N.A. Ussenov, D. R. Magomedov, A.K. Kojzhanova, N.N. Abdyldayev, A.T. Abubakriyev (Алматы, Казахстан) ESTIMATION OF GOLD-BEARING PERSISTENT ORES FLOTATION BENEFICATION EFFICIENCY BY HANCOCK-LOUIKEN CRITERION
|
Название |
ESTIMATION OF GOLD-BEARING PERSISTENT ORES FLOTATION BENEFICATION EFFICIENCY BY HANCOCK-LOUIKEN CRITERION |
|
Авторы |
N.A. Ussenov, D. R. Magomedov, A.K. Kojzhanova, N.N. Abdyldayev, A.T. Abubakriyev (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
A sample of the refractory gold-containing ore of the Karernoye deposit was subjected to a stage crushing up to -0.071+0 mm of grain size grade, followed by separation and averaging in accordance with the standard sampling technique for technological studies and material composition reseraches. According to the chemical analysis, the average gold content the sample is 1.02 g/t. The content of other elements and their compounds is as follows, %: Fe,O, - 5,3; Fe - 2,17; SO,2 - 0,045; S2* - 0,015; S2 - 0,865; Сot- 1,87; C < 0,1. Mineralogical and electron microscopic methods of analysis shown that gold in this sample is presented mainly in the form of sulfide which are intergrowths with pyrite and microparticles interspersed into quartz and sandstone. The results of flotation washability of the refractory ore according to the classical scheme in a closed cycle with 3 re-cleaning operations are presented. As a result of flotation benefication of the studied ore, the conditioned flotation concentrate was obtained with a gold content of 26.68 g/t (as per technical regulations requirements it is more than 20 g/t), with a mass yield of 3.48 % and gold recovery into the concentrate 91,0%. In flotation tailings, the gold content is less than 0.09 g/t, which is about 9 % of gold. The efficiency of the flotation process was calculated using the Hancock-Louiken formula, the efficiency coefficient n was: n = 87.5 %, high efficiencies n > 75 %, indicates that the flotation process is very effective, which is also confirmed by the high values of the coefficients of enrichment (K = 26.2) and reduction (R = 28.7). Taking into consideration the complicated composition of the flotation concentrate by harmful impurities (arsenic, antimony and organic carbon) and a high content of sulphide sulfur in the form of pyrite, the process of its further processing by direct cyanidation will be ineffective. In this case one of the options for processing the flotation concentrate may be a preliminary chemical oxidation method of sulphides before cyanidation. |
|
Ключевые слова |
resistant ore, flotation beneficiation, enrichment factor, reduction factor, enrichment efficiency, Hancock-Louiken criterion. |
N.N. Abdyldayev, N.A. Ussenov, A.K. Kojzhanova, D.M. Yessimova, S.T. Akchulakova (Алматы, Казахстан) DETERMINATION OF SUBSTANTIAL COMPOSITION OF GOLD-BEARING RAW MATERIALAND DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR ITS PROCESSING
|
Название |
DETERMINATION OF SUBSTANTIAL COMPOSITION OF GOLD-BEARING RAW MATERIALAND DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR ITS PROCESSING |
|
Авторы |
N.N. Abdyldayev, N.A. Ussenov, A.K. Kojzhanova, D.M. Yessimova, S.T. Akchulakova (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
The studies to determine material composition of ore and develop the procedure for processing of oxidized ore from the western flank of Karyernoye deposit with complex mineral and phase composition and low gold content were conducted. Urgency of these studies is determined by difficulty of this type of crude ore processing, wherein basic metal - gold is scattered throughout various phases, its content is low, and its recovery is very complicated at processing the same raw materials at plants. The representative technological sample (TS-3) of initial ore, related to the oxidized type due to low content of sulfide sulfur, was taken. Based on substantial composition, it represents hydrothermally altered sandstone, silty sandstone and siltstone with veinlets of quartz or carbonate-quartz composition, and is characterized by gold-sulfide-quartz formation of the impregnated type. Phase and elemental compositions, forms of gold existence and nature of its bond with ore constituents were examined by chemical, X-ray phase, X-ray fluorescence, rational, and assay methods of analysis. Ore mineralization is pyrite, gold content in the sample is 0.44 g/t. Basic mineral constituents are quartz (45.0 %) and albite (3.5 %), whereas pyrite content is 1.4 %. According to the results of the rational analysis, gold is found in all four phases and mainly (72.4 %) presented in rock-forming minerals in the form of fine-grained gold, significant amount of gold (24.1 %) - in the form associated with crystal lattices of mineral carrier, and small amounts of gold occur in the form of native and quartz-covered. Three-stage ore gravity benefication was carried out, and maximum gold recovery to concentrate was 47.2%. Closed-cycle flotation benefication (3 times re-cleaning) allows recovery 64.7 % of gold into concentrate. Direct cyanide leaching of initial ore milled to -0.071 mm grain size class (80 % and 90 %) allowed converting from 86.3 % up to 90.9 % of gold into solution. |
|
Ключевые слова |
oxidized gold-bearing ore, flotation, gravitation, gravity concentrate, flotation concentrate, cyanidation |
А.В. Балихин, О.Э. Барковская (Алматы, Казахстан) ПЕРСПЕКТИВЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕНИЯ ИЗ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ГАЗОВ. ОБЗОР
|
Название |
ПЕРСПЕКТИВЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕНИЯ ИЗ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ГАЗОВ. ОБЗОР |
|
Авторы |
А.В. Балихин, О.Э. Барковская (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
В статье рассмотрены проблемы извлечения рения и других редких металлов из фумарольных газов вулкана Кудрявый на острове Итуруп. Дан обзор разработанных и запатентованных технологий извлечения ReS, из высокотемпературных вулканических газов, а также описано первое в мире месторождение рения, представленное фумарольным полем с действующими источниками глубинных флюидов. На основе комплексных физико-химических исследований газовых струй вулкана показан их стационарный характер, дана характеристика фумарольных кор, описан и подтвержден состав первого собственного минераларения - рениита, дана оценка выноса металлов вулканическими газами, который может достигать 20-36 т/год. Основной вклад в валовый расход газов на вулкане составляет эмиссия с парящих площадок, достигающая 20000 - 30000 т/сут. при скорости 0,12-0,7 м/с, в то время как скорости газов мощных фумарол 8-120 м/с. Приведен обзор сорбционного метода выделения рения из сернокислых растворов ионитами различных марок. Сделан вывод о целесообразности извлечения рения, индия, германия и других металлов из единственного в России и мире месторождения, а фумарольные парогазовые выбросы вулкана можно рассматривать как новый тип уникального комплексного минерального сырья. Причем объем извлеченного рения может полностью удовлетворить потребности страны и исключить зависимость ее промышленности от импорта. Получать рений в промышленных масштабах планируется в 2020 году. Риски вложений в производство редкометалльного концентрата из газов экспертами считаются оправданными. |
|
Ключевые слова |
рений, фумарольные газы, улавливание, извлечение, сорбция, иониты, вулкан Кудрявый, остров Итуруп |
N.M. Burabayeva, V.N. Volodin, S.A. Trebukhov, A.V. Nitsenko, B.B. Bolatbekov (Алматы, Казахстан) THERMODYNAMICS OF FORMATION AND EVAPORATION OF TELLURIUM SULFUR MELTS
|
Название |
THERMODYNAMICS OF FORMATION AND EVAPORATION OF TELLURIUM SULFUR MELTS |
|
Авторы |
N.M. Burabayeva, V.N. Volodin, S.A. Trebukhov, A.V. Nitsenko, B.B. Bolatbekov (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
Based on the values of sulfur and tellurium activity in melts, calculated as the ratio of the partial values of the saturated vapor pressure over the solution to the vapor pressure over the pure element, represented by the temperature-concentration dependences, the thermodynamic mixing functions are determined: enthalpy and entropy in the form of concentration dependences. The system is distinguished by an alternating deviation from the law of ideal solutions: negative in the range of alloys rich in tellurium and positive for solutions with a sulfur content of more than 40 at. %. Thermodynamic constants were calculated for two concentration intervals of the system: 0 - 45 at. % S (100 - 55 at.% Te) and 45 - 100 at. % S (55 - 0 at.% Te), the error of determination was 9.69 %. The visualization of changes in the partial thermodynamic functions of formation indicates a complex molecular composition of the melts. The calculated melting constant of the tellurium-sulfur melts, taking into account the a priori information on the molecular composition of sulfur and tellurium, suggested a complex composition of the vapor phase formed by polymers, varying with the concentration of the elements. The thermodynamic constants of formation and evaporation of liquid solutions of tellurium and sulfur obtained by concentration dependences can be used in thermodynamic calculations and supplement the physicochemical data base of these elements. |
|
Ключевые слова |
sulfur, tellurium, activity, concentration, melt, enthalpy, entropy, mixing, evaporation |
Н.И. Копылов (Алматы, Казахстан) ХИМИЗМ ОБЖИГА ШЛАМА ОТВАЛОВ ХОВУ-АКСЫ
|
Название |
ХИМИЗМ ОБЖИГА ШЛАМА ОТВАЛОВ ХОВУ-АКСЫ |
|
Авторы |
Н.И. Копылов (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
Наряду с природными явлениями (вулканические извержения, гейзеры, термальные источники и др.), загрязняющими мышьяксодержащими продуктами окружающую среду, по имеющейся в литературе данным антропогенные источники поставляют в литосферу до 9,4-10* т мышьяка в год в виде экологически опасных отвальных отходов [1]. Из них более 90 % составляют мышьяксодержащие отвальные отходы цветной металлургии, включая отходы непосредственно металлургических переделов (до ~30 %) с концентрациями мышьяка в пределах до ~12 %. Особую опасность загрязнения окружающей среды при этом вызывают мышьяксодержащие отвалы старых закрытых производств, практически бесхозных. Контроль состояния отвалов, как правило, снижен или вообще не ведётся. Кобъектам подобного рода могут быть отнесены отвалы шламов Хову-Аксы бывшего комбината Тувакобальт со средним содержанием мышьяка в пределах 4,5 5,0 %. В связи с этим представляются злободневными вопросы по проблеме ликвидации отвалов и использования их в качестве вторичного сырья. Поэтому, исследования проблемы вывода мышьяка из шламовых отвалов и возможность перевода мышьяка и получаемых продуктов деарсенизации в товарную продукцию представляют как научный, так и практический интерес. В рамках исследований этой проблемы проведенная работа посвящена химизму обжига шлама отвалов Хову-Аксы бывшегокомбината Тувакобальт, в частности, термодинамическомуаспекту операции обжига. Конкретно, расчётам энергии Гиббса реакции термического разложения парасимплезита Fe,(As,),8H,O при нагрева шлама с образованием основного арсената джонбаумита Са (Asa,),OН и расчётам термодинамических характеристик образующегося в шламе парасимплезита, а в продукте его обжига - джонбаумита. |
|
Ключевые слова |
обжиг, шлам, парасимплезит, джонбаумит, энергия Гиббса, мышьяк, охрана окружающей среды, термодинамика |
A.K. Kenzhegulov, A.A. Mamayeva, A.B. Panichkin (Алматы, Казахстан) ADHESION PROPERTIES OF CALCIUM PHOSPHATE COATINGS ON TITANIUM
|
Название |
ADHESION PROPERTIES OF CALCIUM PHOSPHATE COATINGS ON TITANIUM |
|
Авторы |
A.K. Kenzhegulov, A.A. Mamayeva, A.B. Panichkin (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
Biocompatible calcium phosphate coatings were obtained by high-frequency magnetron sputtering method on the titanium substrate of VT1-0 brand at a high-frequency plasma power of 200 W and a different sputtering time. The results of Auger spectroscopy study of the elemental concentrations of profiles along the depth of the obtained calcium phosphate films are presented. X-ray phase analysis results allowed to determine the detailed structure and phase composition of calcium phosphate coatings formed as a result of plasma-chemical reactions on a titanium substrate are presented. It was found that the diffraction peaks corresponding to hydroxyapatite shift toward larger angles and the magnitude of the interplanar spacing decreases, which is due to the process of formation of tri-calcium phosphate and titanium oxide. The data of sclerometric studies (scratch test) on the adhesion strength of the formed coatings to the substrate are given at different film thicknesses equal to 0.09 um, 0.72 um and 1.6 um. According to the sclerometry data, films with a smaller thickness (0.09 um) undergo degradation at much lower values of the load than samples with a higher thickness (0.72 and 1.6 um). This is explained by the fact that films with a larger thickness have stronger adhesion and cohesive resistance. Thus, with an increase of the thickness of the calcium phosphate coating up to 1.6 um, there is a significant improvement in adhesion characteristics. |
|
Ключевые слова |
calcium phosphate coating, high-frequency magnetron sputtering, indenter, acoustic emission, friction coefficient, titanium substrate |
A.V. Panichkin, A.M.Derbisalin, A.A.Mamayeva, D.M. Dzhumabekov, A.T. Imbarova (Алматы, Казахстан) HYDROGEN PERMEABILITY OF MEMBRANES BASED ON NIOBIUM AND TANTALUM FOILS IN THE ATMOSPHERE OF TECHNICAL PURITY HYDROGEN
|
Название |
HYDROGEN PERMEABILITY OF MEMBRANES BASED ON NIOBIUM AND TANTALUM FOILS IN THE ATMOSPHERE OF TECHNICAL PURITY HYDROGEN |
|
Авторы |
A.V. Panichkin, A.M.Derbisalin, A.A.Mamayeva, D.M. Dzhumabekov, A.T. Imbarova (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
The paper presents the results of measuring the hydrogen permeability of membranes fromniobium and tantalum foils with 40 um of thickness. The measurements were carried out in a hydrogen atmosphere of technical purity with a smooth decrease in temperature followed by isothermal aging and under conditions of cyclic temperature variation. It is shown that the temperature and the magnitude of the excess pressure influence the hydrogen permeability of the niobium and tantalum membranes. A decrease in temperature causes a reduction in hydrogen permeability. The increase in hydrogen pressure shortens the period until the maximum of hydrogen permeability is reached. This indicates that an increase in the gas pressure loss accelerates the saturation of the membrane vith hydrogen. The val- ues of hydrogen permeability and the duration of the membrane before destruction are interrelated. The more hydrogen flow through the membrane, the faster it breaks down. When membranes function under cyclic temperature fluctuations, the period before their destruction is longer compared to that observed in membranes with a smooth temperature decrease followed by isothermal aging. This phenomenon is explained by a significant change in the solubility of hydrogen in niobium and tantalum in the range of 500-600 °C. Probably, a cyclic change in temperature leads to a decrease in the average concentration of hydrogen in niobium and tantalum and, as a result, increases their plasticity. Under conditions of cyclic temperature change, the optimal hydrogen permeability and the period before destruction of the niobium membrane show in the range of 535-555 °C at a pressure of 500 kPa, and membranes from tantalum in the range of 555-568 °C and 300-500 kPa. Investigation of the surface of membranes after contact with hydrogen showed that the main cause of their breakthrough are microcracks, which arise when crossing folds formed during membrane dilatation. It is assumed that the creation of conditions to pre- vent the crossing of folds and their more orderly formation will significantly increase the service life of hydrogen permeable membranes. Upon contact with technical grade hydrogen, the surface of the membranes of tantalum and niobium is coated with a thin oxide film. This leads to a decrease in hydrogen permeability over time. |
|
Ключевые слова |
hydrogen permeability, thin membranes, niobium, tantalum, dilatation, hydrogen |
Ж.Б. Сагдолдина, М.К. Cкаков, Б.К. Рахадилов, А.А. Жадыранова (Алматы, Казахстан) ПОЛУЧЕНИЕ TIN/Al2O3 ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ МЕХАНИЧЕСКОГО
|
Название |
ПОЛУЧЕНИЕ TIN/Al2O3 ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ МЕХАНИЧЕСКОГО |
|
Авторы |
Ж.Б. Сагдолдина, М.К. Cкаков, Б.К. Рахадилов, А.А. Жадыранова (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
Представлены результаты исследования морфологии поверхности и механические свойства покрытий TiN/AI,O полученных методом механического сплавления (МС). Установлено, что формирование морфологии поверхности покрытий из порошковых материалов на подложке зависит от эффективности пребывания компонентов порошка в зоне динамической нагрузки удара шаров. Рентгенофазовое исследование TiN/AI,O, покрытий показало уширение дифракционных пиков, что свидетельствует о высоком уровне внутренних напряжений в процессе механического сплавления. Возможно, под действием ударов шаров происходит дислокационное скольжение в структуре AI,O2, которое приводит к образованию протяженных (плоских) дефектов упаковки и остаточных микронапряжений в решетке. Предположено, что механизм формирования покрытий в процессе МС связан с деформационным перемешиванием, которое приводит к образованию структурных дефектов; миграция структурных дефектов придает подвижность атомной структуре, способствуя образованию новых соединений или твердых растворов. В исследуемой системе присутствуют как исходные компоненты покрытий, так и зародыши ряда новых соединений. Была исследована адгезионная прочность Al,O./TiN покрытий на поверхности титанового сплава до и после отжига при 900 °C методом скратч-тестирования. В результате испытаний определялась минимальная нагрузка, которая приводила к разрушению покрытия. Оценка адгезионной прочности покрытий до и после отжига показала значительное улучшение адгезии покрытий после отжига при 900 °С. Улучшение адгезии после отжига может быть связано с диффузионными процессами, которые могут облегчать структурную релаксацию после процесса деформационного перемешивания. Показано, что износостойкость Al,O,/TiN покрытий после отжига при 900 °С возрастает в два раза, микротвердость - в три раза относительно титана ВТ1-0. |
|
Ключевые слова |
Ключевые слова: механическое сплавление, адгезия, отжиг, износостойкость, морфология, оксидно-алюминиевое керамическое покрытие, нитрид титана |
Б.К. Рахадилов, О.А. Степанова, Ж.Б. Сагдолдина, Т.Н. Байсеркенова (Алматы, Казахстан) СТРУКТУРА ПОВЕРХНОСТИ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ Р6М5 ПОСЛЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ
|
Название |
СТРУКТУРА ПОВЕРХНОСТИ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ Р6М5 ПОСЛЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ |
|
Авторы |
Б.К. Рахадилов, О.А. Степанова, Ж.Б. Сагдолдина, Т.Н. Байсеркенова (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
В статье представлены результаты исследования поверхностной структуры быстрорежущей стали P6M5 после электронно- лучевой обработки с использованием методов электронной микроскопии. После электронно-лучевой обработки происходит уменьшение размера карбидных частиц и на поперечном сечении образца формируется закаленный слой, представляющий собой более фрагментированный мартенсит. При этом модифицированный слой плавно переходит в основу. Толщина модифицированного слоя стали P6M5 составляет в среднем 20 мкм. Проведением энергодисперсионного анализа поверхности стали P6М5 до и после электронно-лучевой обработки установлено, что после электронно-лучевой обработки не наблюдаются значительные изменения элементного состава поверхности материала. Структура сталей состоит из мартенсита и карбида. При этом определено, что светлые сферические карбиды обогащены вольфрамом и молибденом, а серые - ванадием. Электронно-микроскопическим методом подтверждено, что после электронно-лучевой обработки на поверхностном слое быстрорежущей стали P6M5 образуются мелкодисперсные частицы вторичных фаз, представляющие собой карбиды М.С. Определено, что частицы карбида М. С находятся внутри кристаллов а-мартенсита. Охарактеризованы вторичные фазы, образовавшиеся после электронного облучения, в поверхностных слоях быстрорежущей стали P6М5. Предположено, что образование фрагментированного мартенсита и карбидов С приводит к повышению твердости и износостойкости стали Р6М5. |
|
Ключевые слова |
электронно-лучевая обработка, быстрорежущая сталь, микроструктура, мартенсит, карбид |
И.А. Блайда, Т.В. Васильева, О.И. Джамбек, Л.И. Слюсаренко, И.Н. Барба (Алматы, Казахстан)
|
Название |
ОСОБЕННОСТИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОТВАЛОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ НАКОПЛЕНИЯ |
|
Авторы |
И.А. Блайда, Т.В. Васильева, О.И. Джамбек, Л.И. Слюсаренко, И.Н. Барба (Алматы, Казахстан) |
|
Аннотация |
В статье приведены результаты по изучению физико-химических и биологических особенностей техногенных субстратов породного отвала обогащения угля Львовско-Волынского угольного бассейна разного срока хранения. Это позволило обосновать целесообразность их переработки биотехнологическим методом и рекомендовать для утилизации независимо от срока хранения с целью получения германиевого концентрата и снижения их токсичности. В работе использованы современные и классические методы исследования: атомно-абсорбционный, ИК-спектроскопический, рентгенофазовый, спектральный и др. Для измерения окислительно-восстановительного потенциала (Eh) и рН использовали потенциометрический метод и авторскую запатентованную электрохимическую ячейку. Установлено, что в процессе хранения отвалов в них под воздействием внешних факторов происходят изменения физико-химических и биологических свойств, которые влияют на структуру и состав микробиоценоза и способность сформировавшихся равновесных систем к деструкции. Установлено, что в отвалах при длительном хранении происходит концентрирование по большинству составляющих и окисление ионов металлов сырья до высших степеней окисления с образованием более устойчивых равновесных структур. Установлено, что на величину рН изучаемых систем в значительной степени влияет срок хранения субстрата, а на величину Eh - в значительной степени состав раствора для выщелачивания, в меньшей степени - срок хранения субстрата и наличие в нем аборигенной микробиоты. Установлено значительное влияние аборигенной микробиоты субстратов отвалов на их устойчивость в процессе переработки, при этом влияние собственной микробиоты в отвалах с длительным сроком хранения более выражено. |
|
Ключевые слова |
породные отвалы углеобогащения, микробиоценоз, аборигенное сообщество микроорганизмов, германий, галлий, выщелачивание |
