Обогащение руд цветных металлов
Металлургия цветных металлов
Исследовано влияние добавки PbO (до 8,1 мол.%) на физико-химические свойства расплавленной системы KCl–PbCl2.
Экспериментально определены температуры первичной кристаллизации выбранных составов электролитов. Методом измерения импеданса в ячейках с параллельными электродами получены зависимости электропроводности электролитов от температуры и содержания PbO. Методом Архимеда измерена температурная зависимость плотности эквимольного расплава KCl–PbCl2, содержащего до 8,1 мол.% оксида свинца, и вычислены величины мольных объемов. Показано, что концентрационная зависимость мольного объема имеет экстремальный вид.
Металлургия редких и благородных металлов
Представлен обзор современного состояния мирового и российского рынков мышьяка и его соединений, показаны перспективы отечественного рынка. Рассмотрена динамика мирового производства As и цен на него за последние годы.
Оценена потребность в мышьяке и его соединениях в средне- и долгосрочной перспективе, проанализированы тенденции развития рынков. Дан обзор производителей этого металла и As-соединений. Особое внимание уделено рынку особо чистого мышьяка как исходного компонента для развивающегося рынка арсенида галлия, поэтому приведен краткий анализ современного состояния рынка GaAs и приборов на его основе. Рассмотрены современные методы глубокой очистки мышьяка, а также ситуация с выбросами мышьяка на отечественных предприятиях при обжиге и плавке сырья цветных металлов. Обсуждается проблема уничтожения запасов люизита, иприта и их смесей в России. Проанализированы предложения по использованию образовавшихся реакционных масс как нетрадиционного источника мышьяка.
Изучено влияние добавок хлорида олова (II) на сорбцию родия (III) на ионите с изотиомочевинными функциональными группами Purolite S920, слабоосновном анионите Purolite S985 и сильноосновном анионите Purolite А500. Установлено, что введение SnCl2 приводит к существенному повышению селективности всех опробованных ионитов к Rh(III) и скорости сорбции Rh(III) на ионитах S985 и S920. Определена оптимальная дозировка SnCl2 (0,01 моль/л), при которой коэффициенты распределения Rh(III) при сорбции на всех опробованных ионитах достигают максимальных значений.
Показано, что в процессе пропускания многокомпонентного хлоридного раствора состава, г/л: 0,2 Rh(III); 72,9 HCl; 53,5 NH4Cl; 2,7 Al(III); 1,23 Fe(III); 5,9 Sn(IV) – с добавкой SnCl2 через ионит с изотиомочевинными функциональными группами Purolite S920 достигается практически количественное извлечение Rh(III). Десорбция Rh(III) из насыщенного ионита Purolite S920 подкисленным раствором тиомочевины протекает не полно, не более чем на 60 %.
Литейное производство
Экспериментально определены температурные поля в литейной форме в процессе охлаждения отливки, которые сравнивались с результатами компьютерного моделирования в программе ProCast. Определён коэффициент теплопередачи от отливки к форме iHTC (interface Heat Transfer Coefficient) при получении цилиндрической отливки из алюминиевого сплава АК7ч (А356) в разовую форму из холоднотвердеющей смеси на фурановом связующем. Установлено, что использование свойств, заложенных в базе данных программы ProCast, позволяет получать распределение температуры в форме, отличное от экспериментального менее чем на 20°С. При этом значение коэффициента теплопередачи, дающее такой результат, находится в достаточно широком интервале. В данной работе оптимальные значения коэффициента теплопередачи были определены на уровне h1=900 Вт/м2К (выше температуры ликвидуса сплава) и h2=600 Вт/м2К (ниже температуры солидуса сплава). Однако, изменение коэффициента теплопередачи в интервале h1=900-1200 Вт/м2К и h2=500-900 Вт/м2К практически не влияет на величину получаемой ошибки, и она остаётся в пределах ~22°С. В то же время использование упрощённого подхода, когда задаётся постоянная величина коэффициента теплопередачи тоже возможно. Экспериментально подтверждено изменение коэффициента теплопередачи по высоте цилиндрической отливки, связанное с различной величиной металлостатического давления, действующего на возникающую корку в отливке во время её затвердевания.
Обработка металлов давлением
Построена математическая модель процесса холодной раскатки фланца на цилиндрической заготовке из сплавка Л63.
Проанализированы напряженные и деформированные состояния заготовки на трех этапах формообразования детали с фланцем. Установлено, что на первом этапе наиболее проблемна, с точки зрения возможности разрушения заготовки, область основания сформированного конуса. На втором и заключительном этапах формообразования фланца опасными являются торцевая поверхность фланца и цилиндрическая поверхность ступицы раскатной детали.
Металловедение и термическая обработка
Исследовалось влияние температуры на образование зернограничной прослойки (αTi) в сплавах Ti–2мас.%Co и Ti–4мас.%Co в двухфазной области (αTi) + (βTi) фазовой диаграммы Ti–Co в интервале температур 690–810 °С. Изучена кинетика роста толщины (∆) зернограничной прослойки фазы (αTi) в сплаве Ti–2мас.%Co при температуре 750 °С.
Показана ее зависимость от времени отжига как ∆ ~ t 1/3. Анализ результатов экспериментальных наблюдений позволяет предположить, что увеличение ∆ является проявлением процесса коалесценции (αTi), который контролируется объемной диффузией.
ISSN 2412-8783 (Online)