Обогащение руд цветных металлов

Бочаров В.А., Игнаткина В.А. О роли железа и его соединений в процессах обогащения сульфидных руд цветных и благородных металлов
На основании анализа литературного материала и данных собственных исследований показана роль железа и продуктов его окисления в сульфидных пульпах. Обозначены определяющие технологические факторы – значение рН-среды, концентрация модификаторов, минеральный состав, точки и порядок дозирования флотореагентов, влияющие на окислительно-восстановительные процессы с участием железа и на показатели разделения сульфидных минералов при флотации.

Металлургия цветных металлов

Николаев И.В., Савельев Д.А. Повышение эффективности процесса производства глинозема по способу Байера с помощью компьютерной модели
Объектом исследований являлся глиноземный завод, работающий по схеме Байера, а их основным инструментом – компьютерная модель глиноземного производства, с помощью которой возможно проведение его оптимизации. Разработаны методы, позволяющие выявлять степень влияния свойств сырья и технологических характеристик производства на его экономическую эффективность. Наибольшее внимание уделялось технологическим процессам, образующим цикл Байера: выщелачиванию, декомпозиции, разбавлению и выпарке. Смоделирован процесс прохождения материальных потоков через весь цикл Байера с получением их качественных и количественных характеристик. Создана модель диаграммы состояния, позволяющая приближенно определять форму и положение изотерм растворимости гиббсита в зависимости от температуры. Основным результатом является предложение действенного инструмента, обеспечивающего проведение оптимизации важнейших технологических характеристик глиноземного производства на основании его комплексной технико-экономической оценки.

Луговицкая Т.Н., Набойченко С.С., Болатбаев К.Н., Мамяченков С.В. Влияние лигносульфонатов на показатели диспергирования элементной серы и сульфида цинка в водных суспензиях
Предложена новая методика определения интегральных и дифференциальных характеристик дисперсий сульфида цинка и элементной серы в суспензиях в режиме реального времени на основе технического и программного сопряжения микроскопа с персональными ЭВМ. Проведены исследования развития процессов диспергирования и агрегации частиц по относительному содержанию фракций заданного размера в зависимости от вида поверхностно-активных веществ (лигносульфонатов) и концентрации серной кислоты.

Олейникова Н.В., Чекушин В.С., Бакшеев С.П. Восстановление свинца в системе сульфид свинца – расплав едкого натра
На основании термодинамических исследований по восстановлению свинца из его сульфидных соединений с использованием электронодонорных свойств сульфидной серы изучено влияние совокупности факторов на металлизацию свинца в среде расплавленного едкого натра. В интервале температур сплавления PbS со щелочью (470–510 °С) имеет место “взрывная” металлизация, достигающая 95 % при t = 550 °С; при t = 650 °С процесс завершается через 15 мин; при t = 650÷500 °С восстановление металла протекает в диффузионной области. Задаваемое массовое отношение α = NaOH : PbS оказывает непосредственное влияние на выход компактного металла “линзы”. В диапазоне изменения α от 1,8 до 0,8 выход компактного металла составляет 96–98 %. Экспериментально подтверждено, что химизм утилизации элементарной серы связан с диспропорционированием последней с накапливанием S^2- и SO₄^2– при возможном образовании полисульфидной серы ().

Металлургия редких и благородных металлов

Стрекалова Т.А., Коростовенко В.В. Повышение извлечения золота в раствор при комбинированных методах рудоподготовки
На примере золотосодержащих руд месторождения “Эльдорадо” (Красноярский край) рассмотрены возможность и условия повышения извлечения золота на стадии подготовки концентрата к гидрометаллургическому переделу за счет интенсификации вскрытия минеральных ассоциаций разрядно-импульсным методом. Такая технология позволила исключить стадию доизмельчения после операции флотации. При оптимальной (9,2 кДж/дм ³) энергии обработки пульпы извлечение металла в бромидные растворы и раствор тиомочевины повышается на 1,2 и 3,4 % соответственно.

Литейное производство

Шаршин В.Н., Скитович С.В., Кечин В.А., Субботин Д.В. Исследование процессов растворения и насыщения алюминиевых расплавов железом
Рассмотрен процесс растворения железосодержащих приделок в алюминиевых расплавах. На основании данных по исследованию кинетики и насыщения Al-расплавов железом сделаны рекомендации о режимах переплава алюминиевого расплава, загрязненного железом. Предложен механизм образования и роста интерметаллидного слоя.

Колтыгин А.В., Цыновникова Ю.П., Коль О.А. Использование безводных формовочных смесей как заменителя традиционных песчанно-глинистых смесей
В последнее время идет поиск формовочных смесей, способных заменить песчано-глинистые, свойства которых уже хорошо изучены. К сожалению, большинство из них образуют литейную форму в ходе твердения связующего, что обуславливает необходимость создания сложной системы регенерации отработанной формовочной смеси. В связи с этим исследована безводная формовочная смесь с применением органобентонита в качестве связующего вещества, которая не требует изменений в технологическом процессе формовки по-сырому. Оценено влияние количества и состава растворителя на свойства безводных смесей.

Металловедение и термическая обработка

Курбаткин И.И., Подгорный Д.А., Чепеленко Н.В. Исследование влияния структурных факторов и состава поверхности на свойства эвтектических, серебряно-медных припоев, используемых в вакуумной технике
Рассмотрены структурные изменения, происходящие в серебряно-медных эвтектических припоях при их производстве с использованием новых технологических процессов. Методами металлографического, локального рентгеновского и оже-спектрального анализа исследованы изменения на контактной поверхности материала и их влияние на процессы растекания припоев. Установлено содержание легирующих элементов в фазовых составляющих сплавов. Определен состав пленок, образующихся на поверхности материала. Полученные данные позволили оптимизировать технологический процесс изготовления припоев и повысить качество пайки.

Порошковые материалы и покрытия

Ермилов А.Г., Ракова Н.Н. Влияние центров зародышеобразования на процесс формирования наноструктуры при разложении металлоорганических соединений
Рассмотрено влияние процесса зародышеобразования на термическое разложение металлоорганических соединений (МОС). Установлено, что введение центров зародышеобразования в исходное МОС сказывается на структуре и составе образующегося продукта. Структура центров зародышеобразования определяет структуру формирующихся фаз, а количество вводимых зародышей – фазовый состав конечного продукта. Показана возможность использования в качестве центров зародышеобразования продуктов разложения того же МОС. Выявлен эффект снижения размеров областей когерентного рассеяния (ОКР) кристаллических фаз, образовавшихся на центрах зародышеобразования с бóльшим размером ОКР тех же фаз. Этот эффект проявляется при равенстве температур получения затравки и разложения в ее присутствии металлоорганики.

Структурная макрокинетика. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

Левашов Е.А., Кудряшов А.Е., Погожев Ю.C., Вакаев П.В., Замулаева Е.И., Свиридова Т.А. Особенности формирования наноструктурированных электроискровых защитных покрытий на титановом сплаве ОТ4-1 при использовании дисперсно-упрочненных наночастицами электродных материалов системы TiC–Ti ₃AlС 2
Изучено влияние нанодисперсных добавок ZrO ₂, Al₂O₃, NbC, W, WC и WC–Co в состав электрода TiC–Ti ₃AlC₂ на кинетику формирования по технологии электроискрового легирования (ЭИЛ) покрытий на титановом сплаве марки ОТ4-1 при варьировании в широком диапазоне длительности импульсных разрядов. Проведен комплекс исследований структуры, фазового состава, свойств (сплошность, толщина, микротвердость, коэффициент трения, износо- и жаростойкость) и топографии полученных электроискровых покрытий. Определен оптимальный энергетический режим ЭИЛ-обработки титанового сплава ОТ4-1 новыми электродными материалами. Установлено, что введение нанодисперсного компонента способствует увеличению сплошности и микротвердости электроискровых покрытий, существенному повышению износо- и жаростойкости титановых сплавов.

Чухломина Л.Н., Максимов Ю.М., Ахунова З.С. Получение нитрида кремния методом кислотного обогащения продуктов горения ферросилиция в азоте
Исследован процесс получения нитрида кремния (Si₃N₄) методом кислотного обогащения продуктов взаимодействия ферросилиция и газообразного азота в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Установлено влияние природы кислоты, ее концентрации, перемешивания раствора и температуры проведения процесса. Выявлен стадийный характер взаимодействия композиционного порошка Si ₃N₄ + Fe с растворами соляной кислоты. Определена кажущаяся энергия активации процесса перехода железа в раствор. Показано, что чистота получаемых порошков нитрида кремния зависит от степени азотирования продуктов СВС. Установлены его химический и фазовый составы, оценена удельная поверхность.

Инженерия поверхности. Многофункциональные пленки. Коррозия и защита металлов

Пустов Ю.А., Филонов М.Р., Аносова М.О., Кутузов А.В., Поздеев А.И., Олесова В.Н. Электрохимическая диагностика совместимости стоматологических металлических материалов после термической обработки под нанесение керамических покрытий
Представлены результаты исследования электрохимических свойств стоматологических металлических материалов после высокотемпературного отжига (900–1200 °С) на воздухе в процессе экспозиции в биологическом растворе (имитирующем слюну человека), находящихся в стационарном состоянии и в условиях обновления термически окисленной поверхности. Показано, что изменение электродных потенциалов происходит немонотонно, что свидетельствует о присутствии на поверхности металлов пористой термической оксидной пленки. Наибольшая скорость “залечивания” пор при экспозиции в растворе наблюдается для сплавов NiCrMo, ВТ5, ВТ14 и CoCrMo. На основании результатов измерения ЭДС, гальванических токов в парах “Ti (ВТ1-0) – металл (сплав)”, а также импульсных токов в момент обновления поверхности одного из элементов контактной пары сделано заключение о возможности применения всех изученных материалов в паре с контрольным материалом (неотожженным титаном) и определены наиболее предпочтительные с ним комбинации.