Обогащение руд цветных металлов

Дружина Г.Я., Труфанов Е.А. Испытание полимерных пленок в качестве материала для гидроизоляции сооружений объектов кучного выщелачивания
Приведены результаты испытаний полимерных пленок на пригодность для гидроизоляции сооружений объектов кучного выщелачивания (КВ) благородных металлов. Предложена методика, основанная на моделировании воздействий различных факторов КВ. Выявлено, что полимерные пленки толщиной 0,46–0,48 мм могут быть использованы при реализации процессов КВ как гидроизолирующие покрытия.

Металлургия цветных металлов

Востриков В.А., Вострикова Н.М. Термодинамический анализ возможных превращений в системе сульфид металла-водяной пар
Проведены термодинамические расчеты возможных превращений в системах “сульфид металла (железо, никель, медь, кобальт) – водяной пар”. Рассмотрены как прямые реакции парооксидирования, так и вторичные, которые могут протекать между продуктами реакции при данных условиях. Установлено, что при Т < 1000 К окисление сульфидных минералов меди, никеля и кобальта водяным паром термодинамически невозможно. Сульфиды железа окисляются водяным паром при Т > 500 К. В интервале Т = 500÷1000 К возможно селективное окисление сульфидов железа в присутствии сульфидов цветных металлов.

Шидловская И.П., Мальцев Г.И., Набойченко С.С. Определение оптимальных условий осаждения гидроксидов металлов-примесей при очистке сточных вод
С учетом значений констант устойчивости гидроксокомплексов основных металлов-примесей (Cu, Zn, Fe) рассчитаны константы (lgk) и степени (lga ') гидролиза металлов. Показано, что наименьшими значениями lgk практически для всех стадий гидролиза обладают ионы Fe²⁺, затем (по мере возрастания) следуют Cu²⁺, Zn²⁺ и Fe³⁺. Аналогично, наибольшие величины lga ' присущи Fe³⁺, а наименьшие – Fe²⁺. Перезарядка положительно заряженных (x = 7÷11 мВ) частиц гидроксидов Cu, Zn и Fe(II) происходит в интервале рН = 8,5÷9,2, а гидроксидов Fe(III) и Al - при рН ≈ 7,5. Использование исследованных коагулянтов и анионных флокулянтов в интервале рН = 8,5÷9,0 значительно интенсифицирует процесс осаждения дисперсных частиц гидроксидов металлов-примесей из разбавленных пульп.

Володин В.Н., Храпунов В.Е., Исакова Р.А., Молдабаев М. Термодинамические свойства жидкой и паровой фаз в системе медь-кадмий
Методом точек кипения определено давление пара кадмия над бинарными сплавами с медью в интервале концентраций Cd 10,46–90,18 % (ат.) при Т = 773÷1243 К. Установлены парциальные и интегральные термодинамические характеристики паровой и конденсированной фаз, представленные в виде температурно-концентрационных зависимостей. Для системы выявлено отрицательное отклонение от закона идеальных растворов. Экстраполяцией зависимостей давления пара компонентов на область высоких температур очерчены границы фазового перехода жидкость–пар и дополнена диаграмма состояния системы Cu–Cd. Область сосуществования сплавов и пара ограничивает сверху относительно небольшую область существования жидких медно-кадмиевых сплавов.

Лякишев Н.П., Лайнер Ю.А., Самойлов Е.Н., Рожков Д.Ю., Левашов Е.А,. Сенатулин Б.Р. Исследование синтеза и стойкости инертных анодов при электролизе криолотоглиноземных расплавов
Проведены исследования по разработке принципов создания материалов и способов получения инертных анодов алюминиевых электролизеров. Керметные аноды были изготовлены прессованием с последующим спеканием или газотермическим напылением. Для образцов, полученных первым способом, найдены оптимальные условия, позволяющие достигнуть высокую плотность и достаточную однородность состава. Для второго метода разработана и реализована технология с местной газовой защитой. Перспективным является синтез капсулированного градиентного композиционного материала, представляющего собой беспористую многослойную композицию с барьерными защитными слоями, способными увеличить стойкость одновременно и к воздействию атомарного кислорода, и к электрохимической коррозии в процессе электролиза. Проведены исследования нескольких типов анодов, различающихся по технологии получения и составу рабочего слоя. Из них наилучшими оказались однородные и градиентные металлокерамические аноды с варьируемой концентрацией металлической и оксидной фаз.

Головных Н.В., Тупицын А.А., Бычинский В.А., Пашкова Г.В., Шепелев И.И., Пихтовников А.Г. Оптимизация баланса фтора в производстве алюминия
Технологический баланс фтора и натрия в процессе электролиза обеспечивается путем рационального использования низкомодульного регенерационного криолита, комплексных добавок, фторированного глинозема и совместного применения схем “мокрой” и “сухой” газоочисток. Высокая эффективность последней и полное возвращение ценных компонентов в технологический процесс за счет утилизации отходов позволяют резко сократить потери фтора. Термодинамическое моделирование показало, что оптимальное значение криолитового отношения определяется в контексте решения двух задач: увеличения выхода металла по току и уменьшения вредных выбросов в окружающую среду.

Металлургия редких и благородных металлов

Ермилов А.Г., Ракова Н,Н., Евдокимова Н.В. Влияние различных факторов на конечный состав спеков при разложении вольфрамсодержащих металлоорганических смесей
Рассмотрены аномальные явления при карбидизации вольфрама, выявленные для материалов с повышенной степенью перемешивания исходных элементов (полученных при разложении металлоорганических соединений и после предварительной активации шихт вольфрам–углерод). Показано, что на процесс карбидизации оказывает влияние образование низшего карбида WC_(1–x) и сопутствующей ему активной фазы WC_(0,01). С учетом данного явления предложен механизм карбидизации вольфрама. Отмечается его схожесть с процессами, протекающими при охлаждении расплава вольфрам–углерод, представленными на соответствующей двойной диаграмме состояния.

Минеев Г.Г., Жучков И.А. Азотно-пероксидная автоклавная технология вскрытия упорного золота в сульфидных концентратах
Проведены экспериментальные исследования по азотнокислому и азотно-пероксидному окислению сульфидных минералов и природного концентрата. В качестве объекта для изучения был выбран сульфидный концентрат обогащения руд одного из месторождений России, технологическая упорность которого связана с тонкой ассоциацией золота с пиритом и арсенопиритом, а серебра – с галенитом. Установлены оптимальные условия ведения процессов как в водном, так и в пропиленкарбонатном растворах. Степень вскрытия и последующего извлечения благородных металлов при цианировании твердых остатков автоклавного разложения сульфидных концентратов в указанных средах составляет 93 % для золота и 73 % для серебра, что соответствует возможностям низкотемпературного автоклавно-пероксидного процесса.

Воропанова Л.А., Яковлева В.Н. Физико-химические закономерности жидкостной экстракции ионов меди из водных растворов смесью олеиновой кислоты и триэтаноламина
Исследованы физико-химические закономерности жидкостной экстракции ионов меди из водных растворов смесью олеиновой кислоты и триэтаноламина в керосине. Установлено, что процесс экстракции находится в кинетической области и лимитируется образованием комплекса ионов меди с составляющими экстрагента, сольватирующегося в органическую фазу.

Металловедение и термическая обработка

Бровер Г.И., Бровер А.В., Дьяченко Л.Д. Некоторые особенности структуры и свойств поверхностных слоев титана после лазерных закалки и легирования
Проведены исследования поверхностных слоев титанового сплава ВТ3-1 после лазерных закалки и легирования с использованием порошков различного состава. Установлено, что упрочненный слой имеет твердость в 1,1–1,8 раза выше, чем исходный металл. Это обусловлено концентрационной и морфологической неоднородностью твердых растворов, образованием мелкодисперсной мартенситной фазы a ¢ , насыщением сплава азотом и углеродом из воздуха и покрытий, что подтверждается данными рентгеноструктурного анализа. Показано, что при необходимости значительного повышения основных эксплуатационных свойств (твердости, прочности) эффективно применение лазерного легирования поверхностных слоев титановых изделий с использованием порошков Al₂O₃ или Т15К6.

Колачев Б.А., Ильин А.А., Рынденков Д.В. Система Ti-Al-Mo как основа диаграммы фазового состава отожженных титановых сплавов
При допущении, что фазовый состав многокомпонентных титановых сплавов можно описать изотермическим сечением диаграммы состояния системы Ti–Al–Mo при Т = 700 °С, обобщенным
в координатах “эквивалент a -стабилизаторов и нейтральных упрочнителей по алюминию – эквивалент b -стабилизаторов по молибдену”, построена диаграмма фазового состава титановых сплавов в отожженном состоянии. Предложенная диаграмма позволяет оценить количество b -фазы в отожженных титановых сплавах по их химическому составу.

Петржик М.И., Филонов М.Р., Печеркин К.А., Левашов Е.А. Износостойкость и механические свойства сплавов медицинского назначения
Для 10 сплавов медицинского назначения на основе Ti, Co, Zr, Ni и Au проведено сравнительное исследование изнашивания вращаемого диска из изучаемого материала при скольжении по нему шарика из оксида алюминия в среде искусственного биологического раствора (pH = 8), имитирующего слюну человека, и механических свойств, определенных путем измерительного наноиндентирования на воздухе. Показано, что износостойкость сплава в основном зависит от его химического состава и обуславливается металлом, составляющим его основу. При этом не наблюдается общей корреляции между твердостью, модулем упругости и упругим восстановлением, с одной стороны, и износостойкостью, с другой. Наименьший износ показали материалы на основе Au–Pt и Co–Cr–Mo–Si (2,45 · 10^–7 и 1,75 · 10^–6 мм³/(Н · м) соответственно), а наибольший – чистые металлы титан и цирконий (8,24 · 10^–4 и 8,47 · 10^–4 мм³/(Н · м)). Выявлено, что легирование титана повышает износостойкость: например, для сплавов ВТ5 (Ti–Al–Sn) или ВТ14 (Ti–Al–Mo–V) она увеличивается в 2,5 раза. Из анализа полученных результатов следует, что невозможно предсказать износостойкость исходя из механических свойств, и перспективные медицинские сплавы следует подвергать трибологическому исследованию.

Порошковые материалы и покрытия

Бугаков В.И., Лаптев А.И., Поздняков А.А. Улучшение закрепления алмазного зерна в связке при изготовлении камнеразрушающего инструмента
Изучен механизм закрепления алмазного зерна в связке при изготовлении камнеразрушающего алмазного инструмента горячим прессованием при давлении до 2,5 ГПа. Для композиций никель–диборид хрома (титана) применение высоких давлений горячего прессования приводит к дополнительному механическому закреплению алмазных зерен в связке за счет различия коэффициентов термического расширения алмаза и связки; кроме того, имеет место и адгезионное закрепление, обусловленное протекающим химическим взаимодействием в системе алмаз–никель–диборид хрома (титана).

Беломытцев М.Ю., Лаптев А.И., Козьменко Т.В., Сучкова О.В. Прочность двухфазных материалов на основе интерметаллида NiAl
Проведен сравнительный анализ механических свойств композиционных материалов “NiAl – частицы второй фазы – тугоплавкий металл” в зависимости от типа, количества, формы и характера взаимного расположения структурных элементов. Композиционные материалы с сотовой структурой (когда гранула-зерно интерметаллида NiAl размерами 15–20 мкм со всех сторон окружена слоем вольфрама или, последовательно, вольфрама и молибдена толщиной 1–3 мкм) при Т = 1000 °С примерно в 2 раза прочнее NiAl ( = 230÷250 МПа и 130 МПа соответственно). Распад сотовой структуры после нагрева на 1500–1550 °С в вакууме снижает последовательно до 141 и 90 МПа, что ниже прочности материала из простой смеси зерен NiAl и W ( = 120÷150 МПа). Упрочнение дисперсными частицами Y₂O₃ размерами до 0,9 мкм в количестве 10 % (об.) наиболее эффективно в сплавах системы NiAl + W + Mo в случае их равномерного распределения в объеме материала ( ~ 300 МПа). Расположение частиц по границам зерен как NiAl, так и в композиционных материалах с участием W и Mo повышает прочность не более чем на 40 % (до = 160÷170 МПа).

Информационные сообщения

Салихов С.Г., Киселёв Л.А. Компьютерно-обучающий комплекс с действующими промышленными средствами КИПиА – один из эффективных методов повышения качества подготовки и переподготовки высококвалифицированных специалистов по очной, вечерней и дистанционной формам обучения

Хроника

Владимиру Константиновичу Кулифееву – 80 лет