С.В. Ефремова, Л.В. Бунчук, Э.М. Ли, А.А. Ниязов, Ю.И. Сухарников (Алматы, Казахстан) ПОЛУПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ФЛОТОРЕАГЕНТА ИЗ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ В КАЧЕСТВЕ СОБИРАТЕЛЯ
|
Название |
ПОЛУПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ФЛОТОРЕАГЕНТА ИЗ РИСОВОЙ ШЕЛУХИ В КАЧЕСТВЕ СОБИРАТЕЛЯ |
|
Авторы |
С.В. Ефремова, Л.В. Бунчук, Э.М. Ли, А.А. Ниязов, Ю.И. Сухарников (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
В процессе термической переработки рисовой шелухи получен пиролизат - органический продукт (ОП), представляющий собой водный раствор органических соединений различных классов. Наличие гидрофобных и гидрофильных групп атомов в составляющих компонентах органического продукта обеспечивает его гетерополярное строение. В условиях обогатительной фабрики РГП «НЦКПМС РК» ГНПОПЭ «Казмеханобр» проведены полупромышленные испытания органического продукта пиролиза рисовой шелухи в качестве собирателя на примере обогащения полиметаллической свинцово-цинковой руды месторождения Акжал. Органический продукт апробировали в сопоставлении с собирателем данафлот ТМ 067, заменяя 50 % его количества, вводимого во всех циклах технологического процесса обогащения. Приведены результаты сравнительных экспериментов флотации руды по базовому режиму (с использованием данафлота ТМ 067) и опытному режиму с использованием нового флотореагента в составе композиции данафлот ТМ 067:ОП = 1:1. Показано, что органический продукт пиролиза рисовой шелухи проявляет собирательные свойства и обеспечивает улучшение показателей флотации. Введение разбавленного в соотношении 1:1 водой раствора ОП вместо собирателя данафлот ТМ 067 позволяет повысить содержание свинца в свинцовом концентрате на 0,20 % и цинка в цинковом концентрате - на 0,38 % при росте извлечения металлов. Рекомендовано применение органического продукта пиролиза рисовой шелухи в качестве универсального флотореагента для обогащения свинцово-цинковых руд. |
|
Ключевые слова |
флотация, флотореагент, собиратель, обогащение, рисовая шелуха, органический продукт пиролиза рисовой шелухи, свинцово-цинковая руда. |
А.В. Балихин, М.И. Симонов (Алматы, Казахстан) ПОЛУЧЕНИЕ ТИТАНА, СПЛАВОВ И КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ MЕТОДОМ ЭЛЕКТРОЛИЗА ОКСИДОВ В РАСПЛАВЕ ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ: FFC CAMBRIDGE PROCESS. ОБЗОР
|
Название |
ПОЛУЧЕНИЕ ТИТАНА, СПЛАВОВ И КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ MЕТОДОМ ЭЛЕКТРОЛИЗА ОКСИДОВ В РАСПЛАВЕ ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ: FFC CAMBRIDGE PROCESS. ОБЗОР |
|
Авторы |
А.В. Балихин, М.И. Симонов (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
Объектом исследования является способ производства металлического титана и его сплавов, основанный на катодном твердофазном электролизе диоксида титана в расплавленном хлориде кальция. Приведён обзор литературных источников. Способ разработан в середине 90-х годов ХХ века в Кембриджском университете и носит название метод FFC. Метод претендует на конкуренцию с традиционным методом Кролла и отличается простотой технологии, аппаратурного оформления, использованием дешёвого сырья и экологической безопасностью. Метод даёт возможность непосредственно перерабатывать природные полезные ископаемые, например, рутил. В то время как ряд других методов, например, магниетермический, требуют промежуточного получения тетрахлорида титана из исходных руд. Рассматриваются актуальность производства титана с помощью FFC Cambridge процесса, возможные варианты механизма протекания реакции получения титана, его сплавов и композиционных материалов в процессе катодного восстановления оксидов в твёрдом состоянии, а также экологические аспекты внедрения данного способа. Указано на необходимость проведения дальнейших исследований по методу FFC с целью определения его эффективности для производства дешёвого титана, его сплавов и композиционных материалов. |
|
Ключевые слова |
титан, диоксид, сплавы, композиционные материалы, электролиз расплавов, электрохимическое восстановление, хлорид кальция, механизм дезоксидации, удешевление производства. |
Д.С. Балпанов, О.А. Тен, Н.К. Жаппар, В.М. Шайхутдинов, Р.А. Ханнанов (Алматы, Казахстан) БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РЕГЕНЕРАЦИИ ТРЕХВАЛЕНТНОГО ЖЕЛЕЗА И СОРБЦИИ РЕДКИХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ЦИРКУЛИРУЮЩИХ РАСТВОРОВ ПОДЗЕМНО-СКВАЖИННОЙ ДОБЫЧИ УРАНА
|
Название |
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РЕГЕНЕРАЦИИ ТРЕХВАЛЕНТНОГО ЖЕЛЕЗА И СОРБЦИИ РЕДКИХ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ЦИРКУЛИРУЮЩИХ РАСТВОРОВ ПОДЗЕМНО-СКВАЖИННОЙ ДОБЫЧИ УРАНА |
|
Авторы |
Д.С. Балпанов, О.А. Тен, Н.К. Жаппар, В.М. Шайхутдинов, Р.А. Ханнанов (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
Статья посвящена актуальным вопросам гидрометаллургии, в частности внедрению биотехнологических методов в практику подземно-скважинного выщелачивания урана. В работе описаны психротолерантные (хладоустойчивые) штаммы хемолитотрофных микроорганизмов Acidithiobacillus ferrivorans SU-4, UZ-1, UZ-2, UZ-3, способные окислять ионы закисного железа (Fe2+) в окисное (Fe3+) и тем самым повышать окислительно-восcтановительный потенциал технологического раствора, закачиваемого в пласт. Данные микроорганизмы могли бы стать хорошей альтернативой применяемым в настоящее время окислителям, как с экономической, так и с экологической стороны. Применение биотехнологического способа имеет еще один немаловажный положительный аспект - урановые руды содержат ассоциации редких (РМ) и редкоземельных (РЗМ) металлов в количествах, допускающих промышленную добычу. В качестве модельного объекта исследовались технологические растворы месторождения Семизбай U (Акмолинская область), содержащие селен, германий и скандий. В работе были исследованы различные микроорганизмы, способные к биосорбции и биоаккумуляции РМ и РЗМ, три из которых были отобраны как потенциальные биосорбенты, а также из них был создан консорциум. На основе микроорганизмов Rhizopus sp. FZ-1, Monoraphidium sp. CZ и Pseudomonas putida KS28 составлен консорциум с соотношением FZ-1 : CZ : KS28 равным 1:3:2, способный сорбировать и аккумулировать 196, 95 и 71 мг/г селена, германия и скандия, соответственно. Таким образом, дальнейшее совершенствование биотехнологии в гидрометаллургии позволит существенно повысить рентабельность действующих месторождений и снизить экологическую нагрузку на регионы с интенсивным горнорудным производством. |
|
Ключевые слова |
подземно-скважинное выщелачивание урана, биотехнология, биосорбция, редкие и редкоземельные металлы,хемолитотрофные микроорганизмы. |
Г.Ф. Крысенко, Д.Г. Эпов, Е.Б. Меркулов, М.А. Медков (Алматы, Казахстан) КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДАТОЛИТОВОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ГИДРОДИФТОРИДОМ АММОНИЯ
|
Название |
КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДАТОЛИТОВОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ ГИДРОДИФТОРИДОМ АММОНИЯ |
|
Авторы |
Г.Ф. Крысенко, Д.Г. Эпов, Е.Б. Меркулов, М.А. Медков (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
В статье представлены результаты исследований возможности комплексной переработки датолитового минерального сырья гидродифторидом аммония. Вскрытие датолитового минерального сырья гидродифторидом аммония проводили при температуре 150 оС и массовом соотношении датолитовой руды к фторирующему реагенту 1:2,3 в никелевом контейнере, который помещали в реактор с электрообогревом. Использованы методы термогравиметрического, рентгенофазового, рентгено-флюоресцентного и химического анализов. Термогравиметрическое исследование показало, что процессы, протекающие при гидродифторидном вскрытии датолитовой руды и датолитового концентрата, имеют аналогичный характер и практически совпадают по температурным интервалам, однако при фторировании руды наблюдается интенсивное газовыделение, которое отсутствует при фторировании концентрата. Для предотвращения интенсивного газовыделения при фторировании руды предложено выдерживать шихту при комнатной температуре до полного фторирования CaCO3. Установлено, что фторирование датолитового минерального сырья гидродифторидом аммония протекает с образованием комплексных фтораммониевых солей бора, кремния, железа и CaF2. Показано, что водное выщелачивание профторированного сырья позволяет отделить кальций в виде флюорита с концентрацией не ниже 95 %, а выдерживание профторированной датолитовой руды при температуре 395 оС в течение 1 ч позволяет извлечь в газовую фазу до 99,8 % кремния и бора. Для разделения смеси фтораммониевых солей бора и кремния предложено использовать возгонку или аммиачный гидролиз. Предложены два варианта технологической схемы переработки датолитовой руды гидродифторидом аммония с получением товарных продуктов: фторобората аммония, кремнефторида аммония, аморфного кремнезема, плавиковошпатового концентрата иохры, что будет способствовать рациональному использованию данного минерального сырья. |
|
Ключевые слова |
датолитовое минеральное сырье, гидродифторид аммония, фторирование, выщелачивание, возгонка, фторо-борат аммония, гексафторосиликат аммония. |
Н.И. Копылов, Э.В. Солотчина (Алматы, Казахстан) ФАЗОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
|
Название |
ФАЗОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ |
|
Авторы |
Н.И. Копылов, Э.В. Солотчина (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
Статья посвящена исследованию впервые обнаруженного процесса образования нефелина в материалах шихт производства керамических материалов, содержащих глины Красноярского и Сукпакского месторождений Тувы и кек деарсенизации шлама отвалов Хову-Аксы. В данной работе при проведении рентгенофазового анализа продуктов предварительной подготовки шихт были установлены значительные изменения фазового состава, подготовленного к обжигу материала. В нём полностью отсутствуют основные фазы исходных смесей (силикат Na4Mg2Si3O10 и кальцит), а вместо них в значительном количестве (~ 50 %) образуется новая фаза – нефелин. Для определения возможной схемы образования нефелина в условиях предварительной подготовки шихт в работе были рассмотрены некоторые варианты химизма этого процесса с их термодинамическим анализом. На основании расчётов энергии Гиббса реакций было показано, что образование нефелина может происходить в условиях данной обработки при минимальной компонентности системы, без участия карбонатных фаз (кальцита, доломита). Взаимодействие осуществляется между силикатом Na4Mg2Si3O10 и каолинитом Al4[Si4O10](OH)8 с образованием синтетического нефелина Na[Al-SiO4] или силикатом Na4Mg2Si3O10, каолинитом Al4[Si4O10](OH)8 и ортоклазом K[AlSi3O10] с образованием природного нефелина K0,25Na0,75[AlSiO4]. |
|
Ключевые слова |
нефелин, каолинит, ортоклаз, глины, кек деарсенизации, энергия Гиббса, энтропия, энтальпия, кальцит, силикат. |
X.A. Linnik, L.U. Amanzholova, A.S. Sharipova, A.N. Zagorodnyaya (Алматы, Казахстан) BALKHASH COPPER-SMELTING PLANT SULFURIC ACID WORKSHOP’S SLIME COMPOSITION
|
Название |
BALKHASH COPPER-SMELTING PLANT SULFURIC ACID WORKSHOP’S SLIME COMPOSITION |
|
Авторы |
X.A. Linnik, L.U. Amanzholova, A.S. Sharipova, A.N. Zagorodnyaya (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
The production of copper from the charge at the Balkhash copper smelting plant is carried out according to the following scheme: melting in a molten bath → matte conversion → copper refining. In this case a number of technogenic formations (slags, dust, gases, solutions and slimes from flushing gases, copper electrolytic slimes) are obtained, wherein contained in the charge various elements are concentrated. Separate formations either are already raw materials for the extraction of certain elements, or they are considered as raw materials for other elements. Now from copper electrolytic slime the plant produces Au, Ag, Se, from the gases - H2SO4. The device for Re extraction from solutions of flushing gases is designed. The solutions contains in addition to Re also the elemental Se of red modification. The project covers cleaning the solution from solid suspensions and Se (slime). This slime can be considered as a raw material for Se extraction. Now there is no technology for obtaining Se from such slimes. As a rule the development of any technology for the extraction of metals begins from study of raw materials. The purpose of this work is to study the chemical, phase and granulometric composition of the slime formed during flushing of the gases. Studies were carried out on a sample of slime separated from industrial solutions. Slime was studied by various methods of analysis: X-ray fluorescence (XRF); chemical; X-ray phase diffraction (XRPhD); infrared spectroscopy (IRS); sieve. In the slime were found 18 elements (Pb, Se, Re, Al, Si, S, Ca, Fe, Cu, Zn, Sr, Cd, I, Hg, Ni, Br, Bi, As), which content varies in a wide range. The slime-forming element is Pb (57.87 % by weight), the content of other elements interesting for their possible recovery as follow, % by weight: 4.6 Se, 0.14 Re, 0.33 I, 0.57 Hg. According to the XRPhD data in the slime basic compound is PbSO4 (92.8 %), there are selenium compounds: PbSeO4 (4.8 %) and very small amounts of elemental selenium of three modifications (0.4, 0.9 and 1.1 %). The presence of PbSO4 and PbSeO4 compounds is confirmed also by IRS method. But in addition to the named compounds, in the slime there are other compounds that contain groups SeO3 2-, СН2, СН3, С═О (of yet unidentified compounds). The granulometric composition of the slime is represented approximately 48.4 % by particles smaller than 0.4 mm, into which 47.84 % of Pb, 47.45 % of Se, 55.31 % of Re are recovered. The results obtained will be used to substantiate the method for selenium recovery from the slime into the solution, taking into account the properties of its compounds. Nevertheless, studies on the specification of the substantial composition of Se contained in the slime must continue. It was not possible to determine all the selenium-containing compounds because of its insignificant content in the slime compared to lead. |
|
Ключевые слова |
solutions, slime, elemental, quantitative, substantial, granulometric composition, selenium, lead, rhenium. |
A.M. Uskenbayeva, R.K. Aubakirova, A.V. Panickin, D.M. Dzhumabekov (Алматы, Казахстан) PREPARATION OF TARGETS BASED ON ALUMINIDE SYSTEMS FOR MAGNETRON DEPOSITION OF HEAT-RESISTANT COATINGS
|
Название |
PREPARATION OF TARGETS BASED ON ALUMINIDE SYSTEMS FOR MAGNETRON DEPOSITION OF HEAT-RESISTANT COATINGS |
|
Авторы |
A.M. Uskenbayeva, R.K. Aubakirova, A.V. Panickin, D.M. Dzhumabekov (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
The present work offers results of experimental work on obtaining targets based on aluminide systems which composition corresponds to nickel, titanium and cobalt monoaluminides for magnetron sputtering purposed at obtaining intermetallic aluminide coatings on steel substrates. In the course of the process the work on mixing the powders of each system and pressing them on a steel substrate has been conducted, which, being the basis of the target, ensures the tightness of the magnetron seals and the removal of heat at the required level. The blanks obtained in such a manner were sintered in a vacuum induction furnace, as well as on a constructed test installation through hot pressing method. It was demonstrated that sintering in an induction furnace leads to a large porosity of the blanks, that isn’t admissible at production of targets. At sintering samples by hot pressing, simultaneous pressing and sintering of powders were achieved, which became the advantage of hot pressing, in which the material is rapidly compacted at relatively low specific pressures. The combination of pressing and sintering in one operation made it possible to obtain samples that were practically nonporous. At the same time sectional targets from aluminum and plates of cobalt, nickel and titanium were obtained. The preparation of such targets was carried out by pouring the aluminum melt into a mold on the bottom of which the plates were laid. It was revealed that sectional targets retain their shape during the sputtering process and are not destroyed. However, they do not allow obtaining coatings of precisely specified composition. The produced targets were sputtered on a magnetron sputtering installation to produce aluminide films on a steel substrate. As a result, high-quality AlNi, AlCo, and AlTi aluminide coatings of uniform thickness, characterized by high adhesion to the substrate were obtained. So the coatings having a uniform, defect-free surface, a homogeneous structure and tightly adhering to the substrate were obtained. The conducted experimental work enabled to determine the optimal methods for obtaining and configuration of targets for magnetron sputtering of coatings based on nickel, cobalt and titanium aluminides. In order to obtain the coatings having a minimum deviation in chemical composition from the set one, it is recommended to use targets sintered from powder mixtures by hot pressing method. |
|
Ключевые слова |
coating, nickel, titanium, cobalt aluminides, sintered target, magnetron, hot pressing, sputtering. |
S.K. Kilibayeva, Zh.E. Yakhiyaeva, L.Ya. Agapova, A.N. Altenova, B.M. Sukurov (Алматы, Казахстан) THE ELECTROLYTE COMPOSITION INFLUENCE ON THE STRUCTURE OF DEPOSITED ALLOYS OF NICKEL WITH REFRACTORY RARE METALS
|
Название |
THE ELECTROLYTE COMPOSITION INFLUENCE ON THE STRUCTURE OF DEPOSITED ALLOYS OF NICKEL WITH REFRACTORY RARE METALS |
|
Авторы |
S.K. Kilibayeva, Zh.E. Yakhiyaeva, L.Ya. Agapova, A.N. Altenova, B.M. Sukurov (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
The present work provides the results of electrolytic deposition of alloys on the basis of nickel with refractory rare metals (Re, W, Mo) from sulfate fluoride and ammonium-sulfate electrolytes in the conditions of membrane electrolysis. The precipitations analyses of alloys were carried out by X-ray phase and electronic-microscopic methods. Influence of composition of electrolyte on structure, the phase and chemical composition of the deposited alloys is investigated. It is established that from sulfate fluoride solutions powders ternary (Ni-Re-W, Ni-Re-Mo) and quaternary (Ni-Re-W-Mo) alloys of dark gray color with a green shade precipitated; from ammoniumsulfate solutions three-component Ni-Re-Mo alloy in the form of a foil of gray color is deposited. Results of the raster electronic microscopy (REM) have shown that precipitate deposited from fluoride sulfate solutions, consists of alloys of Ni with Re, W and Mo, and their particles generally have mainly layered structure (heavy fraction) and also agglomerate structure (easy fraction). In case of the alloys obtained from ammonium-sulfate electrolytes, the surface of the agglomerated particles becomes smoother. Element composition of the precipitates of Ni-Re-W-Mo alloys deposited from sulfate fluoride solutions, according to electron microscopy is following, wt. %: 57.24 Ni; 2.01 Re; 0.36 W; 1.82 Mo; 5.34 Ti; 32.92 O. For the Ni-Re-Mo alloys deposited from ammonium-sulfate solutions the following element composition is established, wt. %: 58.67 Ni; 22.71 Re; 9.88 Mo; 0.19 Ti; 8.69 O. In the alloy deposited from ammonium-sulfate electrolytes, tungsten isn’t found. The presence of titanium in alloys is explained by its transition from cathode material to precipitates of alloys in the course of electrolysis. Heat treatment of alloys slightly reduces the content of oxygen in them and doesn’t lead to strong change of composition of alloy. Results of the X-ray phase analysis have shown that after alloys annealing operation, change of phase structure isn’t recorded. |
|
Ключевые слова |
electrolysis, electrolytic alloys, nickel, rhenium, tungsten, molybdenum, titanium, electrolyte, microstructure, electrodeposition |
Е.И. Рогов, Е.Е. Жатканбаев, Ж.К. Жатканбаева, Т.Е. Жатканбаев (Алматы, Казахстан) СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДОБЫЧИ ЗОЛОТА НА РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ СПОСОБАМИ БУЛЬДОЗЕРНО- СКРЕПЕРНЫМ И ПОДЗЕМНОГО СКВАЖИННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ
|
Название |
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДОБЫЧИ ЗОЛОТА НА РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ СПОСОБАМИ БУЛЬДОЗЕРНО-СКРЕПЕРНЫМ И ПОДЗЕМНОГО СКВАЖИННОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ |
|
Авторы |
Е.И. Рогов, Е.Е. Жатканбаев, Ж.К. Жатканбаева, Т.Е. Жатканбаев (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
Способ подземного скважинного выщелачивания (ПСВ) является одним из экономически выгодных и экологически безопасных способов добычи урана. В настоящее время ведутся научно-исследовательские работы по применению этого способа в добыче других металлов, оцениваются технические и экономические аспекты геотехнологии скважинного выщелачивания. Основываясь на теоретических данных и опыте работ в области подземного скважинного выщелачивания урана, в статье проведен сравнительный анализ экономической эффективности добычи золота способами бульдозерно-скреперным (открытым) и подземного скважинного выщелачивания. Анализ основывается на данных математического моделирования выщелачивания золота при различной ширине россыпи и радиусе технологических ячеек. Установлена зависимость себестоимости добычи от ширины россыпи. При классическом – открытом способе добыче себестоимость растет с увеличением ширины россыпи вследствие возрастания холостых прогонов техники и снижения эффективности работы, а при подземном скважинном выщелачивании себестоимость снижается. Установлено, что верхним порогом ширины россыпи для экономически-эффективной добычи бульдозерно-скреперным способом является ширина 80 м, при большей ширине добыча будет экономически не выгодна. Противоположная картина наблюдается при применении способа подземного скважинного выщелачивания золота, с увеличением ширины россыпи (до 100 и более метров) экономическая эффективность растет, минимальный порог определен в 40 метров. Также установлено, что такие негативные параметры россыпи как обводненность и погребенность при открытом способе, являются положительными для способа ПСВ. Таким образом, способ ПСВ является альтернативным открытому способу и позволяет вовлечь в отработку россыпи благородных металлов, которые ранее считались экономически и технологически не эффективными. |
|
Ключевые слова |
подземное скважинное выщелачивание, открытый способ, экономическая эффективность, россыпь, золото,геотехнология, математическое моделирование |
