Обогащение руд цветных металлов

МеликГайказян В.И., Емельянова Н.П., Козлов П.С., Юшина Т.И., Липная Е.Н. К исследованию процесса пенной флотации и подбору реагентов на основе механизма их действия. Сообщение 1. Обоснование выбранных методов исследования процесса
Рассмотрены три составляющие упрочнения контакта частица–пузырек, возникающие при появлении внешней отрывающей силы f в динамических условиях пенной флотации. К ним отнесены выгибание поверхности пузырька у периметра контакта, увеличение краевого угла q и локальный рост поверхностного натяжения σ на поверхности пузырька у периметра его контакта с отрываемой частицей. С помощью уравнений капиллярной физики и экспериментов выявлены три возможных механизма выгибания поверхности пузырька, обусловленные действием гравитации и реагентов, – классический, гистерезисный и капиллярный. Установлены необходимые свойства реагентов, способствующие такому выгибанию под воздействием f, а именно их способность к избирательной гидрофобизации поверхности частиц и к локальному росту поверхностного натяжения s на вытягиваемой поверхности пузырька. Рекомендованы 2 группы простых методов исследования процесса и подбора реагентов, моделирующих процесс пенной флотации: 1) для оценки способности реагентов изменять смачиваемость поверхности частиц – флотационные опыты в пенных и беспенных аппаратах, измерение сил отрыва, времени прилипания пузырьков к частицам и краевых углов смачивания; 2) помимо перечисленных, методы снятия релаксационных кривых и оценки пенообразующих свойств (для реагентов, действующих преимущественно на поверхности пузырьков). Показано влияние капиллярного давления газа в пузырьках разного размера на величину сил отрыва частиц от них и инвариантность этих сил от σ при медленном отрыве.
Ключевые слова: пенная флотация, поверхностное натяжение, капиллярное давление, уравнения капиллярной физики, силы прилипания, инерционные силы отрыва, флотационные опыты, краевые углы, релаксационные кривые, гистерезис смачивания, неравновесность.

Евдокимов С.И., Паньшин А.М. Выбор технологии обогащения клинкера от вельцевания цинковых кеков
Объектом исследования являлся лежалый клинкер цинкового производства ОАО “Электроцинк”. Его основные ценные компоненты – это медь (0,67 %), цинк (5,0 %), свинец (1,0 %), железо (21,71 %) и коксик (10 % С). Химические соединения, составляющие клинкер, отличаются плотностью, магнитными и флотационными свойствами. Эти отличия лежат в основе комбинированных методов механического обогащения, которые предлагается использовать при переработке клинкера. Приводятся результаты исследований конкурирующих технологических схем переработки клинкера. Они отличаются построением и последовательностью применения различных методов обогащения. Рекомендуется схема, особенностями которой являются открытый цикл измельчения и различная переработка песков и слива классификатора. Сравнение стоимости товарной продукции и затрат, связанных с ее получением, свидетельствует об экономической целесообразности переработки клинкера.
Ключевые слова: клинкер, магнитная сепарация, железный концентрат, отсадка, коксик, флотационное обогащение, тяжелые цветные металлы, себестоимость переработки.

Металлургия цветных металлов

Парфенов О.Г., Пашков Г.Л. Особенности субхлоридной металлургии титана
В приближении равновесной термодинамики исследованы условия газофазных реакций восстановления до металла тетрахлорида титана субхлоридом алюминия. Установлено, что процесс восстановления носит пороговый характер по трем параметрам: температуре, количеству субхлорида и радиусу металлической поверхности. Выше найденных пороговых значений эти показатели и количество инертного газа в газовой смеси однозначно определяют выход титана и его алюминида. Определены условия, когда возможно получение чистого по алюминию титана. Приведен сравнительный анализ преимуществ и недостатков субхлоридного и парофазного металлотермического способов восстановления титана.
Ключевые слова: титан, алюминий, алюминид, нуклеация, хлорид, субхлорид, реакции восстановления.

Чуйкин А.Ю., Зайков Ю.П. Низкотемпературный электролиз алюминия в ванне из корундового высокоглиноземистого бетона
Проведены испытания низкоцементного высокоглиноземистого корундового бетона в качестве материала футеровки при электролизе алюминия из расплава KF–AlF3–Al2O3 при температуре 750 °С. По результатам 100часового эксперимента выявлено, что процесс протекает стабильно, с достаточно высоким выходом по току. Бетонная футеровка за это время коррозии не подвергается. На качество получаемого металла исследуемый материал заметного влияния не оказывает. По результатам химического анализа катодного металла до и после опытов содержание кальция и калия удовлетворяет требованиям ГОСТ 110692001 к первичному алюминию технической чистоты. Исследованный высокоглиноземистый бетон может быть рекомендован в качестве футеровочного материала в конструкции ванн алюминиевых электролизеров с низкотемпературным калийсодержащим электролитом.
Ключевые слова: электролиз алюминия, калиевый криолит, высокоглиноземистый бетон, конструкционные материалы, коррозия.

Кравцова Е.Д., Гильдебрандт Э.М., Фризоргер В.К. Пластические свойства композиций кокс–пек
Представлены результаты изучения реологического поведения коксопековых композиций, содержащих 55 % пека и коксовую пыль различного гранулометрического состава с размером частиц < 0,212 мм. Показано, что при температурах, моделирующих параметры производства анодной массы (433–493 К), пылепековые композиции можно характеризовать как бингамовские системы. Выявлено, что на их реологические свойства влияют дисперсность твердой фазы, содержание коксовой шихты и температура. Найдены количественные характеристики течения композиций: предел текучести, пластическая вязкость и кажущаяся энергия активации.
Ключевые слова: анод Содерберга, пек, кокс, коксопековая композиция, вязкость, пластические свойства, реологические свойства, предел текучести.

Металлургия редких и благородных металлов

Стрижко Л.С., Лолейт С.И., Захарова В.И. Извлечение благородных металлов из промышленных растворов и сточных вод биосорбентами
Оценен химический состав различных производственных растворов Щелковского завода вторичных драгоценных металлов. Установлено, что превышение содержания тяжелых металлов по отношению к золоту и серебру составляет более чем 1000 раз. Опробованы микробные биомассы различных систематических групп для извлечения Au и Ag из растворов с высоким солевым фоном. Показана целесообразность селективного выделения благородных металлов из таких сложных растворов. Изучено поведение тяжелых металлов при сорбции на биосорбентах из индивидуальных растворов в пределах рН среды 1,0–6,0. Определено решающее значение рН раствора (в диапазоне 1,0–3,0) на селективное выделение Ag из производственных растворов. Подтверждено положение о том, что серебро и тяжелые металлы относятся к разным группам металлов по изменению степени сорбции микроорганизмами в зависимости от рН среды. Специфическое поведение клеток биомассы в кислой среде также способствует разделению этих элементов. Проведено опробование биосорбционного выделения серебра из производственного раствора на гранулированной биомассе линкомицина в промышленных условиях. Средняя степень извлечения составила, %, не более: Cu – 8,1, Ni – 4,2, Zn – 4,0, Fe – 15,5. Потери биосорбента – около 70 г/м3 раствора.
Ключевые слова: биосорбция, микробиологические отходы, серебро, тяжелые металлы, промышленные растворы.

Обработка металлов давлением

Каргин В.Р., Пастушенко Т.С., Каргин Б.В. Напряженно­деформированное состояние при безоправочном волочении тонкостенных труб через вращаемые волоки
Проведено исследование напряженно­деформированного состояния процесса безоправочного волочения тонкостенных труб через вращаемые волоки в плоскости, перпендикулярной оси волочения. Описана система уравнений, позволяющая с помощью ЭВМ найти поля напряжений и деформаций, необходимые для проектирования безоправочного волочения труб через вращаемые волоки.
Ключевые слова: волока, безоправочное волочение, напряжение деформации, тонкостенная труба, напряженно­деформированное состояние.

Паршин С.В. Многопереходное волочение ребристых труб
Использование процессов профилирования труб, осуществляющих деформацию за несколько этапов, позволяет добиться ряда положительных эффектов. Существует достаточно обширный класс профильных труб, которые, в силу их специфической геометрии, невозможно получить иначе, чем многопереходным профилированием. Предложена методика, позволяющая оценивать напряженно­деформированное состояние в очаге деформации при волочении и ресурс пластичности материала трубы.
Ключевые слова: многопереходное волочение, напряженно­деформированное состояние, очаг деформации, ресурс пластичности.

Инженерия поверхности. Многофункциональные пленки

Долгополов Н.А., Родин А.О., Симанов А.В., Гонтарь И.В. Диффузия меди по границам зерен алюминия
Изучена зернограничная диффузия (ЗГД) меди в алюминии в интервале Т = 300ё400 °C. Исследования проводили на сканирующем электронном микроскопе с приставкой для микрорентгеноспектрального анализа. Известно, что при этих температурах в равновесии с твердым раствором находится химическое соединение Al2Cu. Тройное произведение sdDgb (где s – коэффициент сегрегации, d – ширина границы зерна, Dgb – коэффициент ЗГД) рассчитывали по решению Фишера, используя два метода: определяли концентрацию меди в границе зерна в зависимости от глубины проникновения и измеряли углы в вершине концентрационного профиля с помощью оптического микроскопа. В первом случае произведение sdDgb составило 5,1·10–11exp
(–102/(RT)) м3/с, во втором – 1,4·10–11exp(–94/(RT)) м3/с. Проведено сравнение полученных результатов с немногочисленными литературными данными.
Ключевые слова: границы зерен, диффузия меди, алюминий.

Автоматизация технологических процессов

Ишметьев Е.Н., Зыков И.Е. Разработка модели нечеткой логики и регулятора для управления процессом плавки медного сульфидного концентрата в печи Ванюкова
Представлен процесс разработки нечеткой управляющей модели для процесса плавки медного сульфидного концентрата в печи Ванюкова (на комплексе ПВ2 Медного завода Заполярного филиала ОАО “ГМК “Норильский никель”). Приведены нечеткая модель в виде полиномов и схема нечеткого регулятора, разработанного на ее основе.
Ключевые слова: нечеткая управляющая модель, печь Ванюкова, план опроса, извлечение экспертной информации.

Хроника

Юрию Абрамовичу Лайнеру — 75 лет