Обогащение руд цветных металлов
Миронов В.П., Шлюфман Е.М. Комбинационное рассеяние в алмазах из концентратов и хвостов комбинированной схемы обогащения
Исследовано явление комбинационного рассеяния (КР) в алмазах из концентратов комбинированной схемы обогащения класса крупности -5+2 мм одного из месторождений, эксплуатируемых АК "АЛРОСА", в сравнении с минералами, извлеченными в концентрат рентгенолюминесцентными сепараторами совместно с алмазами. Слабые изменчивость и зависимость уровня сигнала КР от обрабатываемого класса крупности, возможность технической реализации в части механики и электроники, аналогичной реализации рентгенолюминесцентных сепараторов, позволяет утверждать, что сепараторы с использованием эффекта комбинационного рассеяния могут превосходить рентгенолюминесцентные и липкостные сепараторы (вместе взятые) по селективности и полноте извлечения алмазов.
Мелик-Гайказян В.И., Ворончихина В.В., Емельянова Н.П., Драганов А.В., Ермаков К.Г. Основная характеристика флотационной активности аполярных реагентов
На основании результатов выполненных экспериментальных работ и литературных данных показано, что основным местом действия аполярных реагентов при пенной флотации частиц с гидрофобными или гидрофобизированными поверхностями является граница жидкость-газ, а эффективность реагента определяется содержанием в нем или пульпе веществ (ПАВ), активных на этой границе. Описан способ определения содержания таких ПАВ, который при использовании цифрового фотоаппарата существенно упрощается, и приведены различные приборы для его реализации.
Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. Использование отходов обогащения цветной металлургии в производстве кислотоупорных изделий
В результате проведенных исследований выявлено, что в качестве глинистого компонента кислотоупорных материалов целесообразно использовать глинистую часть "хвостов" гравитации циркон-ильменитовых руд. Показано, что введение в состав керамических масс пирофиллита способствует образованию муллита, определяющего основные физические и механические свойства кислотоупоров. Использован метод линейной регрессии для изучения влияния пирофиллита на кислотостойкость керамических материалов.
Металлургия цветных металлов
Цымбулов Л.Б., Цемехман Л.Ш., Бурылев Б.П. Измерение растворимости углерода в расплавах системы Cu-Ni-S
Методом изотермической выдержки при T = 1673 К исследована растворимость углерода в расплавах Cu-Ni-S в широкой области концентраций компонентов. Изложены методические особенности экспериментов: выбор чистых компонентов, последовательность операций, химический анализ равновесных продуктов, составы образующихся фаз. Выполнено сопоставление результатов с экспериментальными данными других авторов по растворимости углерода в жидком никеле и сплавах Ni-Cu и Ni-S. Показаны основы расчетов в частных системах Cu-Ni-Cнас и Ni-S-Cнас.
Лебедев В.А., Тарабаев М.В. Взаимосвязанные термодинамические характеристики магнийсодержащих хлоридных расплавов
Систематизация и математическая обработка известных калориметрических данных и результатов электрохимических измерений позволили установить обобщающие уравнения для расчета избыточных термодинамических характеристик MgCl2, стандартных, условных стандартных потенциалов магния в разбавленных по его хлориду (х 0,15) расплавах произвольного состава, в том числе и применяемых в промышленной практике.
Металлургия редких и благородных металлов
Соколова Ю.В., Коряков В.Б., Перьков П.Г. Экстракционное концентрирование скандия (111) с получением фторидного концентрата
Изучен процесс экстракционного концентрирования Sc(III) при его извлечении из раствора, полученного автоклавным выщелачиванием силикатокарбонатной руды, состава, г/л: 0,032 Sc(III), 7,1 Fe(III), 2,3 Al(III), 8,8 Mg(II), 0,52 Ca(II), 0,085 Ti(IV), 0,115 Zr(IV), 0,09 U(VI), 58 H2SO4 экстракцией смесевым экстрагентом 0,2М Д2ЭГФК + 0,1 М ТБФ в углеводородной смеси при объемном отношении водной и органической фаз В : О = 5, а также реэкстракцией 4 %-ным раствором NaF при В : О = 1 c получением чернового фторидного концентрата (ЧФК) при работе в цикле. Показано, что при 20 %-ном (об.) обновлении раствора реэкстрагента параметры стабильной работы составляют: степень экстракции Sc(III) - 95 %, cтепень реэкстракции - 86 %, содержание Sc(III) в концентрате - 4,3 %. Усредненный ЧФК содержит 2,7-4,3 Sc(III). Экспериментально доказана возможность получения ЧФК с содержанием 1-2 % Sc(III) и 8-10 %-ного концентрата Ti(IV) при извлечении Sc(III) из гидролизной титановой кислоты 0,16 М раствором Д2ЭГФК в керосине с двухступенчатой реэкстракцией фторидом натрия и смесью 2-3 % NaOH + 5-7 % Na2CO3 cоответственно. Приведены результаты очистки ЧФК его обработкой 1 %-ным раствором HNO3 в периодическом режиме с получением 25-32 %-ного фторидного концентрата Sc(III). Суммарное извлечение Sc(III) в процессе экстракционного концентрирования с получением 25-32 %-ного концентрата составляет ~ 78 %.
Буйновский А.С., Софронов В.Л., Червяков А.Л., Дроздецкая Н.В., Макасеев А.Ю., Круглов С.Н., Рябов А.С., Шамин В.И. Азотнокислая технология переработки РЗМ-содержащих ортитовых вод
Изложены результаты исследований по переработке РЗМ-содержащих ортитовых руд месторождения "Богатырек" (Кемеровская обл.). Гидрометаллургическое производство включает в себя несколько основных технологических процессов: вскрытие (выщелачивание) ортита азотной кислотой, экстракционная очистка РЗМ 100 %-ным ТБФ от тория и балластных примесей, экстракционное разделение РЗМ на легкую и среднетяжелую группы. Показано влияние различных факторов (температуры, продолжительности процесса, размера зерна, концентрации азотной кислоты, скорости движения раствора относительно поверхности твердой фазы) на степень выщелачивания из ортитового концентрата РЗМ и других элементов.
Красиков С.А., Истомин С.А., Селиванов А.А. Поверхностное натяжение ниобийсодержащих оксидно-фторидных расплавов
С использованием метода максимального давления в газовом пузырьке изучено влияние Nb2O5 на поверхностное натяжение ( ) расплавов на основе CaF2 и CaF2 - 30 % Al2O3 при Т = 1673 1873 К. Установлено, что с ростом концентрации Nb2O5 от 0 до 25 % величина расплавов уменьшалась в пределах 239-312 мДж/м2, а значения температурных коэффициентов / T составили -(0,054 0,160) мДж/(м2 К). Полученные данные свидетельствуют о комплексообразующем характере поведения ниобия в оксидно-фторидных расплавах.
Литейное производство
Балашова Н.П., Пикунов М.В. Связь процесса кристаллизации металла с закономерностями затвердевания отливок
На опытных отливках (цилиндрах и шарах диаметром 10 30 и 15-40 мм соответственно) из сплава Al + 3 % Cu определены размеры дендритной ячейки и доля неравновесной эвтектики в микроструктуре. Установлено, что эти показатели от поверхности к центру сечения отливки изменяются по кривым с максимумом: в цилиндрах примерно на 1/2 радиуса; в шарах на расстоянии 1/3 радиуса от поверхности. В отливках-плитах наблюдается монотонное увеличение размера дендритной ячейки и уменьшение доли неравновесной эвтектики от поверхности к центру сечения. Эти изменения микроструктуры обусловлены закономерностями процесса затвердевания отливок различной конфигурации. Для сплава Al + 3 % Cu найдены зависимости коэффициента взаимодействия F от среднего размера дендритной ячейки и скорости охлаждения.
Обработка металлов давлением
Поляков А.П. Ударное выдавливание прутковой заготовки через коническую матрицу
Рассмотрен процесс ударного выдавливания прутковой заготовки через коническую матрицу. Построено аналитическое решение, позволяющее определить необходимую начальную скорость ударника при заданном соотношении масс заготовки и инструмента. Показан характер изменения скорости в процессе выдавливания. Приведен пример расчета ударного выдавливания заготовки из спеченного титанового брикета с оценкой влияния величины вытяжки и коэффициента трения между заготовкой и матрицей на энергосиловые параметры процесса.
Шевелев А.И., Бейгельзимер Я.Е., Сынков С.Г. Обработка литых вторичных алюминиевых сплавов методом винтовой экструзии
Представлены результаты экспериментов по обработке литых вторичных алюминиевых сплавов с использованием нового метода деформации - винтовой экструзии. Показано, что теплая винтовая экструзия с противодавлением приводит к хорошей проработке литой структуры и раздроблению хрупкого межзеренного каркаса в литых заготовках вторичного алюминия. В результате повышается пластичность сплава и появляется возможность его последующей деформации традиционными методами ОМД с целью придания необходимой формы.
Металловедение и термическая обработка
Аксенов А.А., Солонин А.Н., Истомин-Кастровский В.В. Структура и свойства композиционных материалов на основе алюминия, получаемых методом механического легирования в воздушной атмосфере
Исследованы структура и фазовый состав композиционных материалов на основе сплавов Al-4,7%Cu и Al-4,1%Mg, обработанных в высокоэнергетической планетарной мельнице в воздушной атмосфере. Показана принципиальная возможность получения композиционных материалов на основе алюминиевых сплавов, упрочненных синтезированием во время механического легирования в воздушной среде частицами оксидов. Исследованы особенности и кинетика окисления композиционных материалов во время обработки в мельнице. Показано, что алюминий окисляется частично, а магний практически полностью.
Порошковые материалы и покрытия
Кожуро Л.М., Романова Т.К., Щербо Д.М. Влияние состава порошков из быстрорежущей стали на структуру и фазовый состав покрытий, сформированных в электромагнитном поле
Проведен анализ влияния отдельных легирующих элементов и химического состава порошков из быстрорежущих сталей на характеристики покрытий, полученных электромагнитной наплавкой. Определено, что такие покрытия имеют формирующуюся из расплава гетерогенную неравновесную структуру на основе пересыщенных твердых растворов составляющих порошков в ?- и ?-железа, а также легированных карбидов. Выявлено, что размер и строение зон упрочненного слоя зависят от химического состава материала наплавляемого порошка и механизма диффузии.
Структурная макрокинетика.
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез
Левашов Е.А., Рогачев А.С., Штанский Д.В., Григорян А.Э., Leyland A. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез композиционных катодов состава TiCxNy-Ti5Si3-TiB2
Исследованы процессы горения в системе Ti-C-B-Si3N4 и структурирования продуктов СВС при протекании 4 параллельных химических реакций образования карбида, диборида, нитрида и силицида титана. Показано, что с увеличением массовой доли реагентов 2Ti + С + 2B в исходной шихте происходит рост температуры от 2173 до 2723 К и скорости горения от 0,85 до 1,97 см/с. Установлена корреляция между стехиометрией образующегося карбонитрида титана и параметром зашихтовки Х. Период решетки TiCxNy в продуктах синтеза возрастает от 0,4269 нм для TiC0,33N0,58 до 0,4307 нм для TiC0,7N0,23 при увеличении параметра Х от 20 до 80 %. Показано, что фаза TiCxNy зарождается одновременно с диборидом титана на стадии первичного структурообразования. Установлен рост зерен TiCxNy и TiB2 при повышении параметра Х. По технологии силового СВС-компактирования получены композиционные мишени в системе TiCхNy-TiB2-Ti5Si3 для ионно-плазменного напыления наноструктурных покрытий.
