Обогащение полезных ископаемых
Семушкина Л.В., Турысбеков Д.К., Тусупбаев Н.К., Сатылганова С.Б., Муханова А.А.Применение полифункциональных флотореагентов при переработке техногенного сырья
Название | Применение полифункциональных флотореагентов при переработке техногенного сырья |
Авторы | Семушкина Л.В., Турысбеков Д.К., Тусупбаев Н.К., Сатылганова С.Б., Муханова А.А. |
Информация об авторе | АО “Центр наук о Земле, металлургии и обогащения”,лаб. флотореагентов и обогащения, Алматы Семушкина Л.В., канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, syomushkina.lara@mail.ru, Турысбеков Д.К. , канд. техн. наук, старший научный сотрудник Тусупбаев Н.К., докт. техн. наук, зав. лабораторией Сатылганова С.Б., младший научный сотрудник Муханова А.А., младший научный сотрудник |
Реферат | Изучены возможности переработки хвостов флотационного обогащения Жезказганской обогатительной фабрики с применением модифицированных полифункциональных флотореагентов. Модифицированный полифункциональный собиратель представляет собой смесь композиционного аэрофлота, ТС-1000 и бутилового ксантогената. Соотношение реагентов составляет 1:1:3. Преимуществом предлагаемого флотореагента является то, что он имеет в своем составе две полярные группы и длинный углеводородный радикал. Такая структура в воде во флотационном процессе играет двоякую роль: во-первых, как собиратель, адсорбируясь на поверхности минерала, образует металлокомплексы с полярными группами в виде мостиков, во-вторых, аполярные радикалы флокулируют ошламованные полезные компоненты, тем самым интенсифицируя процесс флотации. Схема флотации хвостов обогащения Жезказганской обогатительной фабрики включает доизмельчение, основную и контрольную флотации, три перечистки чернового медного концентрата. Показано, что при флотации хвостов с применением меньшего количества модифицированного реагента, по сравнению с расходом чистого бутилового ксантогената, получен черновой медный концентрат с содержанием меди 13,0 % при извлечении 80,22 %. По сравнению с базовой технологией содержание меди в черновом концентрате повышается на 5,1 %, извлечение – на 31,4 %. |
Ключевые слова | флотационные хвосты, доизмельчение, извлечение, полифункциональный реагент, флотация, медный концентрат, обогащение. |
Библиографический список |
|
Шаутенов М.Р., Айтулова А.Н.Аппарат для модифицирования флотационных реагентов на основе энергетических воздействий
Название | Аппарат для модифицирования флотационных реагентов на основе энергетических воздействий |
Авторы | Шаутенов М.Р., Айтулова А.Н. |
Информация об авторе |
Казахский национальный исследовательский технический университет им. К. И. Сатпаева, кафедра «Металлургия благородных металлов и обогащение полезных ископаемых», Алматы Шаутенов М.Р., канд. техн. наук, зав. кафедрой, shautenov_m@mail.ru Айтулова А.Н., магистрант кафедры |
Реферат | Разработан аппарат для модифицирования флотационных реагентов на основе энергетических воздействий (ультразвукового и электрохимического), позволяющий улучшить технологические свойства обрабатываемых реагентов при флотационном обогащении полезных ископаемых. Совместное использование вышеуказанных видов энергетического воздействия обусловлено взаимодополняющими эффектами от каждого из них. Описан принцип работы аппарата. Показано, что для эффективного ведения процесса электрохимической обработки растворов реагентов требуется интенсивное перемешивание раствора для увеличения вероятности подхода ионов обрабатываемого реагента к поверхности электродов и отвода образованных продуктов в объем раствора, а самое главное – устранение процесса пассивации поверхности рабочих электродов, что достигается использованием ультразвуковых колебаний. Установлены технические параметры аппарата для указанной комбинированной обработки жидких сред: частота ультразвуковых колебаний — 2-40 кГц; интенсивность ультразвукового поля — 0,2-0,4 Вт/см²; поверхность рабочих электродов — 1,45×10-2 м²; плотность тока — 140-220 А/м²; давление рабочей жидкости на входе – 0,2-0,4 мПа; производительность – 0,8-1,0 м3/час. Использование указанных видов обработки регентов расширяет номенклатуру веществ — флоторегентов, которые в обычных условиях не могут быть использованы вследствие высоковязкости и/или нерастворимости в воде. Приведены примеры флотационного обогащения свинцово-цинковой руды с использованием раствора ксантогената, подвергнутого комплексной обработке, и необработанного. Установлено повышение извлечения свинца и цинка на 3,52 и 2,82 % соответственно, а также повышение качества указанных концентратов и снижение содержания свинца и цинка в отвальных хвостах флотации при использовании обработанного реагента. Разработанные метод и аппарат по его реализации могут быть использованы при флотации различных руд на обогатительных фабриках страны. |
Ключевые слова | флотация, реагенты, модифицирование, ультразвуковое воздействие, электрохимическое воздействие, аппарат, установка, обогащение руд, свинцово-цинковая руда, раствор ксантогената. |
Библиографический список |
|
Металлургия
Алтыбаева Д.Х., Тлеугабулов С.М.О возможности реализации процесса «руда-сталь» путем ограничения науглероживания металла
Название | О возможности реализации процесса «руда-сталь» путем ограничения науглероживания металла |
Авторы | Алтыбаева Д.Х., Тлеугабулов С.М. |
Информация об авторе |
Казахский национальный исследовательский технический университет им. К.И. Сатпаева, кафедра «Металлургия цветных металлов», Алматы Алтыбаева Д.Х., докторант, didishka_88@mail.ru Тлеугабулов С.М., докт. техн. наук, профессор кафедры |
Реферат | Двустадийный процесс в металлургии железа и стали, основанный на редукционной плавке чугуна, включая внедоменные плавки науглероженных металлов, и на окислительной плавке стали, является основой индустрии. Как первая, так и вторая стадия производства в современных условиях реализуются на базе сооружения огромных подразделений металлургического комплекса, что связано с высокими капитальными затратами и себестоимостью металлопродукции. Кроме того, вторая стадия – окислительная плавка стали по характеру процесса противоположна первой, так как наряду с окислением избытка углерода приводит к окислению всех полезных редуцированных металлов. В этой связи проведены исследования по определению возможности снижения науглероживания металла на стадии редукционной плавки и тем самым достижения результата прямого получения стали. Разработана методика исследования твердофазной редукции железа и сопутствующих металлов непосредственно твердым углеродом на основе нового диссоциационно-адсорбционного механизма. В отличие от существующего механизма восстановления железа горячим редукционным газом она позволяет более точно рассчитывать и регулировать стехиометрический расход углерода без образования его избытка. Новый подход к организации процесса апробирован на лабораторных установках при переработке шихты, составленной на основе железа, марганца, хрома при стехиометрическом расходе твердого углерода на восстановление каждого металла. Представлены результаты расчетов и экспериментальных исследований твердофазной редукции металлов в интервале 600-1200°С с последующей непрерывной плавкой шихты при 1550-1600°С. Получены образцы металлических слитков при заданном интервале изменения состава шихты. Приведены химические составы полученных образцов слитков, которые соответствуют составу легированных марганцем и хромом сталей. |
Ключевые слова | руда, сталь, железо, чугун, углерод, марганец, хром, восстановление, стехиометрический состав. |
Библиографический список |
|
Шевко В.М., Сержанов Г.М., Айткулов Д.К., Утеева Р.А., Каратаева Г.Е.Технология переработки оксидных медьсодержащих руд с получением цементной меди и ферросилиция
Название | Технология переработки оксидных медьсодержащих руд с получением цементной меди и ферросилиция |
Авторы | Шевко В.М., Сержанов Г.М., Айткулов Д.К., Утеева Р.А., Каратаева Г.Е. |
Информация об авторе |
Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова кафедра «Металлургия», Шымкент Шевко В.М., докт. техн. наук, профессор кафедры, sunstroke_91@mail.ru Сержанов Г.М., магистр техн. наук, научный сотрудник Айткулов Д.К., докт. техн. наук, профессор, первый проректор КазНИТУ им. К.И.Сатпаева Утеева Р.А., магистр техники и технологии, младший нучный сотрудник Каратаева Г.Е., канд. техн. наук, младший научный сотрудник, преподаватель кафедры |
Реферат | При обогащении смешанных и оксидных медьсодержащих руд их низкая флотируемость обусловлена тонким взаимным прорастанием минералов и присутствием в рудах оксидных минералов: хризоколы, диоптаза, атакамита. В связи с этим для переработки такой категории руд необходима разработка инновационных технологий, обеспечивающих не только извлечение меди, но и получение из нерудной составляющей конкурентной продукции. В статье приведены результаты исследований по созданию комплексной технологии переработки руд месторождения Саяк и Шатырколь. Экспериментально установлено, что хлоридовозгоночный обжиг в смеси с хлоридом кальция при 1000-1090°С позволяет извлечь в возгоны 95,8-97 % меди; концентрация меди в возгонах составляет 42,5-50,8 %. Анализ возгонов проведен с использованием растрового микроскопа JSM-6490LV. Переработка «сухих» возгонов гидрометаллургическим методом (включая цементацию железом) позволяет получить цементную медь с содержанием 72,5-82,6 % Cu. «Мокрое» улавливание хлоридов с последующей гидрометаллургической переработкой растворов обеспечивает получение цементной меди с содержанием 68-79 % Cu. При электроплавке огарков хлоридовозгоночного обжига руды в смеси с коксом и стальной стружкой степень извлечения кремния в сплав составила 71,4-73,6 % (содержание кремния в сплаве составило 43,3-44,5 %). На основании проведенной работы предложена комплексная хлоридно-электротермическая технология переработки оксидных труднообогатимых медьсодержащих руд. Представлена технологическая схема переработки с «сухой» и «мокрой» системами конденсации хлоридных возгонов. |
Ключевые слова | труднообогатимые руды, хлоридовозгоночный обжиг, хлоридные возгоны, цементная медь, ферросплав |
Библиографический список |
|
Физико-химические исследования
Коган В.С., Райхман Г.О.Кинетика выщелачивания олова и сопутствующих металлов из электронного скрапа
Название | Кинетика выщелачивания олова и сопутствующих металлов из электронного скрапа |
Авторы | Коган В.С., Райхман Г.О. |
Информация об авторе |
Компания AllTradeRecyclingLtd, research division, Петах Тиква, Израиль Коган В.С., канд. химич. наук, руководитель исследовательского подразделения компаниии, Vladimir@atrecycling.com Райхман Г.О., генеральный директор компании |
Реферат | Изучена термодинамика и кинетика выщелачивания олова и сопутствующих металлов, таких как медь, никель, железо, цинк, алюминий и свинец, из электронного скрапа сульфатно — хлоридными растворами. Выщелачивание проводили с использованием предварительно измельченного компьютерного скрапа после его магнитной сепарации. Показано, что кинетика гетерогенного процесса растворения олова в сульфатно — хлоридном растворе адекватно описывается уравнением Яндера. Лимитирующей стадией является диффузия жидкого растворителя внутри частиц твердой фазы. С помощью уравнения Аррениуса вычислено значение энергии активации, которое составило 29,050 кДж/моль. На основании зависимости константы скорости от температуры и состава выщелачивающего раствора получено эмпирическое уравнение: α=1-[1-(3,62·10-5·t·[H2SO4]5,55·[KCl]1,77·e-29050/RT)1/2]3,которое было использовано для моделирования процесса выщелачивания олова из компьютерного скрапа. На основании модельных и экспериментальных данных установлены оптимальные условия выщелачивания компьютерного скрапа сульфатно — хлоридным раствором, содержащим 4,0 моль/дм3 H2SO4 и 3,2 моль/дм3 KCl. В оптимальных условиях: температура 363 К, продолжительность обработки – 3,5 ч, отношение фаз жидкость : твердое 5 : 1, извлечение олова достигает 96 %. При этом, в раствор переходят только 3,6 и 1,6 % меди и никеля соответственно. |
Ключевые слова | гидрометаллургия, олово, компьютерный скрап, термодинамика, кинетика, растворение металлического олова, уравнение Яндера . |
Библиографический список |
|
Макашева А.М., Малышев В.П., Бугаева Я.А.Температурная зависимость динамической вязкости газообразного оксида азота
Название | Температурная зависимость динамической вязкости газообразного оксида азота |
Авторы | Макашева А.М., Малышев В.П., Бугаева Я.А. |
Информация об авторе |
Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, лаборатория «Энтропийно-информационного анализа», Караганда Макашева А.М., докт. техн. наук, главный научный сотрудник Малышев В.П., докт. техн. наук, зав. лабораторией, eia_hmi@mail.ru Бугаева Я.А., лаборант, магистрант Карагандинского государственного технического университета. |
Реферат | На основе распределения Больцмана и концепции хаотизированных частиц авторами статьи разработана возрастающая температурная зависимость динамической вязкости газов. В разработаной модели вязкость газов была получена из сопоставления нормированных распределений вязкости газа с доминирующим влиянием пароподвижных частиц в этом состоянии вещества. Физически пароподвижные частицы, будучи наиболее энергоемкими, благодаря своим более частым соударениям создают наибольшие препятствия свободному течению газа или движению конденсированных тел в нем, поскольку эти соударения являются не идеально упругими, а вязко-упругими, служа источником внутреннего трения. В газообразном состоянии пароподвижные частицы образуют единое контактное множество. Поэтому за основу температурной зависимости вязкости для газообразного состояния принято влияние системы пароподвижных частиц. Новое уравнение по своей форме аналогично кластерно-ассоциатной модели динамической вязкости для жидких веществ, но противоположно по влиянию температуры. Все выкладки по предложенной модели проиллюстрированы на примере газообразного оксида азота (I) и (II). Полное согласование расчетных и справочных данных по этим веществам указывает на функциональный характер новой модели, что подтверждается статистическими характеристиками сравнения по коэффициенту нелинейного множественной корреляции, равный единице. Показатель с подобно степени ассоциации в обоих случаях является положительным, чем подтверждается обязательное возрастание вязкости газов с повышением температуры в соответствии с разработаной моделью, в основу которой положено увеличение вязкости с ростом доли пароподвижных частиц. Но с ростом температуры показатель с в новых уравнениях понижается, что, видимо, связано с дополнительным влиянием в газовой фазе кристаллоподвижных частиц, скомпонованных в кластеры и ассоциаты. |
Ключевые слова | распределение Больцмана, хаотизированные частицы, динамическая вязкость, газ, оксид азота |
Библиографический список |
|
Ниценко А.В.Расчетная оценка коэффициента диффузии пара мышьяка в нейтральной среде
Название | Расчетная оценка коэффициента диффузии пара мышьяка в нейтральной среде |
Авторы | Ниценко А.В. |
Информация об авторе |
АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаб. вакуумных процессов Ниценко А.В., канд. техн. наук, старший научный сотрудник, аlina_nitsenko@gmail.com |
Реферат | Мышьяк является одним из примесных элементов, подлежащих предварительному удалению из металлургического сырья, вследствие его негативного воздействия на технологию и окружающую среду. Одним из эффективных способов его извлечения является термическая обработка в вакууме. Для расчета и проектирования аппаратов для переработки сырья необходимы знания физических закономерностей массопереноса и информация о кинетических коэффициентах. При рассмотрении опубликованных исследований газодинамики сублимационных процессов установлена недостаточная изученность диффузии мышьяка в тех или иных средах. Поэтому нами выбран наиболее приемлемый для практического использования метод расчета коэффициента диффузии мышьяка в аргоне с экспериментальной проверкой данных. Для расчета коэффициента диффузии пара мышьяка в аргоне выбраны два метода: Чепмена-Энскога и Вильке-Ли, позволяющие получить достаточно достоверные данные при небольшом количестве допущений и приближенных расчетов неизвестных параметров. В результате расчета по выбранным уравнениям были получены близкие между собой данные. Это позволяет полагать, что выбранные уравнения дают объективные результаты и они вполне пригодны для расчета коэффициента диффузии в условиях низкого вакуума (до ~3,3 кПа). Установлено, что значение коэффициента диффузии пара мышьяка в аргоне увеличивается с повышением температуры и понижением давления. С целью проверки точности рассчитанных данных методом стационарного потока было получено экспериментальное значение коэффициента диффузии пара мышьяка в аргоне. На основании проведенной работы сделан вывод о том, что выбранные уравнения вполне пригодны для расчета коэффициента диффузии пара мышьяка в аргоне с учетом погрешности, большое значение которой связано с проведением дополнительных расчетов неизвестных величин. |
Ключевые слова | коэффициент диффузии, мышьяк, аргон, расчетные данные, давление, температура |
Библиографический список |
|
Исследование электрохимических процессов
Джамбек А.А., Джамбек О.И., Блайда И.А., Васильева Т.В., Слюсаренко Л.И.Исследование процесса выщелачивания отвала углеобогащения методом циклической вольтамперометрии
Название | Исследование процесса выщелачивания отвала углеобогащения методом циклической вольтамперометрии |
Авторы | Джамбек А.А., Джамбек О.И., Блайда И.А., Васильева Т.В., Слюсаренко Л.И |
Информация об авторе |
Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова, биотехнологический научно-учебный центр, проблемная научно-исследовательская лаборатория топливных элементов, Одесса, Украина Джамбек А.А., старший научный сотрудник Джамбек О.И., научный сотрудник, odzhambek@gmail.com Блайда И.А., канд. техн. наук, зав. лабораторией Васильева Т.В., канд. биологич. наук, старший научный сотрудник Слюсаренко Л.И., научный сотрудник |
Реферат | В статье приведены результаты электрохимического исследования процесса выщелачивания металлов из отвала углеобогащения растворами минеральных компонентов. Объектом исследований являлся красный образец отвала углеобогащения с длительным сроком накопления, в котором возможно присутствие аборигенных бактерий. В составе красного образца отвала содержится значительное количество соединений Fe разной степени окисления в сравнении с соединениями других металлов. Поэтому ионы железа являются потенциал определяющими. Изменение концентрации ионов Fe2+ и Fe3+ в растворе будет определять скорость процесса выщелачивания. Для определения концентрации ионов Fe2+ и Fe3+ при совместном присутствии использовали метод циклической вольтамперометрии. Основой методики определения является зависимость величины тока Iот концентрации ионов Fe2+ и Fe3+ в исследуемом растворе. На основании полученных данных установлена зависимость концентраций Fe2+, Fe3+ и окислительно-восстановительного потенциала (Eh) системы от времени выщелачивания. Исследования показали, что изменение потенциала системы при выщелачивании металлов из твердого субстрата минеральными растворами обусловлено изменением соотношения концентраций Fe2+ и Fe3+. Время установления равновесия Fe2+ ↔ Fe3+ характеризует скорость протекания окислительно-восстановительной реакции, то есть скорость выщелачивания. Согласно данным зависимости окислительно-восстановительного потенциала системыот времени выщелачивания установление равновесия Fe2+ ↔ Fe3+ для питательной среды происходит на 6-е сутки, а для 0,1н Н2SO4 – на 12-е. Очевидно, в присутствии ионов Fe2+, которые входят в состав питательной среды, скорость процесса выщелачивания железа увеличивается. |
Ключевые слова | породные отвалы углеобогащения, выщелачивание, циклическая вольтамперометрия, ионы железа. |
Библиографический список |
|
Использование промышленных отходов
Васильева Т.В., Блайда И.А., Васильева Н.Ю., Хитрич В.Ф., Бродяженко Т.А.Роль мезофильных и умеренно термофильных бактерий в процессах комплексной переработки германийсодержащих техногенных отходов
Название | Роль мезофильных и умеренно термофильных бактерий в процессах комплексной переработки германийсодержащих техногенных отходов |
Авторы | Васильева Т.В., Блайда И.А., Васильева Н.Ю., Хитрич В.Ф., Бродяженко Т.А. |
Информация об авторе |
Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова, биотехнологический научно-учебный центр, проблемная научно-исследовательская лаборатория топливных элементов, Одесса, Украина Васильева Т.В., канд. биологич. наук, старший научный сотрудник Блайда И.А., канд. техн. наук, зав. лабораторией, iblayda@ukr.net Васильева Н.Ю., канд. биологич. наук, старший научный сотрудник Хитрич В.Ф., научный сотрудник Бродяженко Т.А., Студентка 4 курса биологического факультета |
Реферат | В статье приведены результаты комплексного изучения культур ацидофильных хемолитотрофных бактерий, изолированных из техногенных отходов предприятий углеобогащения и энергетики. При выполнении работы использованы классические микробиологические и химические методы исследований. У шести изолированных и отобранных культур изучены основные биологические свойства: особенности автотрофного и миксотрофного роста, отношение к различным источникам энергии, способность выщелачивать металлы из техногенных отходов. Установлено подобие вновь изолированных культур ранее выделенным из природных сульфидных ниш и описанным в литературных источниках. В статье освещается возможный механизм бактериально-химического окисления железа и тиосульфата ацидофильными хемолитотрофными бактериями. Изученные культуры принадлежат к различным филогенетически отдаленным группам – грамотрицательным бактериям рода Acidithiobacillus и грамположительным рода Sulfobacillus. Для изученных культур бактерий показана высокая эффективность извлечения металлов из породных отвалов ЦОФ Львовско-Волынского угольного бассейна и золы-уноса от сжигания углей на Ладыжинской ТЭС. Мезофильные штаммы A.sp.МФLv37 и A.sp.МФLad27, изолированные из отходов углеобогащения и энергетики окисляли серу, ее восстановленные соединения и двухвалентное железо. Два других — A.sp.МФLv69 и A.sp.МФLad73 не использовали железо в качестве источника энергии. Независимо от используемого источника энергии эти штаммы отличались высокой выщелачивающей активностью: эффективность извлечения редких металлов – германия и галлия — составляла 79,8-86,9 и 70,33-83,0 % соответственно. Сравнительный анализ полученных результатов свидетельствует о том, что независимо от источника выделения наиболее активными оказались умеренно термофильные штаммы S. sp.УТФLv35 и S. sp. УТФLad29. |
Ключевые слова | породные отвалы углеобогащения, зола-унос, бактериальное выщелачивание, мезофильные, умеренно термофильные хемолитотрофные бактерии, германий, галлий, токсичные металлы |
Библиографический список |
|
Коган В.С., Райхман Г.О.Поведение металлсодержащих и неметаллических полезных компонентов при физико-механической утилизации и гидрометаллургической доводке электронного скрапа
Название | Поведение металлсодержащих и неметаллических полезных компонентов при физико-механической утилизации и гидрометаллургической доводке электронного скрапа |
Авторы | Коган В.С., Райхман Г.О. |
Информация об авторе |
Компания AllTradeRecyclingLtd, research division, Петах Тиква, Израиль Коган В.С., канд. хим. наук, руководитель исследовательского подразделения компаниии, Vladimir@atrecycling.com Райхман Г.О., генеральный директор компании |
Реферат | В предлагаемой работе приведены результаты промышленного тестирования физико-механической обогатительной установки для переработки демонтированного электронного оборудования (ESRA-Recycling Plant), разработанной компанией UNTHA Recycling technik GmbH. В процессе утилизации отходов электронного оборудования изучено распределение ферро-магнитных материалов, стали, алюминия, тантала, меди, олова, благородных металлов (Au, Ag, Pd, Pt) и пластика. Показано, что представленная установка позволяет получать следующие товарные концентраты: железный концентрат с содержанием 84-92 % Fe при извлечении 78,6 %; алюминиевый концентрат с содержанием 86-89 % Al при извлечении 62,3 %; немагнитный продукт, содержащий различные сорта пластика — 86-91 % при извлечении 34,8 %; медный концентрат с содержанием 68-72 % Cu при извлечении 68,8 %; танталовый продукт с содержанием 36 % Ta при извлечении 58,6 %. Также получен концентрат РСВ (Personal Computer Boards) со средним составом, мас. %: 18-22 Cu; 1-3 Al; 5-6 Sn; 2-4 Ni; 1-3 Zn; 7-8 Fe; 1-3 Pb; 0,12-0,18 Ag; 0,012-0,016 Au; 0,004-0,006 Pd; 0,001-0,004 Pt. Остальное — пластик, керамика и резина. Изучена возможность гидрометаллургической доводки РСВ концентрата с целью извлечения олова в дополнительный товарный продукт. В результате гидрометаллургической переработки извлечение олова в металлический порошок составило 89 % при содержании металла в нем 97 %. |
Ключевые слова | физико-механическая обогатительная установка, электронный скрап, измельчение, магнитная сепарация, Eddy Current сепарация, оптическая сепарация, гидрометаллургическая доводка. |
Библиографический список |
|