Обогащение полезных ископаемых
Название | ВЛИЯНИЕ ФЕРРОМАГНИТНОГО МАТЕРИАЛА НА ОКИСЛЯЕМОСТЬ ДВУХВАЛЕНТНОГО ЖЕЛЕЗА |
Авторы | Мендыханова Г.К., Тусупбаев Н. К., Умирбекова Н. С. (Алматы) |
Информация об авторах | АО «Институт металлургии и обогащения, лаб. флотореагентов и обогащения, АлматыМендыханова Г.К., магистрант НАО «Каз НИТУ» Тусупбаев Н. К., д. т. н., зав. лабораторией Умирбекова Н. С., младший научный сотрудник |
Реферат | Проведены исследования по окислению Fe(II) до Fe(III) в кислой среде в присутствии окислителей – пероксида водорода и воздуха с использованием ферромагнитных катализаторов различной крупности. Порошкообразный ферромагнитный материал (ФМ) получен путем смешения растворов солей двух- и трехвалентного железа при температуре 70 С в присутствии 15 % раствора аммиака. Получение высокодисперсных частиц достигалось интенсивным перемешиванием растворов. Использование аммиака способствовало образованию однородных частиц ФМ при соосаждении солей. Содержание железа в нем по результатам химического анализа составило 85 %. Показано, что порошковые парамагнитные катализаторы размером 5-20 мкм в отсутствии стабилизатора не эффективны для окисления двухвалентного железа. Проведенными экспериментами показана эффективность использования стабилизированного ферромагнитного катализатора (СФК). Установлено, что при рН-1,5 и продолжительности процесса 7200 сек при применении 0,5 мл пероксида водорода выход Fe (III) значительно ниже (18,1 %), чем при совместном применении СФК и пероксида водорода (38,2 %). Также показано, что скорость и степень окисления железа (II) зависит от изменения величин окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) полуреакций восстановления кислорода и окисления железа. При изучении наноразмерного ферромагнитного катализатора (НФК) установлено, что при оптимальном количестве пероксида водорода окисление Fe2+ до Fe3+ протекает в 6-10 раз быстрее в присутствии НФК. Кроме того, оптимальный расход катализатора НФК в 200 раз меньше, чем СФК. Показано, что в присутствии оптимального стехиометрического количества пероксида водорода и НФК можно получить эффективный сернокислотный раствор для подземного выщелачивания урана (IV). |
Ключевые слова | ферромагнитный материал, железный купорос, пероксид водорода, окислительно-восстановительный потенциал, наноразмерный катализатор, стабилизированный катализатор |
Библиографический список |
|
Металлургия
Название | Пилотная установка для испытаний байер-гидрогранатовой технологии переработки железистых бокситов |
Авторы | Абдулвалиев Р.А., Гладышев С.В., Позмогов В.А., Ахмадиева Н.К., Бейсембекова К.О. (Алматы) |
Информация об авторах | АО «Институт металлургии и обогащения», лаб. глинозема и алюминия, АлматыАбдулвалиев Р.А., к.т.н., зав. лабораторией Гладышев С.В., к.т.н., ведущий научный сотрудник Позмогов В.А., к.т.н., старший научный сотрудник Ахмадиева Н.К., ведущий инженер Бейсембекова К.О., научный сотрудник |
Реферат | Проведен анализ тенденций развития глиноземного производства, который показал, что снижение объемов добычи высококачественных бокситов является объективной причиной для вовлечения в производство низкокачественного алюминий содержащего сырья. В результате проведенных лабораторных исследований была разработана блок-схема технологического цикла переработки железистых Коктальских бокситов Костанайской области по Байер-гидрогранатовой технологии. Технологическая схема состоит из 3 блоков: красная сторона Байеровской ветви; блок гидрогранатовой переработки красного шлама, в состав которого входят узел получения клинкера путем термической обработки шихты, состоящей из золы сжигания углей, соды, известняка и узел автоклавного выщелачивания красного шлама в высокомодульном алюминатном растворе в смеси с клинкером и известковым молоком; блок конверсии среднемодульного алюминатного раствора. Для проведения опытных испытаний Байер-гидрогранатовой технологии в АО «Институт металлургии и обогащения» создана пилотная установка. Испытания показали, что извлечение Al2O3 из боксита в раствор составило 85,4 %, извлечение Al2O3 из красного шлама в раствор составило 69,1 %, сквозное извлечение Al2O3 из боксита составило 95,63 %. Рассчитан материальный баланс и разработан Технологический регламент, который является основой для проведения проектных работ по созданию нового глиноземного производства. Предлагаемая инновационная Байер-гидрогранатовая технология может служить базой для создания нового экономически эффективного и экологически безопасного глиноземного производства по переработке низкокачественных железистых бокситов. |
Ключевые слова | железистый боксит, красный шлам, пилотная установка, блок-схема, нестандартизированное оборудование, глиноземное производство |
Библиографический список |
|
Название | Давление пара составляющих над расплавами системы селен – теллур |
Авторы | Бурабаева Н.М., Володин В.Н., Требухов С.А., Тулеутай Ф.Х., Ерсайынова А.А. (Алматы) |
Информация об авторах | АО «Институт металлургии и обогащения», лаб. вакуумных процессов, АлматыБурабаева Н.М.,к.т.н., научный сотрудник, Nuri_eng@mail.ru Володин В.Н., д.т.н., д. физ.-мат. наук, главный научный сотрудник Требухов С.А., к.т.н., зам. генерального директора Тулеутай Ф.Х., инженер Ерсайынова А.А., магистрант НАО «Каз НИТУ» |
Реферат | На основании анализа существующих физико-химических исследований системы селен – теллур выбран метод точек кипения для определения суммарного давления пара над расплавами с последующим учетом доли элемента в паровой фазе, определенной анализом конденсата, полученного статическим методом при температуре кипения раствора. Температура кипения рассчитана исходя из равенства суммарного давления пара и атмосферного давления (101325 Па). Определено парциальное давление пара селена над расплавами его с теллуром, представленное в виде температурно-концентрационной зависимости, а также парциальное давление пара теллура, представленное аналогичной зависимостью, полученной интегрированием уравнения Гиббса-Дюгема. Отображение парциальных и суммарных зависимостей для температур 550 оС (823 К) и 650 оС (923 К) показало, что суммарное давление пара компонентов сплавов на основе селена практически равно его парциальному давлению, а также наличие минимума на кривых суммарного давления пара компонентов вблизи теллурового края составов. Экстремум свидетельствует о наличии нераздельно кипящей жидкости – азеотропной смеси, при испарении которой состав расплава идентичен составу паровой фазы. То есть дистилляционное разделение селена и теллура возможно на селен и азеотропную смесь или теллур и азеотропную смесь. Последнее является причиной трудностей разделения системы на элементы дистилляционными способами. |
Ключевые слова | селен, теллур, двойная система, расплав, давление пара, метод точек кипения, нераздельно кипящая жидкость, азеотроп |
Библиографический список |
|
Название | Влияние коэффициента перенасыщения на поведение элементов-примесей при перекристаллизации технического перрената аммония |
Авторы | Загородняя А. Н., Линник К. А, Шарипова А. С., Абишева З.С. (Алматы) |
Информация об авторах | АО «Институт металлургии и обогащения», лаб. редких рассеянных элементов, АлматыЗагородняя А. Н., д. т. н., профессор, главный научный сотрудник,alinazag39@mail.ru Линник К. А., инженер Шарипова А. С., к. т. н., научный сотрудник Абишева З.С., д.т.н., член-корр. НАН РК директор горно-металлургического института им. О. Байконурова НАО «КазНИТУ» |
Реферат | В статье представлены результаты исследований поведения элементов-примесей при получении чистого перрената аммония (ЧПА) из технического перрената аммония (ТПА) перекристаллизацией. Изучено влияние коэффициента перенасыщения (α) в диапазоне 1,2-4,4 с шагом 0,4, который рассчитывали с учетом растворимости NH4ReO4 при 95 0С и 20 0С. Традиционная установка проведения экспериментов по перекристаллизации была усовершенствована. В работе использовали производственный ТПА, полученный по экстракционной технологии состава, мас. % : 65,0 Re; 0,088 K; 0,0009 Fe; 0,022 Na; 0,031 Zn; 0,063 Cd; 0,008 Pb; 0,0002 Ni; влажность – 9,8. Другие нормируемые элементы (Al, Ca, Mg, Mn, Mo, Cu) не обнаружены. Цвет соли бледно-желтый, имеются вкрапления черного цвета. По данным рентгенофазового анализа соль представлена в основном NH4ReO4. Установлено, что при охлаждении перенасыщенныхгорячих растворов ТПА (α = 1,2- 4,4) (α=1,2–4,4) возрастают температура осадкообразования (19–51 0С), выход осадка (16,29 – 73,0 %) и извлечение в него следующих элементов, %: K 72,9–99,9; Re 14–75,7; Na 72,9–84,4; Zn 45–60,3; Cd 30–44,6. Основной фазой осадка является NH4ReO4. Рассчитанные коэффициенты кристаллизации значительно > 1, коэффициенты распределения увеличиваются в пределах 16,15–400. По мере увеличения α, равновесная концентрация элементов в маточном растворе изменяется по-разному: Re 44–46 г/дм3; остальных элементов, мг/дм3: K 19,51–0,2; Na 4,08–8,5; Zn 13,5–36,2; Cd 4,2–13,2; Fe 0,72–2,7; Ni 0,3–0,4. Из маточных растворов сочетанием процессов выпаривания и кристаллизации получены соли ЧПА. От исходного раствора зависят чистота NH4ReO4 и её выход: α = 1,2 (АР-1, 64,36 %), α = 2,0; 2,4 (АР-0, 54,81; 42,28 %), α = α = ¿ 2,8–4,4 (АР-00, 34,41–18,33 %). Выданы рекомендации учитывать параметры растворения для получения соли необходимой марки. |
Ключевые слова | перренат аммония технический, чистый перренат аммония, перекристаллизация, коэффициент перенасыщения |
Библиографический список |
|
Название | Извлечение урана из урансодержащего сырья |
Авторы | Кенжалиев Б.К., Беркинбаева А.Н., Досымбаева З.Д., Шарипов Р.Х.,. Чукманова М.Т. (Алматы) |
Информация об авторах |
АО «Институт металлургии и обогащения, АлматыКенжалиев Б.К., д.т.н., профессор, генеральный директор, проректор по науке и инновационной деятельности АО «КБТУ» АО «Казахстанско-Британский технический университет», Алматы Беркинбаева А.Н., к.т.н., старший научный сотрудник |
Реферат | В статье приведены результаты исследования по сравнительному сернокислотному каталитическому окислению урана (IV) до урана (VI) уранового месторождения в стационарных условиях. В руде данного месторождения (содержание урана в пересчете на оксид урана – 17,18 %) основным минералом является коффинит U[SiO4], составляющий в общем балансе урановой минерализации не менее 95 %. Исследования по выщелачиванию урана проводились с применением раствора трехвалентного железа, надсернокислого аммония и пероксобората натрия. Определялась селективность катализатора М-1 по окислению урана. При использовании в качестве интенсификатора катализатора «М-1», концентрация урана в растворе растет при увеличении соотношении Т:Ж до 1:4, при дальнейшем увеличении которого содержание урана в растворе остается постоянным и равным 86 мг/дм3. Исследовалось повышение извлечения урана сернокислотным выщелачиванием из труднорастворимых урансодержащих руд в присутствии катализатора и возможность практически полного его извлечения при увеличении времени процесса. Сделан вывод о необходимости исследования влияния минералогических особенностей различных урановых месторождений на эффективность технологических процессов извлечения урана в раствор. Термодинамические данные показывают высокую вероятность одновременного протекания реакций оксидов урана с серной кислотой и силиката кальция с серной кислотой в ходе выщелачивания. |
Ключевые слова | уран, сернокислотное выщелачивание, катализатор, окислитель, термодинамический анализ |
Библиографический список |
|
Название | Водное выщелачивание примесей из спека титанового шлака с содой |
Авторы | Найманбаев М.А., Лохова Н.Г., Абишева А.Е., Малдыбаев Г.К., Акчулакова С.Т. (Алматы) |
Информация об авторах | АО «Институт металлургии и обогащения», лаб. титана и редких тугоплавких металлов, АлматыНайманбаев М.А., к.т.н., зав. лабораторией, madali_2011@inbox.ru Лохова Н.Г., старший научный сотрудник Абишева А.Е., младший научный сотрудник Малдыбаев Г.К., докторант НАО «КазНИТУ», ведущий инженерЛаборатория физических методов анализаАкчулакова С.Т., к.т.н., ведущий научный сотрудник |
Реферат | Повышение качества титановых шлаков, получаемых при плавке титаномагнетитовых концентратов, включает спекание титанового шлака с содой, операцию водного выщелачивания спека, при которой в раствор переходит ряд примесей. Данный технологический прием имеет большое значение при получении чистого диоксида титана. В связи с этим проведено исследование влияния некоторых факторов на поведение компонентов при обработке водой спека некондиционного низкотитанового шлака с содой. В частности, изучены влияние температуры в пределах 30-90 °С, продолжительности процесса в интервале 5-60 мин, соотношения твердой фазы к жидкой в интервале Т:Ж = 1:4÷10, размера частиц пробы в интервале крупности от -40 до +160 мкм на процесс выщелачивания. В спеке титанового шлака с содой 94,4 % титана присутствует в виде титанатов натрия различного состава Na2TiO3, Na8Ti5O14, Na2Ti7O15. В процессе водного выщелачивания спека кристаллическая структура титанатов натрия сохраняется. Замещения Na+ на Н+ не наблюдается. Установлено, что при взаимодействии компонентов спека с водой марганец, алюминий, кремний и железо образуют новые соединения – диоксид марганца, алюминат натрия, пироп и гематит, которые плохо растворимы в воде. Экспериментально определены оптимальные условия водного выщелачивания спека титанового шлака с содой: температура 50 °С, продолжительность 20 мин, соотношение Т:Ж=1:5, размер крупности частиц + 40 — 63 мкм. При этих условиях в раствор выщелачиваются, %: ванадий на 96,5; хром на 86,5; натрий на 47,3; алюминий на 13,3 и кремний на 10,3. |
Ключевые слова | титановый шлак, окислительный обжиг, водное выщелачивание, рентгенофазовый анализ, титанаты натрия, примеси |
Библиографический список |
|
Название | Фазообразования в процессе спекания при комплексной переработке окисленных свинцово-цинковых баритовых руд |
Авторы | Соколовская Л. В.,. Квятковский С. А., Семенова А. С.,. Ким Л. П., Сейсембаев Р. С. (Алматы) |
Информация об авторах | АО «Институт металлургии и обогащения», лаб пирометаллургии тяжелых цветных металлов, АлматыСоколовская Л. В., к.т.н., старший научный сотрудник Квятковский С. А., д.т.н., зав. лабораторией Семенова А. С., ведущий инженер Ким Л. П., ведущий инженер Сейсембаев Р. С., докторант |
Реферат | Изучены процессы фазообразования, протекающие при спекании окисленной свинцово-цинковой баритовой руды месторождения Алашпай. Технологическая схема комплексной переработки окисленной руды с применением методов металлургии тиосолей включает спекание, выщелачивание спека, получение кека, его плавку на свинец и цинковистый шлак, извлечение бария из сульфидно-щелочного раствора. Исследована зависимость процессов фазообразования при спекании шихты от температуры в интервале 400-900 0С, продолжительности спекания – 2-2,5 ч и состава шихты, где содержание сульфата натрия и углеродсодержащего восстановителя изменялось от 20 до 30 %, и от 12 до 15 % соответственно. Установлено, что образование тиосолей цветных металлов при спекании окисленной руды месторождения Алашпай начинается при температуре выше 550 0С. При 575 0С образуются твердые растворы типа Pb1-xNaxS, при 600-610 0С – соединения Na2ZnS и Na2ZnS4. Выше 600 0С отмечено фазообразование метасиликата бария BaSiO3, сульфатного соединения (BaSO3)0,3(SO4)0,7, соединений серии непрерывных твердых растворов 2BaO∙3SiO2, 5BaO∙8SiO2, 4BaO∙6SiO2, 2BaO∙4SiO2. Повышение температуры до 800 0С влечет за собой образование тиосолей бария: BaCu2S4Sn, BaFe2S4, Ba3FeS5, Ba9Fe4S15. Увеличение температуры спекания до 900 0С приводит к образованию сульфида бария и разложению тиосолей до сульфидов металлов, наблюдается интенсификация возгонки таких легколетучих компонентов, как мышьяк и сера. Увеличение содержания в шихте сульфата натрия и углеродсодержащего восстановителя ведет к получению спека с повышенным количеством натрия, связанным в тиосоединения. Система, включающая окисленную руду месторождения Алашпай, сульфат натрия и углеродсодержащий восстановитель приходит в стабильное состояние образования тиосолей цветных металлов при температурах 750-850 0С, содержании Na2SO4 – 25 %, углеродсодержащего восстановителя 12-15 %. |
Ключевые слова | окисленная руда, сульфат натрия, углеродсодержащий восстановитель, низкотемпературное спекание, тиосоли цветных металлов, сульфид натрия |
Библиографический список |
|
Название | Плавка медьсодержащих окисленных руд месторождений актогай и бощекуль с николаевским концентратом |
Авторы | Шамгунов А.С., Квятковский С.А., Семенова А.С., Сейсембаев Р.С., Омирзаков Б.А. (Алматы) |
Информация об авторах |
АО «Институт металлургии и обогащения», лаб пирометаллургии тяжелых цветных металлов, Алматы Шамгунов А.С., научный сотрудник |
Реферат | В статье приведены результаты плавок смеси руд месторождений Актогай, Бощекуль и николаевского концентрата. Руды имеют следующий химический состав, %: актогайская – SiO2 – 64,56; CaO – 1,53; S – 0,03; MgO – 0,0; Fe – 1,44; Cu – 0,32; Al2O3 – 0,0; бощекульская – SiO2 – 55,2; CaO – 0,18; S – 0,0; MgO – 1,22; Fe – 0,0; Cu – 1,79; Al2O3 – 17,99. Химический состав николаевского концентрата, %: SiO2 – 3,6; CaO – 0,91; S – 35,17; MgO – 1,22; Fe – 27,5; Cu – 17,5; Al2O3 – 1,54. Эксперименты проводились в печи СНОЛ в окислительной атмосфере при температуре 1350, 1400 и 1450 оС, соотношение количества руды месторождений Актогай и Бощекуль для каждой температуры менялось как 1:4, 2:3, 3:2, 4:1. Полученные в результате плавки штейны были сданы на химический анализ. Приведены данные о содержании в них меди, железа, серы, цинка, свинца, а также золота и серебра. Полученные шлаки были исследованы с помощью рентгенофазового анализа. Анализ полученных результатов проведен компьютерной программой, созданной для расчетов плавки медьсодержащего сырья. При этом показано, что данный состав продуктов плавки может быть получен при степени десульфуризации смеси материалов около 42–45 %. Были отработаны оптимальные составы шихты для плавки, включающие окисленные руды месторождений Актогай и Бощекуль, из которых получены удовлетворительные по составу продукты плавки. Окисленные руды месторождений Актогай и Бощекуль ранее не использовались в качестве кварцсодержащих компонентов в автогенной плавке, несмотря на то, что они являются доступными материалами. Эти руды могут использоваться для плавки на существующих в Казахстане заводах, а также на вновь создаваемых медеплавильных производствах. Проведенные исследования доказывают возможность их полноценного применения в качестве флюсового материала. Результаты исследований необходимы для отработки режимов плавки медных концентрататов и окисленных руд месторождений Актогай и Бощекуль в качестве кварцсодержащих компонентов в печи Ванюкова. |
Ключевые слова | медные руды, окисленные руды, сульфидный медный концентрат, штейн, шлак, флюс, шихта, пирометаллургия |
Библиографический список |
|
Физико-химические исследования
Название | Фазовая Диаграмма железо – селен при низком давлении |
Авторы | Володин В.Н., Требухов С.А., Бурабаева Н.М., Ниценко А.В., Касымжанова А.К. (Алматы) |
Информация об авторах | АО «Институт металлургии и обогащения», лаб. вакуумных процессов, АлматыВолодин В.Н., д.т.н., д. физ.-мат. наук, главный научный сотрудник Требухов С.А., к.т.н., зам. генерального директора АО «ИМиО» Бурабаева н.М., к.т.н., научный сотрудник, Nuri_eng@mail.ru Ниценко А.В., к.т.н., зав. лабораторией Касымжанова А.К., ведущий инженер |
Реферат | На основании величин давления пара элементного селена и моноселенида железа построена равновесная диаграмма состояния железо – селен при давлении 100 Па, с определением границ поля сосуществования конденсированных жидкой, кристаллической и паровой фаз. Границы полей сосуществования конденсированных и паровой фаз рассчитаны при допущении существования предельно разбавленных растворов моноселенида железа в железе и селена в железе. Температура кипения растворов определена фрагментарно из-за отсутствия термодинамических констант для концентрационных интервалов, соответствующих составам FeSe – FeSe2 и раствору (γFe). При расчете границ сосуществования расплавов и пара температуру кипения принимали равной температуре, при которой сумма парциальных давлений пара составляющих равна 100 Па, а состав паровой фазы определяли как отношение парциального давления компонента к суммарному давлению. Размещение полей сосуществования фаз и расположение их границ на диаграмме свидетельствует, что состав паровой фазы практически полностью, вплоть до температуры кипения железа, состоит из элементного селена. При вакуум-термической переработке селенсодержащего сырья с примесями железа, следует ожидать концентрации последнего в остатке от дистилляции преимущественно в виде диселенида железа. Рассматривая взаимодействие селена с конструкционными сталями применительно к дистилляционному процессу, сделан вывод о целесообразности осуществления процесса дистилляционного разделения селенсодержащих материалов и рафинирования селена в периодическом режиме во избежание сдвига равновесия в сторону образования селенидов железа. |
Ключевые слова | селен, моноселенид железа, диселенид железа, давление пара, диаграмма состояния, кипение, состав пара, дистилляция, давление |
Библиографический список |
|
Название | Модифицированный сорбент на основе бентонитовой глины для извлечения ионов кадмия (ii) из водных растворов |
Авторы | Имангалиева А.Н., Сейлханова Г.А., Акбаева Д.Н., Рахым А.Б., Кенжалина Ж.Ж. (Алматы) |
Информация об авторах | Казахский национальный университет имени аль-Фараби, АлматыИмангалиева А.Н., докторант, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.»> runia_i91@mail.ru Сейлханова Г.А., д.х.н., профессор КазНУ Акбаева Д.Н., д.х.н., профессор Рахым А.Б., студент 4 курса бакалавриата Кенжалина Ж.Ж., докторант |
Реферат | В работе представлены результаты исследования текстурных и сорбционных характеристик сорбента на основе бентонитовой глины (БГ) Динозаврового месторождения, модифицированной полимером — полиэтиленгликолем (ПЭГ). Показано, что практически все текстурные и адсорбционные характеристики БГ в результате модифицирования заметно улучшились. Удельная поверхность исходной БГ, полученная методом БЭТ (Брунауэра, Эммета, Теллера), равная 3 м2/г, увеличилась почти в 11 раз и составила 32 м2/г. На основе анализа результатов сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и повышения адсорбционной активности по йоду установлено, что поверхность модифицированного сорбента имеет практически неоднородную текстуру, представленную преимущественно микропорами, средний размер которых составляет 1,71 нм. Рассчитаны константы сорбции ионов Cd2+ по теориям Ленгмюра и Фрейндлиха, которые равны 173,160 (дм3∙мг-1) и 258,820 (мг∙г-1)(дм3∙г-1)n, соответственно. Установлено, что процесс сорбции ионов кадмия описывается мономолекулярной теорией Ленгмюра, которая характеризуется наличием активных центров на поверхности сорбента. Установлен оптимальный режим процесса сорбции ионов Cd2+ в статических условиях: модифицированный сорбент, полученный обработкой БГ 1 % раствором ПЭГ, время контакта реагентов – 20 мин. В указанных условиях степень извлечения достигает ~ 99,0 %. Полученный в работе сорбент на основе бентонитовой глины может быть использован для эффективной очистки сточных вод от ионов кадмия. Это будет способствовать решению одной из актуальных проблем в области экологии и охраны окружающей среды. |
Ключевые слова | бентонитовая глина, полиэтиленгликоль, кадмий, сорбция, изотерма сорбции |
Библиографический список |
|
Название | Оценка процесса сернокислотного выщелачивания цинка из труднообогатимой окисленной цинковой руды с позиций математического моделирования |
Авторы | Мамяченков С В. (Екатеринбург, Россия), Рамазанова Р.А., Быков Р.А., Серая Н. В. (Усть-Каменогорск) |
Информация об авторах |
ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», кафедра металлургии тяжелых цветных металлов, Екатеринбург, РоссияМамяченков С.В., д. т. н., профессорВосточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д.Серикбаева, кафедра «Химия, металлургия и обогащение»Усть-Каменогорск Рамазанова Р.А., докторант, raigul_77_33@mail.ru |
Реферат | Определение оптимальных параметров сернокислотного выщелачивания цинка связано с глубоким анализом процесса, с применением современных методов исследования и электронных систем обработки данных. В данной работе исходным сырьем служила труднообогатимая окисленная цинковая руда содержащая цинк, свинец, медь, железо, кальций, магний, алюминий, марганец и кремний. В статье рассматривается математическая модель процесса сернокислотного выщелачивания цинка из труднообогатимой окисленной цинковой руды. Полученная теоретическая модель позволяет достаточно точно описать процессы, протекающие в объекте, и допускает экстраполяцию в точки факторного пространства, в которых невозможно непосредственное наблюдение этих процессов. Статистическая модель обработки данных отличается жесткой связью плана эксперимента и формы уравнения регрессии, которое задается в виде полинома. Полученная модель позволяет определять значения различных факторов, таких как концентрация серной кислоты, продолжительность и температура выщелачивания, и оптимизировать процесс сернокислотного выщелачивания цинка из труднообогатимой окисленной цинковой руды.Математическая модель может быть использована при проектировании новых и анализе функционирования действующих гидрометаллургических систем, а также для решения вопросов по установлению расходных норм по сырью, технологическим показателям и определению неучтенных потерь компонентов сырья в условиях промышленной эксплуатации. |
Ключевые слова | выщелачивание, математическая модель, параметры процесса, окисленная цинковая руда, извлечение, оптимизация |
Библиографический список |
|
Название | Расчетная оценка коэффициента диффузии пара мышьяка через пористую среду |
Авторы | Ниценко А.В., Требухов С.А. (Алматы) |
Информация об авторах | АО «Институт металлургии и обогащения, лаб. вакуумных процессов, АлматыНиценко А.В., к.т.н., зав. лаб., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.»>аlina_nitsenko@gmail.com Требухов С.А., к.т.н., зам. генерального директора |
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 по переработке сырья необходимы знания физических закономерностей массопереноса и информация о кинетических коэффициентах. При рассмотрении опубликованных исследований газодинамики сублимационных процессов установлена недостаточная изученность диффузии мышьяка. Поэтому нами был проведен расчет эффективного коэффициента диффузии мышьяка через пористый фильтр с экспериментальной проверкой данных. Вычисление коэффициента диффузии проводилось с использованием значений молекулярной диффузии диффундирующего газа, пористости и проницаемости фильтра, а также поправки на стефанов поток. В результате расчетов были получены температурные зависимости коэффициента диффузии пара мышьяка через пористый фильтр при различных остаточных давленях в системе и крупности засыпки. Установлено, что значения коэффициента диффузии увеличиваются с увеличением крупности зерен фильтра, с понижением давления в системе и повышением температуры. С целью проверки точности рассчитанных данных методом стационарного потока было получено экспериментальное значение коэффициента диффузии пара мышьяка через кварцевую засыпку. На основании проведенной работы сделан вывод о том, что выбранное уравнение вполне пригодно для расчета коэффициента диффузии пара мышьяка через фильтр инертного материала с учетом погрешности, значение которой связано с проведением дополнительных расчетов неизвестных величин при вычислении молекулярной диффузии. |
Ключевые слова | коэффициент диффузии, мышьяк, кварц, расчет, давление, температура |
Библиографический список |
|
Материаловедение
Название | Технология получения углепластиковых пластин |
Авторы | Забережный С.А., Исмаилов М.Б., Байсериков Б.А. (Алматы) |
Информация об авторах | АО «Национальный центр космических исследований и технологий», Департамент космического материаловедения и приборостроения, АлматыЗабережный С.А., магистр, младший научный сотрудник Исмаилов М.Б., д.т.н., профессор, директор Департамента, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.»>m.ismailov@spaceres.kz Байсериков Б.А., магистр, младший научный сотрудник |
Реферат | В настоящее время одним из важных направлений аэрокосмического производства является поиск новых, более совершенных материалов. Одним из перспективных направлений в материаловедении является разработка и применение углепластиковых деталей. В данной работе проведен первичный анализ компонентов углепластика, исследованы свойства двух марок эпоксидных смол ЭД-20 и Этал-257у. Определено оптимальное массовое содержание отвердителя, которое для ЭД-20 составляет 15 %, для Этал-257у – 27,5 %. Изучены условия отверждения эпоксидной смолы и ее термообработки. Термообработка проводится при температуре 120 °С в течение 8 ч. Данная операция позволяет увеличить прочность на растяжение на 20 %. Проведено сравнение трех методов формования углепластика: механического прессования, вакуумного формования и вакуумной инфузии. Определены преимущества и недостатки каждого из методов. Выявлено, что метод вакуумной инфузии позволяет получать образцы с наибольшим содержанием углепластика, наименьшей пористостью и, соответственно, большей прочностью, чем два других метода. Впоследствие для дальнейших исследований применялся и совершенствовался метод вакуумной инфузии, как самый перспективный и высокотехнологичный. Для метода вакуумной инфузии разработана технология изготовления углепластиковых пластин, собрана лабораторная установка. Данным методом получены образцы, имеющие матовую шершавую поверхность с двух сторон, обладающие низкой пористостью, массовым содержанием углеткани 70 % и прочностью на растяжение 367 МПа. |
Ключевые слова | углепластик, эпоксидная смола, термообработка, механическое прессование, вакуумное формование, вакуумная инфузия, прочность |
Библиографический список |
|
Название | Рациональные приемы формирования структуры магнезиальных материалов |
Авторы | Мирюк О.А (Рудный) |
Информация об авторах | Рудненский индустриальный институт, кафедра строительства и строительного материаловедения, РудныйМирюк О.А., д.т.н., профессор, зав. кафедрой, psm58@mail.ru |
Реферат | Приведены результаты исследований композиционных материалов различной структуры на основе магнезиальных вяжущих и техногенных заполнителей. Композиции получены с использованием смешанных вяжущих, включающих каустический магнезит и отходы обогащения скарново-магнетитовых руд. В качестве техногенных наполнителей использовали отходы обогащения скарново-магнетитовых руд, древесные опилки, отходы теплоэнергетики, регенерированный пенополистирол. Установлено влияние способа приготовления формовочной массы на прочностные свойства композиционных материалов различной структуры. Рациональные технологические приемы приготовления формовочной массы зависят от вида заполнителя. Выявлены особенности приготовления магнезиальных композиций мелкозернистой структуры. Показана целесообразность первичного контакта жидкого компонента с техногенным заполнителем. Для композиций комбинированной структуры предпочтительно первоначальное приготовление суспензии из вяжущего вещества и последующее поэтапное введение заполнителей. Определены прочностные свойства композиционных материалов. Исследована микроструктура материалов различного состава методом электронной микроскопии. Отмечены преимущества магнезиальных композиционных материалов. Обозначены основные направления использования композиционных материалов различного строения. |
Ключевые слова | магнезиальное вяжущее, композиционные материалы, техногенные наполнители, структура, техногенные заполнители |
Библиографический список |
|
Название | Взаимодействие титановых расплавов с различными тугоплавкими соединениями |
Авторы | Паничкин А.В., Ускенбаева А.М., Иманбаева А.Б., Темиргалиев С.С., Джумабеков Д.М. (Алматы) |
Информация об авторах | АО «Институт металлургии и обогащения, лаб. металловедения, АлматыПаничкин А.В., к.т.н., и.о. зав. лабораторией Ускенбаева А.М., инженер Иманбаева А.Б., инженер, магистрант Джумабеков Д.М., инженер |
Реферат | Показана перспективность разработки новых огнеупорных материалов для изготовления тиглей вакуумных индукционных печей для плавки и литья титана и сплавов на его основе. С целью подбора огнеупорных материалов, характеризующихся минимальным взаимодействием с титановыми расплавами, в работе приведены результаты термодинамических расчетов и экспериментальных исследований взаимодействия различных тугоплавких веществ с титаном при температурах выше точки его плавления. Проведенные термодинамические расчеты с использованием программы Outotec HSC Chemistry 8 показали, что большинство рассмотренных тугоплавких соединений и веществ, из которых могут быть изготовлены огнеупорные материалы, вступают во взаимодействие с титановыми расплавами. Исключение составляют СаО, MgO, ZrB2, ZrO2, поскольку энергия Гиббса, энтальпия и энтропия реакции этих соединений с титаном является положительной до 2000 С. Экспериментально на разработанной установке скоростного нагрева и при помощи вакуумной индукционной печи исследовано кратковременное взаимодействие порошков ряда тугоплавких веществ с жидким титаном марки ВТ1-0. Показано, что уже на первых секундах после плавления титановый расплав начинает интенсивно взаимодействовать с ними, при этом формируются новые соединения и развивается их интенсивное смачивание и пропитка. Отличительной особенностью взаимодействия титана с СаО, MgO является активное бурление и разбрасывание расплава, вызванное восстановлением кальция и магния до металлического состояния и их кипением. Представлены экспериментальные данные по кратковременному взаимодействию титанового расплава со стенками тигля из плотного графита марки МПГ7, согласно которым формирование карбида титана в переходной зоне происходит значительно медленнее в сравнении с порошком графита. Это делает возможным использование его в качестве огнеупорного материала для индукционной плавки литейных титановых сплавов и получения отливок для изготовления малонагруженных деталей. |
Ключевые слова | титановый расплав, огнеупорный материал, реакционное взаимодействие, вредные примеси |
Библиографический список |
|
Неорганические материалы из минерального сырья
Название | Сорбция урана из озёрной воды с применением природных сорбентов и продуктов их модификации |
Авторы | Самойлов В.И. (Усть-Каменогорск), Зеленин В.И. (Екатеринбург, Россия), Садуакасова А.Т., Куленова Н.А. (Усть-Каменогорск) |
Информация об авторах | Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева, Усть-КаменогорскСамойлов В.И., д. т.н., доктор PhD, доцент Садуакасова А.Т., докторант, a_saduakasova@mail.ru Куленова Н.А., к. т. н., зав. кафедройУральский Федеральный университет им. Первого Президента России Б.Н. Ельцина, кафедра физической и коллоидной химии, Екатеринбург, РоссияЗеленин В.И., д.т.н., профессор |
Реферат | В настоящее время одним из перспективных источников извлечения металлов, в том числе урана, является гидроминеральное сырьё. В статье показано, что для извлечения урана целесообразно использовать природные сорбенты. В проведенных исследованиях в качестве сорбентов использованы природный шунгит Коксуского месторождения (Алматинская область), природный цеолит Тайжузгенского месторождения (Восточно-Казахстанская область) и продукты их модификации. Модификация природных шунгита и цеолита заключалась в совместном химическом осаждении на их поверхности гидроксидов меди (II) и никеля (II). Сорбционная способность указанных сорбентов и продуктов их модификации при извлечении урана из озёрной воды исследована на примере озера Алаколь (Восточно-Казахстанская область), воды которого содержат десятки мкг/дм3 урана. По прогнозным оценкам количество урана в озере Алаколь составляет сотни тысяч тонн. Установлены условия модификации сорбентов и режимы сорбции урана. Экспериментальными исследованиями показано, что шунгит и цеолит позволяют извлечь из озерной воды в опробованном статическом режиме сорбции порядка 92 % урана. В аналогичном режиме сорбции урана опробованные продукты модификации природных шунгита и цеолита обеспечили извлечение в сорбент до ~93÷96 % урана. Установленные зависимости могут быть использованы при разработке технологии извлечения урана из гидроминеральных источников и сбросных вод промышленных предприятий. |
Ключевые слова | сорбция, уран, шунгит, цеолит, гидроксид меди, гидроксид никеля, озерная вода |
Библиографический список |
|
Название | Особенности вещественного состава бентонитовой глины дарбазинского месторождения |
Авторы | Тлеуов А.С., Тлеуова С.Т., Исаева Д.А., Кадынцева Т.А. (Шымкент) |
Информация об авторах | Южно-Казахстанский Государственный Университет им. М. Ауэзова, кафедра химической технологии неорганических веществ, испытательная региональная лаборатория инженерного профиля, ШымкентТлеуов А.С., д.т.н., профессор Тлеуова С.Т., к.т.н., доцент, saltanat.talipovna52@mail.ru Исаева Д.А., магистрант Кадынцева Т.А., зав. лабораторией |
Реферат | В последние годы закономерный интерес представляют работы, направленные на поиск новых способов выделения фосфора из шламов, в том числе с использованием твердых сорбентов с развитой поверхностью. Проведены исследования с целью изучения возможности использования бентонитовой глины в качестве адсорбента для извлечения фосфора из фосфорного шлама. В статье приведены результаты исследований основных породообразующих минералов, морфологии, элементного и весового состава образцов бентонитовых глин Дарбазинского месторождения, применяемых для выделения фосфора из фосфорсодержащих шламов с дальнейшим использованием в качестве сырья для получения комплексных PK удобрений. Бентонитовые глины достаточно широко распространены, при этом их свойства и состав могут изменяться в зависимости от геологических условий территории, глубины залегания и других факторов. Физико-химическими методами анализа с использованием растрового низковакуумного электронного микроскопа и ИК-спектрофотометра определены элементный состав и микроструктурные особенности образцов глин Дарбазинского месторождения. Согласно данным проведенных исследований бентониты характеризуются наличием минералов монтмориллонита и каолинита, отличаются содержанием примесных минералов полевого шпата, алюмосиликатных соединений и ферритных фаз. В минералогическом составе исследуемых глин содержание монтмориллонита изменяется от 25 % до 60 %. В исследуемых пробах бентонитовых сорбентов наблюдается преобладание набухаемости в пределах 4-8. В основной массе глины относятся к высокодисперсным природным материалам. Содержание частиц размером менее 0,005 мм колеблется в пределах 80-95 %. |
Ключевые слова | фосфорный шлам, сорбенты, бентонитовые глины, монтмориллонит, каолинит, алюмосиликаты, PK удобрения |
Библиографический список |
|
Использование промышленных отходов
Название | Производство строительных материалов на основе золошлаковых отходов алматинской ТЭЦ-2 |
Авторы | Гладышев С.В., Абдулвалиев Р.А. (Алматы), Саяхов Р.И., Усманов Н.В., Кузнецова Г.В. (Казань, Россия) |
Информация об авторах | АО «Институт металлургии и обогащения, лаб. глинозема и алюминия, АлматыГладышев С.В., к.т.н., ведущий научный сотрудник Абдулвалиев Р.А., к.т.н., зав. лабораториейФГБОУВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет», Казань, РоссияСаяхов Р.И., магистр кафедры технологии неорганических веществ и материаловООО «Научно-исследовательский проектный институт «ТЕХНОПОЛИС», Казань, РоссияУсманов Н.В., директорКазанский государственный архитектурно-строительный университет, Казань, РоссияКузнецова Г.В., доцент кафедры технологии строительных материалов, изделий и конструкций |
Реферат | Приведены результаты совместных работ по получению силикатной продукции из золы сжигания экибастузских углей в соответствии с Соглашением о научно-техническом сотрудничестве. Показана возможность утилизации золошлаковой смеси Алматинской ТЭЦ-2 и шлака Барнаульской ТЭЦ-2 путём использования в строительной индустрии в качестве сырья для производства силикатного кирпича. Подобраны рецептуры и изучены особенности технологии производства кирпича, как на основе только отходов ТЭЦ, так и из смеси отходов с песком. Определено, что использование Барнаульского шлака в чистом виде для производства силикатного кирпича невозможно, т.к. образцы, состоящие полностью из шлака, обладают крайне низкой прочностью из-за высокого содержания в составе аморфного и стеклообразного SiO2, негативно влияющего на прочностные характеристики изделий, а также преобладания в шлаке зёрен крупной фракции. Наилучшие показатели прочности на сжатие после гидротермальной обработки для образцов, шихта которых состоит только из золошлаковой смеси (ЗШС) и шлака, достигаются при добавлении к шихте 70 % ЗШС и более. Прочность таких образцов составила 17,7-17,8 МПа и достигает марки кирпича М175. Добавка к золошлаковой шихте всего 10 % песка позволила повысить марку изделий с М175 до М200. Увеличение доли песка до 20 % не приводит к дальнейшему росту прочности на сжатие и даже немного ее снижает. При увеличении доли песка до 30 % расчётная марка изделия падает до М150. Установлено, что серьёзное влияние на основные характеристики как сырца, так и изделий оказывает не только химический состав шихты, но и гранулометрический. Лучшие показатели предела прочности на сжатие показывают те образцы, шихта которых полидисперсна, а Барнаульский шлак выступает только в роли укрупняющей добавки и содержится в количестве не более 30 % от массы шихты. Добавка к шихте песка в количестве более 10 % приводит увеличению доли крупных частиц кремнезёма, которые труднее вступают в реакцию образования вяжущего и требуют других условий при автоклавной обработке. |
Ключевые слова | силикатный кирпич, золошлаковый кирпич, золошлаковые отходы, известь, песок, утилизация, испытания на прочность, водопоглощение |
Библиографический список |
|
Памятные даты
Название | К 100-летию академика нан рк елизаветы ивановны пономаревой |
Авторы | Кенжалиев Б.К. (Алматы) |
Информация об авторах | АО «Институт металлургии и обогащения, АлматыКенжалиев Б.К., д.т.н., профессор, генеральный директор, проректор по науке и инновационной деятельности АО «КБТУ» |