Металлургия цветных металлов

Востриков В.А., Вострикова Н.М. Изучение процесса утилизации парогазовых серосодержащих смесей с получением элементарной серы
Исследован процесс конденсации парогазовых смесей с приблизительно одинаковым содержанием пара (~ 99 % об.) при различной температуре, в присутствии воздуха и без него. Процесс обжига изучали по составу выделяющегося газа, количеству полученной при конденсации пара элементарной серы, содержанию кислых компонентов конденсата, а также временным зависимостям. Установлено, что при конденсации парогазовых серосодержащих смесей сера выделяется в элементарном виде, а мышьяк в форме сульфидов с различной стехиометрией. Полученные результаты дают основание для разработки технологических схем и аппаратуры для утилизации серосодержащих газов пирометаллургических процессов некаталитическими методами путем направленного регулирования содержания в газах H₂S и SO₂.

Бегунов А.И., Яковлев С.А., Яковлева А.А. Кинетические закономерности растворения магния в кислых средах
Исследованы кинетические закономерности растворения магния с использованием его металлического порошка марки МПФ-3. Растворителями служили кислые и кислотно-солевые системы: растворы H₂SO₄ (0–2,90 М), MgSO₄ (0–2,96 М), HCl (0–1,25 М) и MgCl₂ (0–3,20 М). Опыты проводили при комнатной температуре. Получены количественные характеристики изучаемого процесса. Показано, что увеличение концентрации любого из растворителей приводит к повышению кажущейся константы скорости растворения (k) металлического магния. Выявлено, что в солянокислых средах он растворяется активнее: в частности, в насыщенном растворе MgCl₂ величина k (1,08 · 10^–1 ч^–1) практически на порядок выше, чем в насыщенном растворе MgSO₄ (2,23 · 10^–2 ч^–1).

Головных Н.В., Бычинский В.А., Тупицын А.А., Шепелев И.И. Оптимизация технологической схемы регенерации фтористых солей в условиях современного алюминиевого производства
Рассмотрены мероприятия по утилизации отходов производства фтористых солей. Показано, что при модернизации алюминиевого производства необходима корректировка технологической схемы, обеспечивающая сокращение твердых отходов. Переработку растворов газоочистки целесообразно осуществлять с получением низкомодульного криолита (хиолита), применяя ионообменные фильтры и одновременно выводя сульфаты в виде раствора H₂SO₄. Данный вариант “кислой” схемы может быть реализован в условиях традиционного содового орошения без закисления растворов газоочистки – с использованием только “собственного” фтора. Внедрение технологии “сухого” анода на электролизерах с верхним токоподводом обеспечивает сокращение в 1,5–2,0 раза объемов образования хвостов флотации угольной пены, а также пыли и шламов газоочистки. Флотационная селекция тонкодисперсных частиц с помощью нисходящего пульповоздушного потока в колонных аппаратах также способствует увеличению выпуска криолита и снижению на 7–10 % количества отходов, поступающих на шламовые поля.

Металлургия редких и благородных металлов

Наумов А.В. Обзор мирового рынка селена и теллура. Экономика селена и теллура
На основе публикаций последних лет сделан обзор современного состояния мирового и российского рынков селена и теллура.

Елютин А.В., Медведев И.А., Никитин А.Е. Получение тантала высокой чистоты цинкотермическим восстановлением его пентахлорида
Представлены результаты термодинамического расчета возможных реакций восстановления хлоридов тантала цинком. Выбран материал реактора восстановления и в качестве исходного материала для восстановления предложено использовать комплексное соединение KTaCl₆ с избытком KCl. Приведена схема аппаратурного оформления и описан процесс двустадийного восстановления KTaCl₆ жидким, а затем газообразным цинком с последующей вакуумной сепарацией продуктов восстановления. В результате сепарации получен тантал высокой чистоты, в котором содержание металлических примесей K, Zn, Al, Fe, Si, Ca, W составляет по ≤ 10 ppm каждой, Nb – 10÷20 ppm, О₂ – 0,2 % (по массе). Прямой выход металлического тантала при цинкотермическом восстановлении из его пентахлорида достигает 94,5 %.

Стрижко Л.С., Захарова В.И., Безрукова Ж.Н. Извлечение серебра из разбавленных растворов биосорбентами
Исследована сорбционная способность различных видов отходов производства медицинских препаратов по отношению к серебру. Использованы биомассы продуцентов линкомицина, гентамицина, неомицина, ристомицина (получены в АО “Ферейн”, г. Москва) и фузидина, эритромицина, леворина, пенициллина (АО “Биосинтез”, г. Пенза). При изучении поведения микробных биомасс в нейтральной и кислой средах установлено, что они влияют на рН раствора и теряют массу при обработке. Исследована емкость биомасс по серебру, которая оказалась наибольшей для продуцентов леворина, неомицина и гентамицина. Рассмотрено влияние рН среды, температуры и продолжительности процесса на биосорбцию серебра. Изучены зависимость обменной емкости биомасс от равновесной концентрации металла, закономерности сорбции серебра биосорбентами в динамических условиях, а также его десорбция с биомассами.

Соколова Ю.В., Черепанин Р.Н., Сагалова Т.Б. Синтез и некоторые свойства фторскандатов калия
Изучено взаимодействие раствора хлорида скандия с кристаллическим гидродифторидом калия в интервале мольных отношений F : Sc от 2 до 12. С использованием рентгенофазового анализа, рентгеноспектрального, дифференциально-термического и термогравиметрического методов исследованы свойства полученных соединений. Изучена их растворимость.

Козин В.Ф., Омельчук А.А. Кинетика и механизм образования ионов одновалентного индия в системе In⁰-In₂(SO₄)₃-In₂SO₄
С использованием оптического и спектрофотометрического методов анализа исследованы кинетика и механизм образования индия низшей степени окисления, определены равновесные концентрации в системе In⁰–In₂(SO₄)₃–In₂SO₄. Установлено, что устойчивость ионов In⁺ в сернокислых растворах зависит от содержания трехвалентного индия, температуры и кислотности раствора. Показано, что при контакте металлического индия с ионами In³⁺ формируется соединение In₂SO₄, характеризующееся появлением на спектрах электронного поглощения полосы в области 210 нм. Зависимость интенсивности электронных спектров поглощения от времени контакта ионов In³⁺ с металлическим индием использована для определения кинетических показателей образования In⁺. Полученные результаты могут быть полезны для оценки параметров получения и электрохимического рафинирования индия.

Рубцов Ю.И. Использование твердых растворов сульфата серебра в англезите при “сухой” сульфатизации
Теоретически обоснованы и экспериментально изучены закономерности образования плохо растворимых твердых растворов сульфата серебра в англезите при сульфатизации сульфидных концентратов серной кислотой. Разработаны схемы простой и сложной сульфатизации мышьяксодержащих материалов, согласно которым получают железомышьяксодержащий продукт и товарные концентраты – свинцовый с твердым раствором сульфата серебра в англезите и бедный оловосодержащий. Сквозное извлечение в них основных компонентов составляет 92–98 %. Мышьяксодержащие растворы или обезвреживаются до экологически малоопасного продукта, или реализуются после доводки как токсичный пигмент.

Рубцов Ю.И. Методика системного подхода к кинетике растворения металлов
Разработана экспериментальная методика определения максимальной скорости растворения металлов, подтвержденная теоретическими представлениями о кинетике с учетом вторичных взаимодействий, когда в качестве концентрационной координаты для реагентов использовали диаграмму Гиббса. Теоретически обосновано, что скорость растворения металлов в гетерогенной системе вода–реагенты–металл с изомольной концентрацией реагентов проходит через максимум. Эффективность данного положения доказана лабораторными исследованиями и опытно-промышленными испытаниями по извлечению золота и попутных металлов из минерального сырья.

Металловедение и термическая обработка

Белов Н.А., Алабин А.Н., Истомин-Кастровский В.В., Степанова Е.Г. Влияние отжига на структуру и механические свойства холоднокатаных листов Al-Zr-сплавов
Изучено влияние условий отжига на структуру и механические свойства холоднокатаных листов алюминиево-циркониевых сплавов, содержащих до 0,6 % (по массе) Zr. Показано, что при концентрации циркония ≥ 0,4 % и использовании ступенчатого отжига до Т = 450 ° С возможно не только сохранить деформационное упрочнение, но и дополнительно повысить как твердость, так и временнóе сопротивление. При добавке 0,2 % Zr нагрев до Т > 300 ° С приводит к сильному разупрочнению. Положительное влияние повышенной концентрации циркония обусловлено формированием при отжиге вторичных выделений метастабильной фазы Al₃Zr (размером < 10 нм), которые не только тормозят рекристаллизацию, но и способствуют дополнительному дисперсионному упрочнению.

Порошковые материалы и покрытия

Путинцева М.Н. Изучение образования сложных вольфрамокобальтовых карбидов при диспергировании твердых сплавов
Рассмотрены причины образования сложных вольфрамокобальтовых карбидов и интерметаллидов в зависимости от режима и среды диспергирования, а также содержания Со и Ti в исходных сплавах. Установлено, что диспергирование сплавов WC–Co в углеводородах сопровождается образованием вольфрамокобальтового сложного карбида h ₁-фазы, диспергирование в воде может привести в формированию фаз h ₂, c и интерметаллида Co₇W₆. Для порошков состава WC–TiC–Co характерно наличие интерметаллида CoTi.

Востриков В.А., Вострикова Н.М. Влияние импульсной подачи тока на крупность порошков железа при электролизе расплава
Установлена возможность снижения крупности порошков за счет импульсной подачи тока в ходе электролиза. Прерывание тока на 2–5 с после выдержки 1 мин под током способствует уменьшению выхода некондиционной фракции (+0,4 мм) порошка с 6,2–8,6 до 2,0–3,3 %. Крупность частиц возрастает с увеличением времени электролиза и сокращением числа циклов. Мелкий порошок образует частицы неправильной формы (иглы, листовидные кристаллы), которые разрушаются в результате гидрометаллургической обработки.

Инженерия поверхности. Многофункциональные пленки

Гулевский С.А., Емелина Н.Б., Петелин А.Л. Жидкометаллическое проникновение висмута по границам и тройным стыкам зерен в меди
Рассмотрена оригинальная методика для изучения процессов жидкометаллического смачивания по границам зерен (ГЗ) и тройным стыкам (ТС), имеющая ряд существенных преимуществ при анализе проникновения жидкой фазы по ТС. Качественно показано, что доля смоченных ГЗ, так же как и ТС, падает с глубиной. Методом оптической микроскопии выявлено, что глубина проникновения висмута по ТС в среднем больше, чем по ГЗ.

Хроника

• Михаилу Иосифовичу Алкацеву 80 лет
• Владимиру Александровичу Арутюнову 70 лет
• Борис Петрович Бурылёв