|
Название |
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ МЕТОДОВ БЕЗВЗРЫВНОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД |
|
Авторы |
Е.К. Едыгенов (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
Е.К. Едыгенов – доктор технических наук, академик АМР РК, заведующий отделом «Геотехника», Филиал РГП «Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан», Институт горного дела им. Д.А.Кунаева. |
|
Аннотация |
В настоящее время горнодобывающая отрасль испытывает определенные трудности, связанные с: усложнением горно-геологических условий; переходом на добычу руд большой глубины; необходимостью вовлечения в переработку руд с низким содержанием ценных компонентов; увеличением удельного веса добычи руд из тонких и весьма тонких пластов, требующих селективную добычу ценных руд. В этих условиях эффективность буровзрывного способа добычи руд снижается, и необходимо развивать альтернативные методы и технологии безвзрывного способа разработки месторождений. Эффективность разрушения горных пород мощными ударными машинами ставит актуальную проблему повышения технологических и функциональных возможностей ударных машин, и расширения области применения безвзрывных технологий. Широкое распространение в качестве навесного оборудования получили гидромолоты, однако, у них снижается производительность при низких температурах, и они не способны адаптироваться к изменениям разрушаемой породы по крепости. В статье предлагается конструкция электромагнитного молота разработанного в Институте горного дела им. Д. А. Кунаева, у которой приведенные выше недостатки как у гидромолота отсутствуют. Приведены описания и результаты испытаний электромагнитного молота, которые определили, что предлагаемую конструкцию возможно изготовлять на отечественных заводах так как она проста в изготовлении и, вместе с тем эта конструкция устойчиво работает при температурах от минус 40 °С до плюс 40 °С, а также регулирует энергию единичного удара в широком диапазоне. Показано, что организация производства электромагнитных молотов является одним из шагов, направленных на реализацию программы по развитию не сырьевых секторов экономики. |
|
Ключевые слова |
горнодобывающее производство, безвзрывное разрушение, машины ударного действия, электромагнитный молот. |
|
Название |
ДОИЗВЛЕЧЕНИЕ ЗОЛОТА В КОНЦЕНТРАТ ИЗ ЛЕЖАЛЫХ ХВОСТОВ МЕТОДОМ ФЛОТАЦИИ |
|
Авторы |
Н.Н. Абдылдаев, А.К. Койжанова, Э.М. Камалов, Ж.Д. Жанабай, С.T. Акчулакова (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
Н.Н. Абдылдаев – АО Институт металлургии и обогащения. Лаборатория спецметодов гидрометаллургии, Инженер. А.К. Койжанова – Заведующий лабораторей, Лаборатория спецметодов гидрометаллургии, Институт металлургии и обогащения, Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева, Алматы, Казахстан. Э.М. Камалов – Старший научный сотрудник, АО Институт металлургии и обогащения. Лаборатория спецметодов гидрометаллургии, Алматы, Казахстан. Ж.Д. Жанабай – Инженер, АО Институт металлургии и обогащения. Лаборатория спецметодов гидрометаллургии, Алматы, Казахстан. С.T. Акчулакова – Ведущий научный сотрудник, АО Институт металлургии и обогащения. Лаборатория спецметодов гидрометаллургии, Алматы, Казахстан. |
|
Аннотация |
Актуализируются работы по переработке лежалых хвостов, на основе современных методов обогащения, гидрометаллургии, по вовлечению в переработку минеральных ресурсов техногенного происхождения. В настоящее время на Майкаинской обогатительной фабрике с целью расширения сырьевой базы и повышения комплексности использования природного сырья проводятся интенсивные геологоразведочные работы по доизвлечению золота из трудноупорного сырья. Однако в связи с тем, что золотосодержащее техногенное минеральное образование данного месторождения относится к категории упорных, проблема извлечения золота и других благородных металлов является существенной. Представлены результаты исследования вещественного состава лежалых хвостов техногенного минерального образования Майкаинской обогатительной фабрики. Установлено, что в исследуемой пробе содержится 1,46 г/т Au. Содержание сульфидных минералов составляет 28,2 %, основными сульфидами являются пирит (10 %). Значительная часть золота (42 %) находится в тонковкрапленном состоянии в сульфидах, а также в породообразующих минералах 12,7 %. Оптимальный реагентный режим флотации для сульфидной пробы: основная флотация бутиловый ксантогенат – 120 г/т, Т-80 – 72 г/т, контрольная флотация бутиловый ксантогенат – 60 г/т. Для наработки флотоконцентратов наиболее оптимальным вариантом является крупность измельчения 97,02 % класса -0,040 мм в течение 20 минут. Исследования на обогатимость флотационными методами показали, что в результате обогащения хвостов в оптимальном реагентном режиме получается концентрат с содержанием золота 9,39 г/т при извлечении 82,39 %. |
|
Ключевые слова |
золото, лежалые хвосты, флотация, флотоконцентрат, измельчение, извлечение, вещественный состав. |
|
Название |
ФЛОКУЛЯЦИЯ СУСПЕНЗИИ КВАРЦА В ПРИСУТСТВИИ СУПЕРФЛОКУЛЯНТОВ РАЗЛИЧНОГО ЗАРЯДА |
|
Авторы |
Н.К. Тусупбаев, Ж.А. Ержанова, С.М. Билялова, Г.А. Тойланбай (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
Н.К. Тусупбаев – Доктор технических наук. Ведущий научный сотрудник. Ж.А. Ержанова – Магистр, научный сотрудник. С.М. Билялова – Магистр, инженер. Г.А. Тойланбай – Ведущий инженер. |
|
Аннотация |
Изучено влияние катионного и анионного суперфлокулянтов, а также их композиции на степень агрегации и заряд частиц суспензии кварца. Количества введенных в суспензию указанных реагентов, плотность зарядов флокулянтов, порядок введения компонентов смеси в систему были изменены в широких диапазонах. Показано, что анионные флокулянты обуславливают значительному росту z-потенциала вследствие адсорбции отрицательно заряженных ионов полимерных сегментов на отрицательно заряженной поверхности частиц кварца за счет некулоновских сил. Показано, что катионные флокулянты приводят к существенному уменьшению отрицательных значений частиц и изменению знака их заряда. В присутствии смесей анионного и катионного флокулянтов, независимо от их состава и порядка введения компонентов в суспензию, частицы приобретают отрицательный z-потенциал, характерный для частиц, адсорбирующих только анионный флокулянт. С увеличением количества смеси полимерных реагентов скорость флокуляции и размер образующихся флокул увеличиваются, последующий рост концентрации этих смесей вызывает уменьшение размера агрегатов. Для смесей заряженных анионного и катионного флокулянтов наблюдается синергизм флокулируюшего действия за счет образования полиэлектролитных комплексов. Наблюдаемые закономерности объяснены особенностями структуры адсорбционных слоев смесей флокулянтов сосуществованием тонкого слоя адсорбированных катионных полимерных цепей с большим числом контактов с поверхностью и протяженного слоя анионного флокулянта, в котором «обнаружен» тонкий слой катионного полимера с меньшим числом контактов. Показано также время образования крупных агрегатов или флокул зависит от порядка введения компонентов в систему. Электрокинетический потенциал и способность частиц к агрегации (по механизму образования полимерных мостиков) в растворах смесей анионного и катионного флокулянтов определяется величиной адсорбции анионного полимера. |
|
Ключевые слова |
катионные и анионные суперфлокулянты, флокуляция, агрегация, электрокинетический потенциал. |
|
Название |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА БИОВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ОТВАЛОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ С ЦЕЛЬЮ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ |
|
Авторы |
И.А. Блайда, Т.В. Васильева, Л.И. Слюсаренко, И.Н. Барба, С.В. Водзинский (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
И.А. Блайда – Кандидат технических наук, старший научный сотрудник, зав. лабораторией, Одесский национальный университет имени И.И.Мечникова, Биотехнологический научно-учебный центр, Одесса, Украина. Т.В. Васильева – Кандидат биологических наук, с.н.с., Одесский национальный университет имени И. И. Мечникова, Биотехнологический научно-учебный центр, Одесса, Украина. Л.И. Слюсаренко – Научный сотрудник, Одесский национальный университет имени И. И. Мечникова, Биотехнологический научно-учебный центр, Одесса, Украина. И.Н. Барба – Научный сотрудник, Одесский национальный университет имени И. И. Мечникова, Биотехнологический научно-учебный центр, Одесса, Украина С.В. Водзинский – кандидат химических наук, с.н.с., Одесский национальный университет имени И. И. Мечникова, Биотехнологический научно-учебный центр, Одесса, Украина. |
|
Аннотация |
В статье обсуждаются результаты по определению путей интенсификации технологических параметров процесса биовыщелачивания отвалов углеобогащения, направленных на максимальное извлечение редких металлов за минимально короткий срок путем активизации деятельности аборигенной ассоциации микроорганизмов. В работе использовали современные и классические методы исследования: атомно-абсорбционный, спектральный, метод математического планирования эксперимента, адаптированного для плана на греко-латинских квадратах и др. Для измерения окислительно-восстановительного потенциала (Eh) и рН использовали потенциометрический метод и авторскую запатентованную электрохимическую ячейку. Рекомендовано проведение процесса бактериального выщелачивания германия и галлия из отвалов углеобогащения с использованием различных питательных сред и условий (по мере убывания их эффективности): питательная среда оптимального состава (ОПС), полученная методом математического планирования эксперимента; среда 9К с 44,5 г/дм3 FeSO4.7H2O при Eh=0,65 B; среда 9К с 15,0 г/дм3 Fe2(SO4.)3.7H2O; среда 9К с 44,5 г/дм3 FeSO4.7H2O. Это позволяет за 4–7 сут. биовыщелачивания извлекать из отвалов углеобогащения германий и галлий на 81,5-93,5 % и 75,5-89,5 % соответственно в зависимости от условий. Рекомендовано для повышения эффективности добавлять к ОПС бактериальный препарат, полученный на основе ассоциации штаммов Acidithiobacillus ferrooxidans Lv black 37 и Acidithiobacillus ferrooxidans Lv red 9, изолированных из отвалов обогащения угля. Предложена технологическая схема и приведены результаты испытаний разработанной биотехнологии в укрупненном масштабе на экспериментальном стенде из трех последовательных каскадных чановых установок с использованием ОПС и бакпрепарата. Показана ее высокая эффективность и возможность получения экологически безопасных и перспективных для дальнейшего использования отвалов, а также германийсодержащих растворов, пригодных для дальнейшей переработки с целью получения концентрата редкого металла. |
|
Ключевые слова |
отвалы углеобогащения, аборигенная ассоциация микроорганизмов, германий, галлий, биовыщелачивание. |
|
Название |
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОЗОЛЬНЫХ УГЛЕЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРОСПЛАВОВ |
|
Авторы |
С.Т. Габдуллин, С. Байсанов, Е.Ж. Шабанов, Р.Т. Толеукадыр, Д.Р. Муздыбаев (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
С.Т. Габдуллин – К.т.н, ведущий научный сотрудник, Лаборатория ферросплавов и процессов восстановления Химико-металлургического института им. Ж.Абишева, г. Караганда. С. Байсанов – Д.т.н, профессор, директор, заведующий лабораторией металлургических расплавов, Лаборатория металлургических сплавов Института химии и металлургии им. Абишева, г. Караганда. Е.Ж. Шабанов – доктор PhD, заведующий лабораторией, Лаборатория ферросплавов и процессов восстановления Химико-металлургического института им. Ж.Абишева, г. Караганда. Р.Т. Толеукадыр – Инженер 2 категорий, Лаборатория ферросплавов и процессов восстановления Химико-металлургического института им. Ж.Абишева, г. Караганда. Д.Р. Муздыбаев – кинженер 2 категорий, Лаборатория ферросплавов и процессов восстановления Химико-металлургического института им. Ж.Абишева, г. Караганда. |
|
Аннотация |
В лабораторных условиях проведены исследования по изучению металлургических свойств высокозольных восстановителей на примере каменных углей месторождения Борлы. Определены физико-химические характеристики изучаемых углей: прочность, плотность, пористость, удельное электрическое сопротивление и реакционная способность. Проведен сравнительный анализ свойств угля с известными восстановителями ферросплавного производства: магнитогорским и китайским коксами, ангарским и ленинск-кузнецким полукоксами. Установлено, что исследуемые угли имеют высокие значения удельного электрического сопротивления и высокие значения реакционной способности, обеспечивающие интенсивное восстановление оксидов шихтовых материалов, а также способствующее более полному использованию мощности печи. Показания механической прочности исследуемого угля соответствуют требованиям, предъявляемым к углесодержащему сырью, используемому для производства ферросплавов и составляют 50-60 %. Основной прочностной характеристикой углеродистых восстановителей, применяемых в ферросплавной промышленности, является их структурная прочность, значения которой должны находиться в пределах 45-55 %. Структурная прочность исследуемого нами угля достаточно высока и составляет 81,35 % и близка по значению к магнитогорскому коксу 87,5 %. Показатель реакционной способности высокозольного угля составляет 8,61 мл/г∙с и сравнимо с величинами ленинск-кузнецкого 8,02 мл/г∙с, а также ангарского 9,80 мл/г∙с полукоксов. В целом, показатели металлургических свойств высокозольных борлинских углей находятся в допустимых пределах и вполне соответствуют требованиям, предъявляемым к восстановителям, используемым при производстве ферросплавов. |
|
Ключевые слова |
высокозольный уголь, восстановитель, ферросплав, полукокс, удельное электросопротивление, прочность. |
|
Название |
ШЛАМ СЕРНОКИСЛОТНОГО ЦЕХА БАЛХАШСКОГО МЕДЕПЛАВИЛЬНОГО ЗАВОДА – АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ИСТОЧНИК ПОЛУЧЕНИЯ СЕЛЕНА НА ПРЕДПРИЯТИИ. ОБЗОР |
|
Авторы |
А.Н. Загородняя (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
А.Н. Загородняя – Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, АО «Институт металлургии и обогащения», лаборатория редких рассеянных элементов. |
|
Аннотация |
Статья посвящена обоснованию возможности вовлечения в сферу производства селена из шламов сернокислотного цеха Балхашского медеплавильного завода (БМЗ). При пирометаллургической переработке медной шихты селен возгоняется и распределяется по четырем техногенным продуктам: промывная серная кислота, шламы сернокислотного и электролитного цехов и пыль электрофильтров. В мире основным сырьем для получения селена являются медеэлектролитные шламы (90 %) и шламы сернокислотных производств химической и целлюлозно-бумажной промышленности (10 %). Сопоставительный анализ содержаний селена в шламах металлургической, химической и целлюлозно-бумажной промышленности показал, что содержание селена в шламах сернокислотных цехов (СКЦ) БМЗ и АО «Кольская компания» идентично и значительно выше, чем в медеэлектролитных шламах – основном сырьевом источнике получения селена в мире. Приведен качественный, количественный, гранулометрический и вещественный составы шлама СКЦ БМЗ. В нем содержатся Pb, Se, Re, Al, Si, S, Ca, Fe, Cu, Zn, Sr, Cd, I, Hg, Ni, Br, Bi, As, Sb, Ag, Cr, Mg, Mo, Ti, Mn, и органические соединения (предположительно алифатические кислоты). Содержание одних элементов составляет несколько десятков процентов, других – сотые доли процента. Интерес для извлечения представляют помимо Se (4,6- 32,35 мас. %) Re (0,14 мас. %), J (0,33 мас. %) и Hg (0,57 мас. %). Шламообразующий элемент – свинец в виде его сульфата. В класс крупности -0,4+ 0 извлекается 47,84 % Pb, 47,45 % Se, 55,31 % Re. При этом содержание элементов в классах различной крупности практически идентично: Pb (56,7–58,1 мас. %), Se (4,00–4,51 мас. %), Re (0,10–0,16 мас. %.). Селен в шламе представлен элементной формой трех модификаций, селенатом свинца и веществом, содержащим селенит анион. Со шламами, сбрасываемыми на очистные сооружения, теряется 30–40 % селена, от производимого из медеэлектролитных шламов в Балхаше. Высокое содержание селена в шламах СКЦ, в перспективе выводимых в самостоятельный продукт при внедрении технологии извлечения рения из промывных растворов, наличие производства селена на заводе и прогнозируемый дефицит селена в мире за счет внедрения новых технологий являются веским аргументом для вовлечения в сферу производства селена указанных шламов. |
|
Ключевые слова |
cелен, шлам сернокислотного цеха медного завода, качественный, количественный, гранулометрический и вещественный составы. |
|
Название |
ИЗВЛЕЧЕНИЕ СЕЛЕНА ИЗ ПРОМПРОДУКТОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА |
|
Авторы |
Б.К. Кенжалиев, С.А. Требухов, В.Н. Володин, А.А. Требухов, Ф.Х. Тулеутай (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
Б.К. Кенжалиев – Доктор технических наук, профессор. Генеральный директор — Председатель правления АО «ИМиО», Лаборатория вакуумных процессов. С.А. Требухов – Кандидат технических наук, заместитель генерального директора АО «ИМиО», Лаборатория вакуумных процессов. В.Н. Володин – Доктор физико-математических наук, профессор, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, Лаборатория вакуумных процессов. А.А. Требухов – Ведущий инженер, Акционерное Общество «Институт металлургии и обогащения», Лаборатория вакуумных процессов. Ф.Х. Тулеутай – Магистр, инженер, Акционерное Общество «Институт металлургии и обогащения», Лаборатория вакуумных процессов. |
|
Аннотация |
В работе приведён краткий обзор известных и нашедших в настоящее время применение в промышленности методов переработки селенсодержащих шламов медного и никелевого производств. Приведена технологическая схема переработки медеэлектролитных шламов на Балхашском медеплавильном заводе ТОО «Казахмыс Смелтинг». Получаемые медеэлектролитные шламы после электролиза меди перерабатываются на аффинажном участке драгметального цеха (ДМЦ) в печи Калдо, где совмещены процессы обжига, плавки и конвертирования металла. Основным продуктом печи Калдо является сплав Доре, который направляется на аффинаж золота и серебра. В качестве побочного продукта получают черновой селен, содержащий ~ 80 % основного компонента, теллурид меди и пыли рукавных фильтров, содержащих кроме селена и благородные металлы. Во время работы печи Калдо отходящие технологические газы проходят систему газоулавливания и очистки. Существующая система газоочистки состоит из трех последовательно включенных аппаратов: скруббер-охладитель газа (квенчер или охладительная башня), скруббера Вентури и циклонного сепаратора. В процессе газоулавливания в циркуляционном растворе осаждается пыль, растворяются диоксид селена и триоксид мышьяка, происходит абсорбация некоторых хлоридов металлов. После всех ступеней улавливания и очистки технологических газов в циркуляционных баках образуется до 15 м3 пульпы, которая содержит: 40-50 г/дм3 твёрдого, в растворе содержится 20-50 г/дм3 селена, 2-5 г/дм3 хлора, значение рН от 0 до 1. После осаждения гидроксидов металлов, пульпа фильтруется и фильтрат направляется на стадию осаждения селена. Осадок от фильтрации (так называемый шлам Вентури), является оборотным продуктом и перерабатывается в печи Калдо. Осаждение селена ведётся при температуре 70°С оксидом серы (IV) в течение 6-10 часов. Получаемый селен по такой схеме подвергался процессу зейгерования в печи приёмной плавки и далее вакуумной дистилляции в результате которой получен марочный металл с содержанием более 99,5% основного компонента, соответствующий марке СТ1 по ГОСТ 10298-79, предназначенный на экспорт. |
|
Ключевые слова |
селен, шлам, переработка, селенид, извлечение, печь Калдо, осаждение, вакуумная дистилляция. |
|
Название |
ИНТЕНСИВНОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ ЗОЛОТА ИЗ ГРАВИТАЦИОННОГО КОНЦЕНТРАТА ПРИ НИЗКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЦИАНИДА НАТРИЯ |
|
Авторы |
Б.Н. Суримбаев, А.О. Байконурова, Л.С. Болотова, Б. Мишра (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
Б.Н. Суримбаев – PhD докторант, научный сотрудник, КазНИТУ имени К.И.Сатпаева, (Satbayev University), Филиал РГП «НЦ КПМС РК» Государственное научно-производственное объединение промышленной экологии «Казмеханобр», лаборатория благородных металлов. А.О. Байконурова – Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева, Алматы, Казахстан Л.С. Болотова – Кандидат химических наук, зав.лабораторией благородных металлов, Филиал РГП «НЦ КПМС РК» Государственное научно-производственное объединение промышленной экологии «Казмеханобр», лаборатории благородных металлов. Б. Мишра – PhD, профессор, Вустерский политехнический институт (США). |
|
Аннотация |
В работе представлены результаты исследований по интенсивному выщелачиванию золотосодержащего гравитационного концентрата в аппаратах барабанного и конусного типов при пониженной концентрации цианида натрия с добавкой реагента-активатора. В качестве реагента-активатора использовали кислоту органического происхождения с расходом 1,5 и 3,0 кг/т. Приведены параметры обоих аппаратов интенсивного цианирования. Тесты проведены в сравнении с известными способами интенсивного выщелачивания золота в аналогичных аппаратах при высокой концентрации цианида натрия, в которых извлечение золота достигает высоких результатов. Однако, при этом отмечается существенный расход цианида натрия, который является дорогостоящим реагентом. Аналогичные результаты можно достичь при низкой концентрации цианида натрия, используя реагент-активатор, при существенном снижении расхода цианида натрия. Показано, что использование реагента-активатора на основе алифатической кислоты существенно интенсифицирует процесс выщелачивания золота и позволяет снизить в несколько раз концентрацию цианида натрия. Установлено, что содержание золота в хвостах интенсивного цианирования с использованием реагента-активатора на основе алифатической кислоты в обоих аппаратах ниже, чем без использования данного реагента. По результатам исследований скорость растворения золота в барабанном аппарате выше, чем в конусном, но для интенсивного цианирования гравитационных концентратов возможно использование аппаратов обоих типов, барабанного и конусного. |
|
Ключевые слова |
интенсивное выщелачивание, гравитационный концентрат, реагент-активатор, выщелачивание, золото. |
|
Название |
ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ ПЛАВКА МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ БЕЗ НАУГЛЕРОЖИВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО СПЛАВА |
|
Авторы |
Е.Б. Тажиев, С.М. Тлеугабулов, Д.И. Рыжонков, Г.М. Койшина (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
Е.Б. Тажиев – Докторант PhD, Казахский Национальный Исследовательский Технический Университет им. К.И. Сатпаева, Горно-металлургический институт, кафедра Металлургия и обогащения полезных ископаемых, Алматы, Казахстан. С.М. Тлеугабулов – Д-р. техн. наук, акад. НИА РК, профессор, Казахский Национальный Исследовательский Технический Университет им. К.И. Сатпаева, Горно-металлургический институт, кафедра Металлургия и обогащения полезных ископаемых. Алматы, Казахстан. Д.И. Рыжонков – Д-р. техн. наук, акад. РАН, профессор, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», институт Новых материалов и нанотехнологий, кафедра Функциональных наноситем и высокотемпературных материалов, Москва, Россия. Г.М. Койшина – Доктор PhD, лектор, Казахский Национальный Исследовательский Технический Университет им. К.И. Сатпаева, Горно-металлургический институт, кафедра Металлургия и обогащения полезных ископаемых, Алматы, Казахстан. |
|
Аннотация |
Металлургическая переработка группы железо-марганец-хромсодержащего сырья и производство стали и сплавов является фундаментальной основой индустрии. В тоже время на их долю приходится значительная часть выбросов газа в атмосферу и твердых отходов, накапливаемых в отвалах. Традиционная технология производства стали и сплавов основана на использовании окускованного сырья, в результате подготовки и переработки которого происходит образование и накопление мелких и металлсодержащих отходов. На сегодня эффективная переработка их остается проблемой металлургической отрасли. Настоящая работа посвящена решению этой проблемы на базе накопленных металлсодержащих отходов металлургических и горнорудных предприятий. Выполнены экспериментальные исследования по подготовке рудоугольных окатышей из отходов, их металлизации и восстановительной плавке на лабораторных установках. На основе анализа результатов экспериментальных исследований разработана технология восстановительной плавки металлсодержащих отходов. Показано, что в результате реализации технологии могут быть получены качественные стали и сплавы без науглероживания металла, минуя стадии производства чугуна и высокоуглеродистых сплавов. Методика экспериментальных исследований состоит в подготовке из дисперсных металлсодержащих и углеродсодержащих промышленных отходов рудоугольных смесей со стехиометрическим расходом угля на восстановление извлекаемых металлов, получении рудоугольных окатышей, которые далее подвергаются металлизации и восстановительной плавке. В результате реализации предлагаемой технологии в лабораторных условиях получены образцы марганецсодержащих легированных сталей с содержанием углерода в пределах 0,44-0,52 %, марганца 3,5-7,2 % и хромсодержащих легированных сталей с содержанием углерода в пределах 0,42-0,46 %, хрома 4,45-9,27 %. |
|
Ключевые слова |
отходы, руда, кокс, сталь, сплав, железо, хром, марганец, углерод, восстановление, плавка. |
|
Название |
ПРОБЛЕМАТИЧНОСТЬ ПЕРЕРАБОТКИ НИЗКОКАЧЕСТВЕННЫХ ИЛЬМЕНИТОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ |
|
Авторы |
Ф.Х. Тулеутай, С.А. Требухов, К.Ш. Ахметова, А.В. Ниценко, Н.М. Бурабаева (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
Ф.Х. Тулеутай – Инженер, АО «Институт металлургии и обогащения», Лаборатория вакуумных процессов. С.А. Требухов – Кандидат технических наук, ассоциированный профессор, Ведущий научный сотрудник, АО «Институт металлургии и обогащения», Лаборатория вакуумных процессов. К.Ш. Ахметова – Кандидат технических наук, Ведущий научный сотрудник, АО «Институт металлургии и обогащения», Лаборатория вакуумных процессов. А.В. Ниценко – Кандидат технических наук, Заведующая лабораторей, АО «Институт металлургии и обогащения», Лаборатория вакуумных процессов. Н.М. Бурабаева – Кандидат технических наук, Старший научный сотрудник, АО «Институт металлургии и обогащения», Лаборатория вакуумных процессов. |
|
Аннотация |
Сертифицированными методами анализа химического, фракционного, гранулометрического и минералогического состава определены важнейшие технологические критерии, препятствующие реализации накопленного в количестве 4,5 тысяч тонн ильменитового концентрата Обуховского месторождения. Установлено, что высокое содержание триоксида хрома (более 8 мас. %), триоксида железа (свыше 29 мас. %), диоксида кремния (3,9 мас. %) и несоответствие регламентируемым требованиям массовой доли диоксида титана (около 52 %) обусловливают низкое качество и неприемлемость передела концентрата традиционным методом восстановительной электроплавки, применяемой для производства титанового шлака. Присутствие большого количества нерастворимого в кислотах рутила, до 17 мас. % в песковой и около 27 мас. % в ильменитовой фракции, исключает возможность вовлечения в переработку лейкоксенизированного высокохромистого концентрата сернокислотным методом разложения, используемого для получения пигментного диоксида титана. Кроме того, трудность переработки концентрата сопряжена с чрезвычайно тонкой вкрапленностью и тесной ассоциацией рутила и псевдоморфных разновидностей лейкоксенизированного ильменита (аризонита, псевдобрукита) с рудными и нерудными минералами, что предопределяет совместное сосредоточение основной массы титана, железа, хрома, других сопутствующих элементов и чуть меньшей половины всего количества кремния (44,34 мас. %) в сростках зёрен минералов крупностью –0,063+0,044 мм. Подобраны оптимальные условия дезинтеграции зёрен минералов, обеспечивающие в процессе кратковременной, в течение 10-15 минут, механоактивации увеличение в гранулометрическом составе концентрата до 90-95 % класса –0,063+0,044 мм в результате быстрого разрушения крупных сростков минеральных индивидов. Поисковыми исследованиями показано, что, несмотря на тонину помола, значительная лейкоксенизация ильменита обусловливает низкую, всего 47-50 %, степень вскрытия активированного концентрата сернокислотным методом разложения. |
|
Ключевые слова |
ильменитовый концентрат, лейкоксен, диоксид титана, восстановительная электроплавка, сернокислотное разложение. |
|
Название |
РАЗРАБОТКА ВЕРОЯТНОСТНОЙ ТЕОРИИ САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ РУД |
|
Авторы |
В.П. Малышев, А.М. Макашева, Д.А. Кайкенов, Ю.С. Красикова (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
В.П. Малышев – Доктор технических наук, профессор, академик Международной академии информатизации и Казахстанской национальной академии естественных наук, заведующий лаборатории энтропийно-информационного анализа Химико-металлургического института им. Ж. Абишева, Караганда. А.М. Макашева – Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории энтропийно-информационного анализа Химико-металлургического института им. Ж. Абишева, академик Международной академии информатизации. Д.А. Кайкенов – Доктор Ph.D., специалист испытательной лаборатории инженерного профиля «Физико-химические методы исследования Карагандинского государственного университета имени академика Е.А. Букетова. Ю.С. Красикова – Магистр, младший научный сотрудник лаборатории энтропийно-информационного анализа Химико-металлургического института им. Ж. Абишева. |
|
Аннотация |
Целью работы является создание общей теории самоизмельчения, учитывающей воздействие крупных кусков в качестве саморазрущающихся, мелющих и измельчаемых тел. Наиболее сложный из широко применяющихся процессов механической деструкции вещества – процесс самоизмельчения рудных материалов – рассмотрен в рамках разрабатываемой авторами вероятностной теории, включающей по аналогии с молекулярной теорией соударений вероятностное воздействие концентрационного, стерического, активационного и частотного факторов и по подобию с кинетикой последовательных необратимых реакций неограниченного порядка – строгое решение системы дифференциальных уравнений по скорости разрушения и накопления каждой фракции. Применительно к процессу самоизмельчения потребовалось дополнение этих подходов энергостохастической теорией саморазрушения крупных фракций при падении в водопадном режиме работы мельницы, что позволило создать общую математическую модель, учитывающую воздействие крупных кусков в качестве саморазрушающихся, мелющих и измельчаемых тел. Расчеты на основе полученной модели позволили теоретически обосновать известное из практики работы мельниц самоизмельчения образование так называемых «кусков критической крупности», не способных служить ни в качестве мелющих, ни в качестве измельчаемых тел и подлежащих выводу из процесса. Помимо этого, показано, что благодаря «эстафетной» передаче функций мелющих тел от более крупных фракций к образующимся в результате их саморазрушения и разрушения формируется более равномерное распределение фракций, характерное для работы таких мельниц. Тем самым вероятностная модель самоизмельчения может быть использована для анализа, прогнозирования и управления данным процессом. |
|
Ключевые слова |
вероятностная теория, руда, самоизмельчение, шаровая мельница, саморазрушение, математическое моделирование, мелющие тела. |
|
Название |
РАЗМЕРНЫЙ ЭФФЕКТ ПРИ ФОРМИРОВАНИ СПЛАВА НИОБИЯ С КАДМИЕМ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫМИ ЧАСТИЦАМИ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ |
|
Авторы |
В.Н. Володин, Ю.Ж. Тулеушев, А.В. Ниценко, Н.М. Бурабаева (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
В.Н. Володин – Доктор физико-математических наук, профессор, доктор технических наук, профессор, Главный научный сотрудник, Институт металлургии и обогащения, Лаборатория вакуумных процессов, Алматы, Казахстан. Ю.Ж. Тулеушев – Кандидат технических наук, Ведущий научный сотрудник, Институт ядерной физики, Лаборатория ионно-плазменных технологий, Алматы, Казахстан. А.В. Ниценко – Кандидат технических наук, Заведующая лаборатории вакуумных процессов, Институт металлургии и обогащения, Алматы, Казахстан Н.М. Бурабаева – Кандидат технических наук, Старший научный сотрудник, Институт металлургии и обогащения, Лаборатория вакуумных процессов, Алматы, Казахстан. |
|
Аннотация |
Ранее проведенными исследованиями установлено значительное – в несколько сотен градусов понижение температуры плавления металлов с уменьшением размера частиц. Подобное явление объяснено эффектом термофлуктуационного плавления, при котором ультрадисперсная частица находится в квазижидком состоянии, при увеличении размера которой до некоторого критического происходит кристаллизация. При сосуществовании и соприкосновении двух разноименных частиц металлов в квазижидком состоянии возможна коалесценция их с образованием раствора при низкой температуре. Подобные исследования для системы ниобий-кадмий к настоящему времени отсутствуют. Для образования сплавов при низкой температуре (50-100 °С) необходимо определение критических размеров частиц ниобия и кадмия, способных образовывать сплав в этих условиях. Методика формирования образцов сплавных покрытий заключалась в ионно-плазменном распылении ниобия и кадмия и их совместном осаждении на перемещающиеся относительно потоков плазмы не обогреваемые подложки в виде субслоев определенной толщины каждого из металлов при низком давлении и последовательном уменьшении размеров частиц субслоев, где установлено, что при получении сплава – твердого раствора кадмия в ниобии критическим размером кластеров ниобия является 2,12-2,15 нм, кадмия – 3,12-3,19 нм. Определены коэффициенты в гиперболической зависимости понижения температуры плавления от размера кристаллитов, равный для ниобия — 5.02•10-6, для кадмия – 6.89•10-7 К•м. Зависимости понижения температуры плавления ( ) имеют вид: для ниобия – , для кадмия – , где r – радиус малой частицы, м. Оценочная величина поверхностного натяжения на границе кристалл-расплав для температур 50-100 °С составила для ниобия – 2.33-2.38 Дж/м2, для кадмия 0.28-0.34 Дж/м2. |
|
Ключевые слова |
ультрадисперсная частица, ниобий, кадмий, плавление, кристаллизация, квазижидкое состояние, термофлуктуационное плавление, твердый раствор, сплав. |
|
Название |
ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК НА ПРОЦЕСС ОТВЕРЖДЕНИЯ И ПРОЧНОСТЬ ЭПОКСИДНОЙ СМОЛЫ |
|
Авторы |
А.М. Ермаханова, М.Б. Исмаилов (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
А.М. Ермаханова – Магистр, Младший научный сотрудник, АО «Национальный центр космических исследований и технологий», Алматы, Казахстан. М.Б. Исмаилов – Доктор технических наук, профессор. Директор департамента космического материаловедения и приборостроения, АО «Национальный центр космических исследований и технологий», Алматы, Казахстан. |
|
Аннотация |
В работе исследовано влияние углеродных нанотрубок «Таунит-М» различной модификации (карбоксилированные, карбоксильно-гидроксилированные, амидированные) на вязкость жидкого состояния, гелеобразование, прочность отвержденной эпоксидной смолы «Этал Инжект-Т». Показано, что введение углеродных нанотрубок в эпоксидную смолу при 25 °С увеличивает вязкость на 4-55 %, при 50 °С увеличивает на 5-52 %, при 70 °С — на 6 %. Наиболее выраженное влияние на вязкость эпоксидной смолы получено для амидированных углеродных нанотрубок. Время гелеобразования при 150 °С эпоксидной смолы составило 6,3 минут, при введении углеродных нанотрубок увеличилось до 11,3-13 минут. Увеличение жизнеспособности очень важно для технологии использования эпоксидной смолы. Изучен процесс гелеобразования эпоксидной смолы в течение первых трех минут. Динамический модуль упругости геля эпоксидной смолы во всех случаях экспонециально растет во времени. Модуль потерь энергии геля эпоксидной смолы без углеродных нанотрубок монотонно растет с течением времени от 0 до 0,05 МПа, с введением углеродных нанотрубок в эпоксидную смолу модуль потерь возрастает в течение первых 1-2 минуты от начала времени гелеобразования до величин 0,14-0,38 МПа (в зависимости от модификации углеродных нанотрубок), далее резко падает. Это означает, что углеродные нанотрубки после времени гелеобразования существенно ускоряют процесс отверждения эпоксидной смолы. Прочность отвержденной эпоксидной смолы составило 172 МПа, введение углеродных нанотрубок увеличило прочность до 210 МПа. Таким образом, введение углеродных нанотрубок в эпоксидную смолу несколько увеличивает ее вязкость в жидком состоянии, существенно продлевает время гелеобразования, ускоряет твердение с момента гелеобразования, повышает прочность отвержденной эпоксидной смолы. |
|
Ключевые слова |
эпоксидная смола, углеродные нанотрубки, вязкость, гелеобразование, прочность. |
|
Название |
ВЛИЯНИЕ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА НА СТРУКТУРУ И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ НАПЛАВОЧНОГО СПЛАВА ПГ-Ж40 |
|
Авторы |
Ж.Б. Ильмалиев, М.Т. Аубакиров, В.Г. Миронов, Г.Т. Шилов (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
Ж.Б. Ильмалиев – PhD, ведущий научный сотрудник, Институт металлургии и обогащения, Алматы, Казахстан. М.Т. Аубакиров – Кандидат технических наук, cтарший научный сотрудник, Институт металлургии и обогащения, Алматы, Казахстан. В.Г. Миронов – Кандидат технических наук, Руководитель подпроекта, Казахско-Британский технический университет, Алматы, Казахстан. Г.Т. Шилов – Инженер-технолог, Казахско-Британский технический университет, Алматы, Казахстан. |
|
Аннотация |
В статье рассмотрено влияние карбида вольфрама на структуру и фазовый состав композиционного наплавочного материала ПГ-Ж40, получаемых при газотермическом напылении на стальной подложке. Показано, что композиционные порошковые смеси системы на основе Ni-Fe-Cr с уменьшенным содержанием никеля и добавками Cu, Mn, Si, C, Ti, V и B являются перспективными наплавочными материалами. Они характеризуются высокой износостойкостью, коррозионной стойкостью, трещиностойкостью, более низкой стоимостью в сравнении с традиционными конструкционными сплавами на основе железа. Дальнейшее повышение износостойкости таких материалов может быть достигнуто за счет введения дисперсных карбидов, боридов, силицидов и других материалов с высокой твердостью. Получены композиционные порошки марки ПГ-Ж40, в состав которых введен порошок ВК8 в количестве 1 мас. %. Проведена наплавка слоя на подложку из стали Ст3 методом газотермического напыления предлагаемого порошка. Проведенные исследования показали, что при выбранных режимах наплавки обеспечивается сплавление исходных порошков, однако обнаруживаются флуктуации концентрации, сопоставимые по размерам с исходными порошками. Частицы карбида вольфрама как и металлического вольфрама вступают во взаимодействие с расплавом. Показано, что процесс реакционного взаимодействия происходит в две стадии, сначала карбид вольфрама разлагается с образованием карбида дивольфрама, который затем взаимодействуя с расплавом образует интерметаллическое соединение WCrFe. Кристаллы этого соединения выделяются в виде конгломератов и цепочек. В других фазах вольфрам практически не присутствует. В переходной зоне на границе контакта со стальной подложкой в составе твердого раствора вольфрам не обнаруживается. Он проявляется только в виде единичных вольфрамсодержащих выделений размером до 100 нм. Полученные данные позволили заключить, что карбид вольфрама ввиду высокой дисперсности может быть использован для введения в шихту ПГ-Ж40. Образующиеся в наплавленном слое дисперсные кристаллы интерметаллического соединения WCrFe характеризуются высокой твердостью, что повышает его износостойкость. |
|
Ключевые слова |
наплавочный сплав, армирование, карбид вольфрама, конгломерирование, зона сопряжения, сталь, элементный анализ. |
|
Название |
ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОНДЕНСАТОРНОГО АГЛОМЕРИРОВАННОГО ПОРОШКА ТАНТАЛА |
|
Авторы |
Г.А. Кокаева, А.В. Ревуцкий, С.А. Абдулина, М.А. Адилканова (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
Г.А. Кокаева – Кандидат технических наук, и.о. доцента, технический факультет, кафедра «Технологические машины и оборудование», Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина, Астана, Казахстан. А.В. Ревуцкий – Мастер участка по производству конденсаторных порошков, Ульбинский металлургический завод, Усть-Каменогорск, Казахстан. С.А. Абдулина – Доктор PhD, доцент, Факультет наук о земле, кафедра «Металлургия цветных и редких металлов», Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева, Усть- Каменогорск, Казахстан. М.А. Адилканова – Заведующий кафедрой, доктор PhD, Факультет наук о земле, кафедра «Химия и обогащение полезных ископаемых», Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева, Усть- Каменогорск, Казахстан. |
|
Аннотация |
Актуальность проблемы обусловлена тем, что развитие современной техники, в частности производство конденсаторов, невозможно без создания новых материалов, обеспечивающих улучшение параметров изделий. Работа направлена на решение прикладной технической задачи – создания конденсаторов с улучшенными электрическими характеристиками. Исследованы технологическая схема производства модифицированных конденсаторных порошков, химический состав и электрические характеристики конденсаторного порошка тантала. Изучено влияние температур спекания (1500-1600 °С) на физические и электрические характеристики указанного порошка, основными из которых являются заряд, насыпная плотность, размер частиц по Фишеру и прочность неспеченного анода. Для получения продукции, удовлетворяющей современным требованиям, существующая технология производства агломерированного порошка усовершенствована путем введения дополнительных операций, таких как: уплотнение материала перед загрузкой в печь, а также повторное спекание. Исследованы несколько вариантов подготовки первичного конденсаторного порошка тантала к термической обработке при температурах 1500-1600 оС. Установлено благоприятное влияние предварительной химической обработки исходных порошков тантала растворами соляной и фтористоводородной кислот с добавкой пероксида водорода на увеличение удельного заряда готового агломерированного порошка. Для получения агломерированного порошка с оптимальными свойствами необходимо использовать при дегидрировании первичного конденсаторного порошка танталовые контейнеры с крышками. Полученный при свободной засыпке гидрида в садки агломерированный порошок, имеет меньшую насыпную плотность и средний размер зерна по Фишеру, а также большую прочность неспеченных анодов по сравнению с порошком, полученным уплотнением. Тем не менее агломерированный порошок, полученный при уплотнении гидрида перед агломерацией, позволяет получить агломерированный порошок с характеристиками, удовлетворяющими всем современным требованиям, а именно заряд в пределах 4000–4500 мкКл/г, ток утечки не более 0,23нА/мкКл, насыпную плотность в диапазоне 3,5-4,0 г/см3, размер частиц по Фишеру в диапазоне 8–11 мкм, прочность неспечённого анода более 30 Н, содержание магния менее 3 ppm. |
|
Ключевые слова |
конденсатор, танталовый порошок, агломерация, дегидрирование, спекание, уплотнение, текучесть порошка. |
|
Название |
ВЛИЯНИЕ СОСТАВА НАНОСИМЫХ НА ПОВЕРХНОСТЬ ПЛЕНОК ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОДОРОДОПРОНИЦАЕМЫХ МЕМБРАН ИЗ НИОБИЯ И ТАНТАЛА |
|
Авторы |
А.В. Паничкин, А.А. Мамаева, А.М. Дербисалин, А.К. Кенжегулов, А.Т. Имбарова (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
А.В. Паничкин – Кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт Металлургии и обогащения, лаборатория «Металловедения». А.А. Мамаева – Кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией, Институт Металлургии и обогащения, лаборатория «Металловедения». А.М. Дербисалин – Магистр, младший научный сотрудник, Институт Металлургии и обогащения; Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева, Алматы, Казахстан. А.К. Кенжегулов – Магистр, инженер, Институт Металлургии и обогащения; Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева, Алматы, Казахстан. А.Т. Имбарова – Магистр, научный сотрудник, Институт Металлургии и обогащения, Алматы, Казахстан. |
|
Аннотация |
Представлены результаты измерения водородопроницаемости и дилатации мембран из фольг ниобия и тантала толщиной 40 мкм, с одной стороны покрытых слоем твердого раствора NbMo, NbW и TaMo, TaW соответственно. Измерения проведены при контакте газовой смеси аргона и водорода технической чистоты в соотношении 1/5 при избыточном давлении 500 кПа в условиях циклического колебания температуры с постепенным снижением ее средней величины от 580-585 С. Показано, что напыление слоев NbMo, NbW, TaMo толщиной 1 мкм позволяет увеличить максимальную водородопроницаемость мембран в сравнении с мембранами из чистых ниобия и тантала. Наиболее существенное влияние на этот параметр оказывает легирование ниобия вольфрамом в количестве 14 мас. %. Этот эффект может быть объяснен как более развитой и чистой от оксидных пленок поверхностью осаждаемых пленками твердых растворов, так и ролью легирующих элементов при диссоциативной абсорбции. Водородопроницаемость мембран после достижения максимального значения снижается. Степень снижения водородопроницаемости ниже у мембран со слоем более высоколегированного твердого раствора, что объясняется их высокой коррозионной стойкостью. Показано, что дилатация и период работы до разрушения мембран со слоем твердого раствора существенно варьируется в отличие от мембран тантала и ниобия, что объясняется высоким влиянием примесей газов в составе используемого при магнетронном распылении аргона. Это объясняется сродством ниобия и тантала с такими газами как кислород и азот, наличие их малых примесей в пленках приводит к снижению величины водородопроницаемости мембраны в целом. На основании проведенных исследований показана принципиальная возможность использования высоколегированных твердых растворов Nb — 30 мас. % W, Nb — 40 мас. % Mo и Ta — 25 мас. % Mo в качестве материалов для осаждения барьерных слоев на поверхность мембран из тантала и ниобия для отделения их от палладиевого каталитического слоя. |
|
Ключевые слова |
композиционная мембрана, ниобий, тантал, твердый раствор, покрытие, водородопроницаемость, дилатация. |
|
Название |
СИНТЕЗ И ХАРАКТЕРИСТИКА АНТИКОРРОЗИОННЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ ЛАТЕКСОВ ДЛЯ МЕТАЛЛА |
|
Авторы |
Эль-Сайед Негим, Л. Бекбаева, К. Омурбекова (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
Эль-Сайед Негим – PhD, профессор, Казахстанско-Британский технический университет. Л. Бекбаева – PhD студент, Институт химико-биологических технологий, Сатпаев университет, Алматы, Казахстан. К. Омурбекова – Магистр, научный сотрудник, Казахстанско-Британский технический университет, Алматы, Казахстан. |
|
Аннотация |
Сополимерные эмульсионные латексы на основе стирола (St) и 2-этилгексилакрилата, (2-Эха) получены эмульсионной полимеризацией с различными соотношениями составов (80:20% и 50:50 %). Полимеризацию проводили при температуре 80 °С с использованием персульфата аммония (APS) в качестве инициирующей системы в присутствии сульфата додецилбензола натрия (DBS) в качестве поверхностно-активного вещества. Для решеток сополимеров характерны FT-IR, 1HNMR, TGA и DSC. Наличие нового пика поглощения в инфракрасной области C-H растяжения и C-H из плоского изгиба полистирола при 3027 и 696 см-1 и химический сдвиг 1H ЯМР при 1.5-1.7 ppm из-за присутствия –CH2– в сополимере показывает, что полимеризация имела место. Термогравиметрический анализ (ТГА) показал более высокую термическую стабильность, полученную при температуре разложения. Эти сополимеры имеют одиночную температуру стеклянного перехода, показывая, что эти сополимеры могут сформировать однородный участок. Однако с увеличением соотношения 2-этилгексилакрилата в сополимере повышалась температура стеклования. Результаты показали, что увеличение соотношения 2-Эха усиливает антикоррозионные свойства покрытых пленок. Полученные сополимеры показали отличные адгезионные свойства на металле. Результаты показали, что латекс сополимера имеет хорошую стабильность в коррозии, ультрафиолетового света, и может использоваться как антитикоррозионный металл. Также увеличение соотношения 2-Эха усиливает антикоррозионные свойства металла. |
|
Ключевые слова |
сополимер, эмульсия, 2-Эха, антикоррозионные свойства. |
|
Название |
СОСТАВ И СВОЙСТВА ДИАТОМИТОВОГО СЫРЬЯ КАЗАХСТАНА И СИНТЕЗ НА ЕГО ОСНОВЕ СИЛИКАЛЬЦИТОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ |
|
Авторы |
Е.И. Кульдеев, И.В. Бондаренко, С.С. Темирова, Е.А. Тастанов, Р. Е. Нурлыбаев (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
Е.И. Кульдеев – Кандидат технических наук, ассоциированный профессор, академик Казахстанской национальной академии естественных наук, заместитель Генерального директора АО «Институт металлургии и обогащения»; Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева», г. Алматы, Казахстан. И.В. Бондаренко – кандидат технических наук, старший научный сотрудник, АО «Институт металлургии и обогащения», Алматы, Казахстан. С.С. Темирова – Кандидат химических наук , руководитель отдела управления научно-техническими проектами, Институт металлургии и обогащения, Алматы, Казахстан. Е.А. Тастанов – Доктор технических наук, главный научный сотрудник, Институт металлургии и обогащения, Алматы, Казахстан. Р. Е. Нурлыбаев – PhD, старший научный сотрудник «Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева», Алматы, Казахстан. |
|
Аннотация |
Обзор современных исследований и технологий по применению диатомитов в качестве силикатных добавок в строительные материалы показал, что работы в данном направлении активно проводятся в промышленно развитых странах, часть из них находится на стадии практической реализации. В статье также представлены результаты собственных исследований авторов по синтезу силикальцитов и гидратированных форм ферросиликальцитов с использованием в качестве основного силикатного компонента различных разновидностей казахстанских диатомитов месторождения Жалпак (Актюбинская область). Исследованы основные топологические и физико-механические характеристики природных диатомитов. Установлено, что использование термически активированного диатомита в смеси с пластификатором повышает прочность при сжатии и марочность строительных изделий, снижает их водопоглощение и удельный вес. Отмечено резкое повышение прочности изделий при использовании термически активированного высокожелезистого диатомита (20-30 % Fe2O3). Ренгенофазовый анализ образцов кубиков полученных композиций, прошедших полусухое прессование с термически активированным железистым диатомитом и последующую паровую обработку, показал наличие в их составе хеденбергита – Ca(Fe,Mg)Si2O6 и хлоритоида А – FeAl2SiO5(OH)2 в количестве до 1 мас. %. Технические характеристики кубиков композиций, полученных с использованием термически активированного диатомита, особенно его высокожелезистых форм, полностью соответствуют и превосходят нормативные показатели межгосударственного стандарта ГОСТ 379–95, предъявляемые к силикатным камням и кирпичам. В дальнейшем технология получения синтезируемых материалов может стать основой для создания новых и совершенствования действующих промышленных производств сухих строительных смесей и прочного силикатного кирпича в Казахстане. |
|
Ключевые слова |
диатомит, силикальциты, активация, соединения железа, сухие строительные смеси, силикатный кирпич. |
|
Название |
ПЕРЕРАБОТКА МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ШЛАКОВ РАФИНИРОВАННОГО ФЕРРОХРОМА С ПОЛУЧЕНИЕМ ГРАНУЛИРОВАННОГО ПОРИСТОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА |
|
Авторы |
И.В. Бондаренко, Е.А. Тастанов, Н.М-К. Садыков, М.Ш. Исмагулова (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
И.В. Бондаренко – Кандидат технических наук, Старший научный сотрудник, АО «Институт Металлургии и Обогащения», лаборатория глинозема и алюминия; «Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева», Алматы, Казахстан. Е.А. Тастанов – Доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, лаборатория глинозема и алюминия, АО «Институт Металлургии и Обогащения»; «Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева», Алматы, Казахстан. Н.М-К. Садыков – Младший научный сотрудник, лаборатория глинозема и алюминия, АО «Институт Металлургии и Обогащения»; «Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева», Алматы, Казахстан. М.Ш. Исмагулова – Кандидат технических наук, доцент кафедры физики, лаборатория глинозема и алюминия, АО «Институт Металлургии и Обогащения»; «Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева», Алматы, Казахстан. |
|
Аннотация |
В отвалах Актюбинского завода ферросплавов складированы более 12 млн. тонн шлак рафинированного феррохрома. Шлак в значительных количествах содержит корольки металла, а пылевидная минеральная часть шлака рафинированного феррохрома, представлена в основном двухкальциевым силикатом, загрязненный ядовитыми соединениями шестивалентного хрома. Металл может быть отделен от минеральной части пневмосепарацией и рассевом на ситах, а минеральная часть шлака эффективно переработана путем ее смешивания с железистым казахстанским диатомитом (опока), жидким стеклом и термической обработкой гранул с получением пористого стеклоподобного теплоизоляционного материала. Двухкальциевый силикат взаимодействуя с мелкодисперсным гидроксидом железа и гидратированным кремнеземом при нагреве до t ≥ 1000 °С образует пористую стеклофазу, представленную ферро-силикокальциевыми соединениями, придающими обожженным гранулам высокую механическую прочность. Установлено, что оптимальными условиями получения окатышей являются: соотношение диатомитовой руды к минеральной части шлака рафинированнного феррохрома 2:1, так как при других соотношениях практически не наблюдается образование обволакивающей окатыш стеклофазы; температура обработки 1050 °С, так как при более низких температурах практически не наблюдается образование стеклофазы. Соединения шестивалентного хрома при этом разрушаются при нагреве и растворяются в стекломассе с переходом в нерастворимую форму. Показано, что минеральная часть шлаков рафинированнного феррохрома благодаря сравнительно высокому содержанию оксидов кальция и кремния является ценным сырьем для получения гранулированного пористого теплоизоляционного материала. Предлагаемая технология позволяет извлекать высокоценную металлическую составляющую шлаков рафинированнного феррохрома в виде дорогостоящего металлоконцентрата рафинированного феррохрома и получать пористые окатыши-наполнители для железобетонных изделий. |
|
Ключевые слова |
шлак, феррохром, хром, стеклофаза, диатомит, ферритно-кальциевое флюсосвязующее, окатыши. |
|
Название |
ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА НЕКОНДИЦИОННОГО МАРГАНЕЦСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ С ПОЛУЧЕНИЕМ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ |
|
Авторы |
С.М. Исабаев, Х.М. Кузгибекова, Е.В. Жинова, И.М. Жилина, А.Т. Жамухаметова (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
С.М. Исабаев – д.т.н., профессор, заведующий лабораторией, Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, Караганда, Казахстан. Х.М. Кузгибекова – К.т.н., доцент, ведущий научный сотрудник, Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева. Караганда, Казахстан. Е.В. Жинова – Старший научный сотрудник, Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, Караганда, Казахстан. И.М. Жилина – Инженер первой категории, Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, Караганда, Казахстан. А.Т. Жамухаметова – Магистрант, руппа МЕТМ-17-2, Карагандинский государственный технический университет, Караганда, Казахстан. |
|
Аннотация |
Производство ферросплавов занимает ведущее положение в экономике Республики Казахстан. С истощением богатых по содержанию исходного марганцевого сырья возникла проблема необходимости вовлечения техногенных продуктов, т.е. бедных некондиционных руд и отходов производства ферросплавов. С точки зрения охраны окружающей среды регионов производства марганцевых сплавов, актуальными задачами являются: внедрение новых эффективных процессов пылеулавливания; вопросы очистки отходящих газов и шламов; нейтрализация и утилизация отходов. Создание рациональных технологических схем утилизации дисперсных материалов, содержащих целевой элемент выплавляемого ферросплава, является экономически выгодным и экологически обоснованным мероприятием для повышения рентабельности производства. Сернокислотное выщелачивание является головной операцией большинства схем гидрометаллургической переработки марганецсодержащего сырья. В качестве восстановителя применяют пероксид водорода, металлическое железо, пиритный концентрат, сернистый газ, сульфит-бисульфитные растворы. В статье приведены результаты гидрометаллургической переработки марганцевых пылей производства силикомарганца Аксуского завода ферросплавов. Для перевода в раствор псиломелана (MnОMnO2) — оксидного соединения, в виде которого марганец представлен в пыли производства силикомарганца, необходимо присутствие восстановителя в сернокислом растворе, в качестве которого использован пиритный концентрат. Исследовано влияние пирита на восстановление диоксида марганца при выщелачивании серной кислотой путем математического планирования эксперимента вероятностно-детерминированным методом. Определяющими факторами процесса выщелачивания являются: температура, продолжительность процесса, количество добавляемого пирита, концентрация серной кислоты. На основе значимых уравнений частной зависимости составлена математическая модель выщелачивания марганцевой пыли серной кислотой в присутствии пирита в виде обобщенного уравнения: Yрасч=3,7•10-6(0,9399х1+5,1847)(-13,761х22+62,507х2+23,402) (-0,7429х32+14,143х3+23,4)(-00071х42+1,466х4+18,323) На основании полученного уравнения выбраны оптимальные условия выщелачивания марганца в сернокислый раствор: температура 70 °С, продолжительность 3 часа, концентрация серной кислоты 5 %, добавка пиритного концентрата 90 % от веса пыли. Степень извлечения марганца составила 95,8 %. |
|
Ключевые слова |
марганцевые пыли, сернокислотное выщелачивание, пиритный концентрат, оптимальный режим, степень извлечения, гидрометаллургическая переработка, диоксид марганца. |
|
Название |
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРЕДЛАГАЕМЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ ПЕРЕРАБОТКИ ХЛОРИДНЫХ ОТХОДОВ ТИТАНО-МАГНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА |
|
Авторы |
А.Т. Мамутова, А.А. Ультаракова, Е.И. Кульдеев, А.М. Есенгазиев (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
А.Т. Мамутова – Магистрант, КазНИТУ им. К.И. Сатпаева; Президент, Усть-Каменогорский титано-магниевый комбинат. А.А. Ультаракова – Канд. техн. наук. и.о. зав.лабораторией, Институт металлургии и обогащения, лаборатория титана и редких тугоплавких металлов. Е.И. Кульдеев – канд. техн. наук, зам. директора Института металлургии и обогащения, лаборатория титана и редких тугоплавких металлов. А.М. Есенгазиев – Докторант РhD КазНИТУ им. К.И. Сатпаева, младший научный сотрудник. |
|
Аннотация |
Рассмотрена проблема утилизации хлоридных отходов, образующихся при получении губчатого титана из ильменитовых концентратов в процессе Кроля и металлического магния электролизом из природного карналлита. Техногенные хлорсодержащие отходы представляют значительную опасность для окружающей среды, загрязняя почвы и природные воды при выбросах их в атмосферу, при сбросе образующихся кислых промышленных сточных вод в водные объекты, при размещении твердых отходов в шламохранилищах. Хлоридные отходы титанового производства являются эффективными добавками в буровые растворы, улучшающие различные структурно-механические свойства последних. Предложен способ обезвреживания хлорсодержащих отходов путем перевода в водонерастворимую малотоксичную форму нейтрализацией кислых пульп известковым молоком. С хлоридными отходами теряются калий, магний, ниобий, тантал, скандий, марганец, хром и другие ценные металлы. В отходах титаномагниевого производства содержатся также рубидий и цезий, распределение которых по промпродуктам и отходам недостаточно изучено. Представлен обзор экологически безопасных, экономически оправданных технологий по переработке хлоридных отходов, который показал возможность извлечения скандия, ниобия и редкоземельных элементов и возврат в производство титана и магния. В связи с истощением минеральных сырьевых источников редких металлов переработка техногенных отходов является актуальной и перспективной. |
|
Ключевые слова |
хлоридные отходы, карналлит, ниобий, калий, магний, хлорирование, выщелачивание, редкоземельные элементы. |
|
Название |
ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОГРАММ СОДЕЙСТВИЯ КОММЕРЦИАЛИЗАЦИИ НАУЧНЫХ РАЗРАБОТОК В КАЗАХСТАНЕ |
|
Авторы |
Г.Ж. Алибекова, Г.Ж. Таяуова, Ж.Б. Ильмалиев (Алматы, Казахстан) |
| Информация об авторах |
Г.Ж. Алибекова – Доктор философии, ведущий научный сотрудник, Институт экономики Комитета науки МОН РК, Алматы, Казахстан. Г.Ж. Таяуова – Доктор философии, ведущий научный сотрудник, АО «Институт металлургии и обогащения». Ж.Б. Ильмалиев – Доктор философии, ведущий научный сотрудник, АО «Институт металлургии и обогащения». |
|
Аннотация |
В связи с ограниченностью экономических ресурсов остается всегда острым вопрос об эффективности государственных вложений в сферу науки и инноваций. Существующая научная литература отражает результаты исследований по тематике эффективности государственных вложений, как на национальном уровне, так и на уровне различных государственных программ развития. В Казахстане этот исследовательский вопрос достаточно слабо изучен. В статье осуществляется попытка внести вклад в данный исследовательский пробел. Рассматриваются вопросы теории и практики использования индикаторов для оценки эффективности программ содействия коммерциализации научных разработок. Изучены показатели оценки эффективности программ коммерциализации научных исследований и разработок Республики Казахстан, таких как программы Международного банка реконструкции и развития, Министерства образования и науки Республики Казахстан, Фонд науки, Национального агентства технологического развития. Произведен анализ развития индикаторов норвежской программы FORNY. Компаративное исследование показало, что работа по оценке эффективности программ коммерциализации требует перехода на постоянную и системную основу. Особое внимание предлагается уделить выработке и применению показателей поведенческой дополнительности (process additionality) и вовлечению местных уполномоченных органов в оценку эффективности программ на региональном местном уровне, что позволит повысить уровень их вовлеченности в реализацию этих программ. |
|
Ключевые слова |
оценка эффективности, программа коммерциализации, индикаторы эффективности. |
