Обогащение руд цветных металлов
Дубровин П.В., Мальцев Г.И., Набойченко С.С. Определение оптимальных условий флотационного выделения металлов из растворов выщелачивания
В основу экспериментального метода определения величины потенциального барьера сольватно-адсорбционного фактора устойчивости положен анализ кинетики коагуляции дисперсной системы в условиях отсутствия барьера электростатического отталкивания на кривых парного потенциала взаимодействия частиц: Umi(h) = –Um(h) + Ui(h) < 1,5kT. В случае дисперсии цетилпиридиний гексаметафосфата галлия (27 мг/дм3), стабилизированного неиногенным ПАВ (ОП-7) в количестве (0,1¸ 1,0) · 10–5 моль/кг, величина структурного барьера отталкивания составляет Ustr = 3,12÷3,7 kT. Режим пленочной флотации (Кs) обеспечивает повышенное по сравнению с адсорбционным механизмом (Кm) извлечение дисперсной фазы сублата из объема раствора в пенный продукт: значения констант кинетики флотации соответствующих режимов равны: Кs = (1,4÷2,4) · 10–2 с–1 и Кm = (2,7÷5,4) · 10–4 с–1.
Металлургия цветных металлов
Баймаков А.Ю., Липин В.А. Получение железосодержащих продуктов при переработке бокситов методом спекания
Проведены лабораторные исследования, в ходе которых в присутствии различных восстановителей подвергали нагреву смеси реактивного оксида железа (III), карбоната натрия и кальция. При этом интенсивность восстановления катионов железа до металлического состояния оценивали по количеству газа, выделяющемуся из реакционного пространства в единицу времени. Установлено, что переход катионов железа в металлическое состояние заканчивался, в основном, при Т = 950÷1050 ° С. Наиболее активным восстановителем из использованных оказался древесный уголь. Наличие солей натрия ускоряло процесс восстановления. В присутствии восстановителя диссоциация карбоната кальция и спекание бокситовых шихт происходили при более низких температурах. Выделение железа в виде магнитной фракции позволяло повысить скорость отстаивания шлама, образующегося после выщелачивания спека, в ~ 1,5 раза.
Васюнина И.П., Михалев Ю.Г., Васюнина Н.В., Поляков П.В. Оценка возможности использования литиевых криолитов при электролитическом получении алюминия
Определена летучесть литиевого криолита (ЛК) и проведен электролиз с использованием электролитов новых составов на основе ЛК для оценки возможности использования их в промышленности. Эксперименты осуществляли при Т = 840 ° С. Выход по току находили по массовому привесу металла. Максимальное его значение (93,4 %) наблюдалось в электролите на основе ЛК с добавками, % (по массе): калиевого (7,4), натриевого (16,7) криолитов, CaF2 (4,0), Al2O3 (3,0). При введении в электролит на основе ЛК 7,4 % (по массе) K3AlF6 и 2,2 % (по массе) LiF процесс электролиза наиболее устойчив. Скорость испарения с открытой поверхности в условиях свободной конвекции составила 1,7487 · 10–5 г/(см2 · с). Установлено, что предлагаемый электролит испаряется в виде тетрафторалюмината лития. Поэтому с технологической точки зрения его использование в промышленности имеет хорошие перспективы при электролитическом получении алюминия.
Воробьев И.Б., Николаев И.В., Киров С.С., Зубцова Е.А. Определение условий кристаллизации основных фаз гидроксида алюминия при карбонизации алюминатных растворов
На основе синтетических алюминатных растворов выделены области кристаллизации основных фаз гидроксида алюминия (псевдобемита, байерита, гиббсита) при карбонизации алюминатных растворов в зависимости от их концентрации и температуры процесса. Псевдобемит характерен для растворов с низким содержанием Al2O3, с увеличением концентрации последнего происходит кристаллизация байерита, а выделение гиббсита отмечено при повышенных температурах и содержаниях Al2O3.
Стрижко Л.С., Погосян А.Т., Калашников Е.А. Оптимизация структуры переработки электронного лома
Исследован электронный лом, поступающий на металлургические заводы для извлечения из него благородных металлов. Выделено 6 типов сырья и дан их состав. Проанализированы и частично опробованы технологии возможной переработки данных видов сырья, на основании чего предложено 9 наиболее оптимальных схем и рассчитаны себестоимости переработки по ним каждого вида сырья.
Трошкин А.М., Мельников Ю.Т., Абдрашитова Е.А. Кинетика восстановления сурьмы из кислых фторидно-сульфатных растворов
Исследованы кинетические закономерности процесса цементации сурьмы из кислых фторидно-сульфатных растворов алюминием и железом. Установлено, что для данного процесса в зависимости от концентрации Sb в растворе порядок реакции по сурьме в обоих случаях равен 1. Из температурных зависимостей скоростей восстановления сурьмы алюминием и железом найдены кажущиеся энергии активации, которые равны 38 и 18 кДж/моль соответственно. Показано, что процесс восстановления сурьмы алюминием протекает в кинетическом режиме, а железом – лимитируется диффузией реагентов через слой образующегося фторида железа. Выявлено, что процесс цементации сурьмы алюминием в присутствии серной кислоты протекает в кинетическом режиме, а увеличение концентрации H2SO4 в сульфатно-фторидном растворе приводит к уменьшению доли Al, идущей на восстановление Sb.
Металлургия редких и благородных металлов
Петров Г.В., Грейвер Т.Н., Беленький А.М., Бодуэн А.Я., Ковалев В.Н. Изучение поведения сульфатных комплексов иридия при сорбции ионообменными смолами
Изучены закономерности поведения полиядерных сульфатокомплексов иридия при сорбции из сернокислых растворов. Обнаружена немонотонная зависимость степени сорбции Ir на высокоосновных анионитах AB-16 и ЭДЭ-10П от кислотности раствора. Выявлено наличие трех максимумов извлечения Ir в сорбент при концентрации H2SО4 30, 150 и 250 г/л. Установлена тенденция изменения заряда комплексного аниона иридия от –2 до –8 при увеличении кислотности раствора до 250 г/л H2SО4. Показана принципиальная возможность эффективного применения анионитной сорбции при выделении металлов платиновой группы из насыщенных сернокислых растворов, получаемых при сульфатизационной переработке разнотипного платинометалльного сырья.
Минеев Г.Г., Жучков И.А. Исследование кинетики растворения золота в хлорид-гипохлоритных растворах
С помощью физико-химических и электрохимических методов исследован процесс растворения золота в нейтральных и слабокислых малотоксичных хлорид-гипохлоритных растворах. С использованием методики “вращающегося диска” изучены зависимости скорости растворения золота от частоты вращения диска, концентраций лиганда и окислителя, кислотности среды и температуры, указывающие на диффузионный контроль исследуемого процесса. Совокупность кинетических данных, а также результаты электрохимических исследований (потенциодинамические кривые, стационарные потенциалы, электролитическое растворение металла в различных условиях) позволяют предполагать наличие сложного многоступенчатого характера процесса растворения золота в хлорид-гипохлоритном растворителе, включающего образование промежуточного продукта – твердого хлорида одновалентного золота (AuCl).
Металловедение и термическая обработка
Бокштейн Б.С., Долгополов Н.А., Петелин А.Л., Раков С.В. Морфология образования и кинетика роста канавок при жидкометаллическом травлении в системе Al–Sn (эксперимент)
Изучено образование канавок жидкометаллического травления в системе Al–Sn в интервале Т = 520÷600 ° С. Выявлены 3 основных морфологических типа: маллинсовский, клиновидный и пальцеобразный. Для каждого из них определены характеристические параметры и кинетика роста. Для канавок типа “клин” установлена температура фазового перехода смачивания по измерению углов в вершине канавки.
Русин Н.М. Изменения структуры литого сплава АМ60 при отжиге
Стандартный сплав АМ60 получали вторичным переплавом в инертно-восстановительной атмосфере и разливом в массивные стальные формы, подогретые до Т = 200 ° С. Его структура была глобулярного типа с выделениями γ-фазы преимущественно по границам зерен твердого раствора (dср ~ 70 мкм). Микротвердость сплава составила 49,8 ± 0,8 НV. Отжиг образцов проводился в муфельной печи при Т = 420 ° С, время выдержки – от 1 до 72 ч. Показано, что изменение dср при отжиге носит немонотонный характер - на стадии растворения частиц γ-фазы и гомогенизации состава сплава зерна растут, затем наблюдается этап зарождения и увеличения новых мелких зерен, который сменяется периодом статического роста новых зерен за счет рекристаллизации. Измельчение зерен при отжиге ранее в недеформированных Mg-сплавах не наблюдалось, и его обнаружение может иметь важное практическое значение.
Порошковые материалы и покрытия
Панов В.С., Сердюченко К.Ю. Исследование закономерностей прессования твердосплавных смесей с различными пластификаторами
Исследовано влияние различного количества (1–5 % по массе) пластификаторов (ПВА, ПЭГ, ПЭГ + ПВА и, для сравнения, раствор синтетического каучука в бензине) на основные свойства прессовок из смесей сплавов групп ВК и ТК. Выявлено влияние химического строения пластификаторов на поведение твердосплавных смесей при прессовании.
Структурная макрокинетика. СВС
Левашов Е.А., Замулаева Е.И., Кудряшов А.Е., Вакаев П.В., Свиридова Т.А., Петржик М.И. Процессы формирования и свойства электроискровых покрытий на никелевой подложке, полученных с использованием наноструктурных и микрокристаллических электродов WC–CO
Изучены процессы формирования покрытий на никеле при использовании наноструктурного и микрокристаллического (традиционного ВК8) электродных материалов состава WC–8%Co при варьировании энергии импульсных разрядов в диапазоне значений от 0,01 до 1,2 Дж. Исследованы вторичная структура электродов и происходящие в них физико-химические процессы. Установлено, что благодаря различной эрозионной стойкости электродных материалов массоперенос традиционного ВК8 протекает преимущественно через жидкую и газовую фазы, а наноструктурного – со значительной долей твердофазной составляющей по причине низкой прочности межзеренных и межфазных границ. Высокая поверхностная энергия нанодисперсных зерен WC способствует их активному спеканию и росту по механизму коалесценции и коагуляции. Показана возможность управления ростом карбидных зерен в электроде и покрытии путем изменения энергии импульсных разрядов. В покрытии, нанесенном наноструктурным электродом в высокоэнергетическом режиме (Е = 1,20 Дж), основными являются фазы карбида вольфрама W2C и WC. Оно представляет собой кристаллиты карбидов, распределенные в Ni–Co-матрице. Покрытие из традиционного сплава ВК8 в этом же режиме состоит из чередующихся слоев рентгеноаморфной фазы и ГЦК-твердого раствора на основе никеля. Применение наноструктурного электрода способствует повышению толщины, твердости, модуля упругости покрытий.
Автоматизация технологических процессов
Ишметьев Е.Н., Салихов З.Г. Инженерные основы расчета быстродействия обмена информацией в управляющей системе при различной конфигурации сети связи
Рассматривается актуальная задача выбора и разработки инженерного расчета быстродействия передачи информации в сетях связи различной конфигурации, используемых преимущественно при создании АСУТП и АСУП, сигналы источников информации в которых формируются и передаются различными источниками и принимаются аналогичным образом. Решение задачи ограничивается рассмотрением 3 групп источников и передачи информации. На основе многолетнего опыта проектирования и работы систем связи в АСУТП и магистральных информационных систем Магнитогорского металлургического комбината рекомендованы прозрачные инженерные расчетные формулы для выбора проектной скорости передачи информации в сетях связи различной конфигурации. Приведены 5 схем реализации разработанных методик для различных групп конфигурации телекоммуникационной связи.
Экономика и менеджмент
Андреев А.М., Кельчевская Н.Р. Проблемы управления затратами и уровнем цен на экспортируемый магний
Объектом исследования являлись металлургические предприятия России, производящие магний, – АВИСМА и Соликамский магниевый завод. Ставилась задача разработки механизма управления затратами и уровнем цен на экспортируемый магний. Ее актуальность связана с потерей отечественными компаниями рынков сбыта в США вследствие введения антидемпинговой пошлины, установленной после проведения расследований и изучения системы учета затрат и ценообразования на предприятиях РФ. Основываясь на результатах этих мероприятий США в отношении российских производителей магния, проведен анализ существующих систем учета затрат и ценообразования на экспортируемый магний с выявлением их недостатков. Сравниваются отдельные методы учета затрат, определяются основные понятия, связанные с демпингом. В результате ставятся задачи, решение которых позволит избежать установления высоких антидемпинговых пошлин в будущем и обеспечить сохранение рынков сбыта и эффективность взаимодействия с потребителями.
Стандарты и регламенты
Каретникова Н.В. Насколько добровольным может быть применение стандартов?
