного металла и формированием заметной пористости в объеме покрытий. Коэффициент трения исследованных покрытий характеризуется значением 0,45, против 0,58 (для покрытия TiN) и 0,72 (для основы из твердого сплава). Установлен когезионный механизм разрушения наноструктурных покрытий TiN–Ni (СNi = 2,8÷12,0 ат.%) и определены критические нагрузки, характеризующие появление первой трещины (13,5–14,2 Н) и локальное истирание покрытия до подложки (61,9–64,4 Н). Полного истирания покрытий не происходит вплоть до нагрузки 90 Н, что говорит об их высокой адгезионной прочности. Разработанные наноструктурные керамико-металлические покрытия характеризуются высокой жаростойкостью до температуры 800 °С.

Создана математическая модель распределения температурного поля в промежуточной емкости электронно-лучевой печи, учитывающая мощность электронного луча, функции его параметрической развертки, параметры водяного охлаждения, фазовые превращения обрабатываемого материала и конвективное течение расплава от места его подачи до слива в кристаллизатор. Разработано программное обеспечение, позволяющее получать количественные характеристики, а также визуализировать распределение теплового потока по поверхности развертки и нестационарное температурное поле в объеме промежуточной емкости. Показаны примеры моделирования распределения температурного поля, положения границы твердой и жидкой фаз в промежуточной емкости при различной мощности электронного луча.

Рассмотрен процесс улавливания диоксида селена в обжигово-селенидной технологии получения селена в металлургическом цехе медного завода ЗФ ОАО «ГМК «Норильский Никель». Установлено, что вынос селена в атмосферу происходит в виде тонкодисперсных конденсационных аэрозолей SeO2, которые не улавливаются аппаратами «сухой» и «мокрой» газоочистки. Содержание в аэрозолях кристаллических фаз селенатов натрия, меди и никеля невелико. В ходе исследований предложены мероприятия по улучшению работы полого скруббера и замене струйно-пенного на барботажно-пенный аппарат. Оснащение схемы газоочистки орошаемым абсорбером-конденсатором, в котором реализуется пароконденсационное укрупнение аэрозолей SeO2, позволит более эффективно их улавливать и трансформировать технологическую газоочистку в санитарную.