Горное дело
Вареха Ж.П., Хасен Б.П., Лис С.Н.Б.Технические решения по повышению эффективности извлечения метана из низкогазопроницаемых угольных пластов
Название | Технические решения по повышению эффективности извлечения метана из низкогазопроницаемых угольных пластов |
Авторы | Вареха Ж.П., Хасен Б.П., Лис С.Н. |
Информация об авторе |
ТОО «Институт проблем комплексного освоения недр», лаб. подземной разработки пластовых месторождений, Караганда Вареха Ж.П., канд. техн. наук, зав. лабораторией Хасен Б.П., канд. техн. наук, директор Института Лис С.Н., старший научный сотрудник, snlis@yandex.kz |
Реферат | Для извлечения метана из карагандинских углей авторами разработана технология торпедирования скважин, которая позволяет увеличить дебит газа из скважины в несколько раз. Угольные пласты Карагандинского бассейна являются низкопроницаемыми и для извлечения метана требуется техногенное воздействие на эти пласты. Наиболее распространённая в Карагандинском бассейне технология воздействия на пласт с целью стимулирования его газоотдачи — гидроразрыв имеет ряд недостатков и малоэффективна для промышленной добычи метана. В основу предложенного в данной работе метода интенсификации газовыделения положен принцип деструкции систем «уголь-газ (флюид)» на молекулярном и надмолекулярном уровне. Взрывание заряда взрывчатых веществ (ВВ) в скважине, пробуренной по пласту или вблизи пласта, вызывает ударную волну, вслед за которой проходит волна разряжения. Увеличение давления на угольный пласт вызывает в нем напряженно-деформированное состояние, а последующий резкий сброс давления приводит к деструкции системы «уголь – газ» и выделению свободного метана. Сущность технологии заключается в том, что в результате взрывания в скважине зарядов ВВ нарушается термодинамическое равновесие системы «уголь — метан» с выделением свободного метана и образованием в углепородном массиве флюидопроводящих каналов. Периодическое взрывание зарядов ВВ способствует генерации и распространению волн напряжений и разряжений и образованию различных систем трещин в угольно-породном массиве. Разработанная технология защищена патентом на изобретение. Применение разработанной технологии для коммерческой добычи метана из низкопроницаемого угольного массива позволит снизить затраты и уменьшить продолжительность подготовки угольного пласта к интенсификации добычи метана. |
Ключевые слова | метан, газоотдача, проницаемость угольного пласта, гидроразрыв пласта, торпедирование скважин |
Библиографический список |
|
Обогащение полезных ископаемых
Муханова А.А., Тусупбаев Н.К., Семушкина Л.В., Турысбеков Д.К.Применение модифицированного собирателя при флотации свинцово-цинковых руд месторождения Шалкия
Название | Применение модифицированного собирателя при флотации свинцово-цинковых руд месторождения Шалкия |
Авторы | Муханова А.А., Тусупбаев Н.К., Семушкина Л.В., Турысбеков Д.К. |
Информация об авторе |
АО Центр наук о Земле, металлургии и обогащения,лаб. флотореагентов и обогащения, Алматы Муханова А.А., младший научный сотрудник, ainura-muhanova@mail.ru Тусупбаев Н.К., докт. техн. наук, зав. лабораторией Семушкина Л.В., канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник Турысбеков Д.К. , канд. техн. наук, старший научный сотрудник |
Реферат | В статье представлены результаты исследований процесса флотации свинцово-цинковой руды месторождения Шалкия с применением доизмельчения и модифицированного реагента. С применением доизмельчения промежуточных продуктов и аполярного реагента керосина получен свинцовый концентрат с содержанием свинца 49,5 % (при извлечении 57,4 %) и цинковый концентрат с содержанием цинка 56,9 % (при извлечении 66,84 %). Использование керосина для улучшения флотируемости полезных компонентов шламовых частиц позволяет повысить извлечение свинца и цинка в концентраты примерно еще на 2-3 %. Для замены керосина предлагается применение нового аполярного реагента. Он представляет собой эмульгированную смесь дизельного топлива и нефти Кумкольского месторождения при их оптимальном соотношении 1:1. Применение его совместно с доизмельчением продуктов обогащения позволяет интенсифицировать процесс флотации шламовых частиц минералов и улучшить показатели обогащения шалкиинской руды по свинцу и цинку. Удается повысить извлечение свинца в концентрат на 16,6 %. Содержание свинца в свинцовом концентрате повышается с 39,9 до 51,3 % (на 11,4 %). В цинковом цикле извлечение цинка в цинковый концентрат повышается на 17,24 %. Содержание цинка в цинковом концентрате повышается с 41,9 до 57,9 % (на 16,0 %). Содержание свинца в хвостах флотации, полученных по схеме обогащения с применением доизмельчения и модифицированного реагента, уменьшается с 0,3 до 0,18 %, цинка – с 1,3 до 0,7 %. |
Ключевые слова | тонковкрапленная труднообогатимая руда, доизмельчение, извлечение, свинцовый концентрат, цинковый концентрат, керосин, дизельное топливо, обогащение руды. |
Библиографический список |
|
Металлургия
Загородняя А.Н., Линник К.А., Шарипова А.С., Абишева З.С., Жумабеков Ж.Ж.Сорбционная очистка растворов технического перрената аммония от элементов-примесей
Название | Сорбционная очистка растворов технического перрената аммония от элементов-примесей |
Авторы | Загородняя А.Н., Линник К.А., Шарипова А.С., Абишева З.С., Жумабеков Ж.Ж. |
Информация об авторе |
АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаб. редких рассеянных элементов, Алматы Загородняя А.Н., главный научный сотрудник, профессор, alinazag39@mail.ru Линник К.А., инженер Шарипова А.С., канд. техн. наук, научный сотрудник Абишева З.С., член-корр. НАН РК, президент АО ЦНЗМО РГП «Жезказганредмет», Жезказган Жумабеков Ж.Ж., зам. начальника цеха редких металлов |
Реферат | Статья посвящена получению марочной соли перрената аммония из технического перрената аммония (ТПА). На практике марочную соль из ТПА получают в основном методами однократной или многократной перекристаллизации. Из 13 регламентируемых элементов — AI, Fe, K, Ca, Si, Mg, Mn, Cu, Mo, Na, Ni, Р, S — наиболее трудно удаляемым элементом является калий. В динамических условиях изучена сорбция катионов элементов из растворов ТПА в деминерализованной воде — дистиллированной и сверхчистой — катионитом КУ-2 (производства России) в Н+ форме. Десорбцию сорбированных металлов осуществляли растворами соляной и серной кислот. Установлено, что все элементы-примеси сорбируются катионитом по-разному; качество деминерализованной воды, применяемой для растворения технической соли, не сказывается на сорбции элементов-примесей. Извлечение элементов-примесей (за исключением Mg) из обоих видов растворов идентично и уменьшается в следующей последовательности Pb, Zn, Cd > Mn > Ca > Mg > Fe > Cu > Ni > K. Но при пропускании 40-го уд. об. каждого из растворов из них извлекаются, %: Pb, Zn, Cd – 99; Mn — 90- 88; Ca — 77-84; Mg — 68–93; Fe — 68–75; Cu — 8–23; Ni — 15–28; K — 0,22–0. Катионитом КУ-2 можно очистить 8 – 10 уд. об. растворов ТПА от элементов-примесей до концентраций, из которых можно выделить чистую соль перрената аммония, в том числе от калия — до концентрации 0,1–0,2 мг/дм3. Из объединенных очищенных растворов сочетанием процессов выпаривания и кристаллизации получена соль высшей марки (АР-00). Десорбцию сорбируемых элементов-примесей с одновременным переводом катионита КУ-2 в Н+ форму можно проводить соляной или серной кислотой. |
Ключевые слова | перренат аммония, элементы–примеси, катионит, сорбция, десорбция, деминерализованная вода, кислоты |
Библиографический список |
|
Исабаев С.М., Кузгибекова Х.М., Жинова Е.В., Зиканова Т.А.Разработка технологии окислительного обжига золотомышьяковых концентратов двойной упорности
Название | Разработка технологии окислительного обжига золотомышьяковых концентратов двойной упорности |
Авторы | Исабаев С.М., Кузгибекова Х.М., Жинова Е.В., Зиканова Т.А. |
Информация об авторе |
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья иФилиал НЦ КПМС РК «Химико-металлургический институт им. ж.абишева», Караганда *lab-isabaev@rambler.ru Исабаев С.М., докт. техн. наук, профессор, зав. лабораторией ФХиТСЭ, lab-isabaev@rambler.ru Кузгибекова Х.М., канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник Жинова Е.В., старший научный сотрудник Зиканова Т.А., канд. техн. наук, старший научный сотрудник |
Реферат | Для успешного применения цианистого процесса, широко используемого в практике отечественной и зарубежной промышленности для переработки сульфидных упорных и особо упорных золотосодержащих концентратов, необходима предварительная подготовка сырья для выщелачивания, т.е. удаление вредных примесей: сурьмы, мышьяка, серы и углистых веществ, которые являются сорбентами цианидных ионов золота. Наиболее изученным и широко распространенным в промышленности является окислительный обжиг, а применение для него высокоэффективного обжигового агрегата способствует решению проблемы переработки золотомышьяковых концентратов двойной упорности. С этой целью в лабораторном масштабе разработана технология агломерирующего обжига золотомышьякового углеродсодержащего концентрата на агломерационной установке. Tмакс.= 800-1100°С достигалась за 10-20 мин и держалась в зоне 10-20 мин, разряжение изменялось от 400 до 830 мм водяного столба. Определены оптимальные параметры агломерирующего обжига: температура 800-1000°С, продолжительность 15-25 мин. При этом степень удаления составляла, %: углерода 98,6; мышьяка 92,8; серы (десульфуризация) 97,3. В лабораторных условиях проверено цианидное и тиомочевинное выщелачивание золота из огарков с различным содержанием серы, мышьяка и углистых веществ. Показано преимущество тиомочевинного выщелачивания золота из огарков агломерирующего обжига и установлены оптимальные параметры данного процесса: температура 50°С, продолжительность 2 часа, расход тиомочевины 3-5 кг/т, Ж:Т = 2:1. Степень извлечения золота в зависимости от содержания мышьяка, сульфидной серы и углерода при тиомочевинном выщелачивании из огарков, полученных при температуре обжига 800-1000°С, составила 90,2-94,3 %, в то время как при применении цианида — 80,5-91,9 %. |
Ключевые слова | золото, мышьяк, арсенопирит, пирит, обжиг, выщелачивание, тиомочевина |
Библиографический список |
|
Ковзаленко В.А., Сарсенбай Г., Садыков Н.М-К., Имангалиева Л.М.Каолины – некондиционное алюмосиликатное сырье
Название | Каолины – некондиционное алюмосиликатное сырье |
Авторы | Ковзаленко В.А., Сарсенбай Г., Садыков Н.М-К., Имангалиева Л.М. |
Информация об авторе |
АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаб. глинозема и алюминия, Алматы Ковзаленко В.А., канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, kovza40@mail.ru Сарсенбай Г., канд. техн. наук, научный сотрудник Садыков Н.М-К., научный сотрудник Имангалиева Л.М., ведущий инженер |
Реферат | Представлен краткий обзор месторождений каолинов на территории бывших союзных республик. Отражен балансовый запас каолинового сырья в России, Украине, Узбекистане, Туркменистане, Грузии и Казахстане. Проведены исследования химического и минералогического состава каолинов Алексеевского, Кызылсокского и Кулантюбинского месторождений Казахстана, из пяти имеющихся месторождений каолинов и одного месторождения каолинитовых кварцитов. Использованы методы химического, рентгенофазового и рентгенофлуоресцентного анализа. По данным химического анализа алексеевский каолин содержит, мас. %: Al2O3 — 19,3; SiO2 — 69,6; Fе2O3 — 0,97; Na2O — 0,15; K2O — 0,6; потери при прокаливании — 6,3. Полуколичественный рентгенофазовый анализ каолинов Алексеевского месторождения показал следующий минералогический состав, мас. %: кварца — 67.5; каолинита – 31,4; мусковита — 1,1; Кулантюбинского месторождения — наличие следующих минералов, мас. %: кварца — 46; каолинита — 49; алунита — 5,1. Химический состав каолинов месторождения Кулантюбе следующий, мас. %: SiO2 — 52,6; Al2O3 — 13,9; Fе2O3 — 0,32; СaО — 0,11; Na2O — 0,91; K2O — 1,05; SО3 — 9,4. Вредными примесями Кулантюбинского месторождения являются оксиды железа и сернистые соединения. Результаты рентгенофлуоресцентного анализа пробы из месторождения Кызылсок показали содержание, мас. %: Al2O3 — 10,8, SiO2 — 46,0; Fe2O3 — 5,0; Na2O — 1,4; SO3 — 0,8; K2О — 1,2; СаО — 10,0; TiO2 — 0,6. Установлено, что содержание оксида алюминия незначительно, а вредных примесей: оксидов железа и сернистых соединений велико. Поэтому наиболее перспективным для переработки каолинов с целью получения модифицированного жидкого стекла и обогащенного концентрата оксида алюминия признано Алексеевское месторождение. |
Ключевые слова | каолины, месторождение, состав химический, минералогический, рентгенофазовый, рентгенофлуоресцентный анализ, оксид алюминия |
Библиографический список |
|
Шевко В.М., Сержанов Г.М., Айткулов Д.К., Абжанова А.С., Тулеев М.А.Термодинамическое моделирование совместного восстановления металлов из смеси оксидов с образованием карбида кальция и силицидов железа
Название | Термодинамическое моделирование совместного восстановления металлов из смеси оксидов с образованием карбида кальция и силицидов железа |
Авторы | Шевко В.М., Сержанов Г.М., Айткулов Д.К., Абжанова А.С., Тулеев М.А. |
Информация об авторе |
Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова, Шымкент, кафедра «Металлургия» Шевко В.М., докт. техн. наук, профессор, sunstroke_91@mail.ru Сержанов Г.М., магистр техн. наук Абжанова А.С., канд. техн. наук, преподаватель Тулеев М.А., бакалавр технических наук Казахский национальный технический университет им. К.И.Сатпаева Айткулов Д.К., докт. техн. наук, профессор, первый проректор |
Реферат | Определенная часть цинковых руд, содержащих 10-25 % Zn, перерабатывается пирометаллургическими методами (Cтерлинг процесс, Империал Смелтинг процесс, вельцевание), которые ориентированы только на извлечение цинка и не обеспечивают комплексного использования сырья. В частности, в шлак или клинкер практически полностью переходят кремний, кальций и железо. Для переработки цинксодержащих руд нами предложена их пирометаллургическая переработка с одновременным получением в электропечи ферросплава, карбида кальция и извлечением цинка в возгоны. В статье приводятся результаты исследований термодинамического моделирования совместного восстановления кремния, железа и кальция в системе Fe2O3-SiO2-CaO-nC применительно к предложенному процессу. Исследования проводили методом термодинамического моделирования с использованием программного комплекса HSC-5.1, разработанного финской металлургической компанией «Outokumpu» и основанного на минимизации энергии Гиббса. Определялось влияние температуры (от 1500 до 2400°С), количества углерода (от 8 до 18 к-ат) на степень распределения кремния, железа и кальция в исследуемой системе при давлении 0,1 МПа. Найдено, что высокую (80-90 %) степень перехода кальция в карбид кальция можно наблюдать в температурном интервале 1870-2000°С и 12,5-18 к-ат углерода. Образование силицидов железа (Fe3Si, Fe5Si3, FeSi, FeSi2) происходит при меньшей температуре, чем образование карбида кальция. Кремний полностью переходит в ферросплав в температурном интервале 1820-1870°С и n=10-18. |
Ключевые слова | восстановление, кремний, кальций, термодинамическое моделирование, силициды железа, карбид кальция |
Библиографический список |
|
Физико-химические исследования
Рогожников Д.А., Анисимова О.С., Мамяченков С.В.Термодинамические особенности азотнокислотного выщелачивания медно-цинковых сульфидных промпродуктов
Название | Термодинамические особенности азотнокислотного выщелачивания медно-цинковых сульфидных промпродуктов |
Авторы | Рогожников Д.А., Анисимова О.С., Мамяченков С.В. |
Информация об авторе |
ФГАОУ ВПО Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия, Институт материаловедения и металлургии, кафедра металлургии тяжелых цветных металлов Рогожников Д.А., канд. техн. наук, научный сотрудник, darogozhnikov@yandex.ru Анисимова О.С., канд. техн. наук, доцент Мамяченков С.В., докт. техн. наук, профессор, старший научный сотрудник |
Реферат | Проведены термодинамические исследования азотнокислотного выщелачивания полиметаллических сульфидных промпродуктов. Исследуемый промпродукт представлял собой многокомпонентное сульфидное сырье, неподдающееся разделению при селективной флотации руд месторождения Майкаин В, Казахстан. Изучены элементный и фазовый составы промпродукта с применением рентгенофазового и электронно-микроскопического анализов. Результаты анализов показали, что сфалерит, пирит, халькопирит и галенит являются наиболее распространенными минералами в изучаемом сырье. Выполнены расчеты изменения энергии Гиббса и констант равновесия для возможных реакций сульфидных минералов с азотной кислотой. Расчет этих величин произведен для температур 100 и 80°С, выбор которых обусловлен технологическими соображениями. Установлена достаточно большая термодинамическая вероятность их протекания с образованием элементной серы, гематита и водорастворимых соединений меди. Определены наиболее вероятные условия протекания процессов выщелачивания построением диаграмм Пурбэ E-pH с образованием желаемых продуктов. Полученные результаты показали, что для максимального перевода сульфидов в сульфатную форму необходимы начальные значения потенциала системы Е более 0,9 В. При этом медь и цинк переходят в раствор, взаимодействие сульфидов с азотной кислотой приводит к ее разложению и образованию нитрозных газов. которые окисляют до высших оксидов в абсорбционных колоннах с получением смеси азотной и азотистой кислот, используемой на последующих стадиях выщелачивания. |
Ключевые слова | термодинамические исследования, азотнокислотное выщелачивание, медно-цинковые промпродукты |
Библиографический список |
|
Материаловедение
Алтенова А.Н., Килибаева С.К., Яхияева Ж.Е., Агапова Л.Я., Абишева З.С., Сукуров Б.М.Влияние природы материала подложки и термической обработки на адгезию и микротвердость электролитических рений-никелевых покрытий
Название | Влияние природы материала подложки и термической обработки на адгезию и микротвердость электролитических рений-никелевых покрытий |
Авторы | Алтенова А.Н., Килибаева С.К., Яхияева Ж.Е., Агапова Л.Я., Абишева З.С., Сукуров Б.М. |
Информация об авторе |
АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаб. редких рассеянных элементов, Алматы, АлтеноваА. Н., ведущий инженер Килибаева С. К., канд. техн. наук, научный сотрудник Яхияева Ж.Е., инженер Агапова Л. Я., докт. техн. наук. зав. лабораторией, rm.303.imo@mail.ru Абишева З. С., член-корр. НАН РК, президент АО ЦНЗМО Национальная лаборатория коллективного пользования Сукуров Б.М., канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник |
Реферат | В статье приведены результаты исследований влияния природы материала подложки (нержавеющая сталь и медь) и термической обработки на адгезию и микротвердость рений-никелевых покрытий. Электролитические покрытия на основе рений-никелевых сплавов осаждали из аммонийно-сернокислых растворов с добавками глицерина в условиях мембранного электролиза. Полученные покрытия подвергали термической обработке в токе инертного газа аргона при температуре 400°С в течение 1 ч. Проведена оценка степени адгезии Re-Ni покрытий к подложкам методом нанесения решетчатых сеток и параллельных царапин (метод рисок). Значение оценки адгезии образцов покрытий до отжига с нанесением решетчатых надрезов составило по четырехбалльной шкале: на медной подложке 1 балл, на стальной подложке 4 балла. После отжига значение оценки адгезии образцов покрытий составило: на медной подложке 1 балл, на стальной подложке 2 балла. Значение адгезии образцов покрытий к подложкам, оцененное методом нанесения параллельных надрезов, составило по трехбалльной шкале на медной и стальной подложках до отжига 2 балла, после отжига оно составило на медной подложке 1 балл, на стальной подложке 2 балла. В целом адгезия Re-Ni покрытий на медных подложках выше, чем на стальных, а термическая обработка покрытий повышает адгезию независимо от материала подложки. Микротвердость покрытий после отжига повысилась: на медной подложке – от 6990 до 9211 МПа, на стальной подложке – от 3732 до 4204 МПа. |
Ключевые слова | сплав, покрытия, рений, никель, мембранный электролиз, медная подложка, стальная подложка, отжиг, адгезия, микротвердость |
Библиографический список |
|
Исмаилов М.Б., Рамазанова Ж.М, Нигметчанова Г.Б., Толендыулы С., Мустафа Л.М.Влияние деформации и термической обработки на структуру и свойства магниевого сплава системы Mg-Al-Zn-Mn
Название | Влияние деформации и термической обработки на структуру и свойства магниевого сплава системы Mg-Al-Zn-Mn |
Авторы | Исмаилов М.Б., Рамазанова Ж.М, Нигметчанова Г.Б., Толендыулы С., Мустафа Л.М. |
Информация об авторе |
АО «Национальный центр космических исследований и технологий», лаб. космического материаловедения, Алматы Исмаилов М.Б., докт. техн. наук, профессор, директор департамента космического материаловедения и приборостроения Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.»>m.ismailov@spaceres.kz Рамазанова Ж.М, канд. хим. наук, доцент, зав. лаб. Нигметчанова Г.Б., старший научный сотрудник Толендыулы С., PhD докторант Мустафа Л.М., младший научный сотрудник |
Реферат | Исследовано влияние деформации и термической обработки на структуру и свойства экспериментального магниевого сплава системы Mg-Al-Zn-Mn. Деформируемые сплавы данной системы предназначены для изготовления полуфабрикатов различными методами обработки давлением (прессование, ковка на гидравлических прессах, штамповка и т.п.). Химический состав полученных в лабораторных условиях образцов составил, вес. %: алюминий — 8,3; цинк — 0,61; марганец — 0,25; остальное — магний. Пористость сплава составила 5,9 %. Полученный сплав по составу аналогичен стандартному сплаву МА5 и европейскому аналогу AZ80A. Деформация осуществлялась при температурах образцов 150 — 350°С и до степеней сжатия 20 % и 40 (20+20) %. При температуре 150°С деформация приводит к разрушению образцов. При температурах 200°С и выше пластическая деформация идет без образования трещин. Показано, что с увеличением температуры прессования прилагаемое давление пресса уменьшается. Исследована микроструктура образцов. Установлено, что после гомогенизационного отжига размеры зерен находятся в пределах 13 — 15 мкм. Деформация сплава в 20 % приводит к измельчению зерен до 10 — 11 мкм. Деформация до 40 % приводит к уменьшению размера зерна до 9 — 10 мкм. Получены значения давления прессования для степени деформации 20 и 40% и диапазона температур прессования 200 — 350°С. Установлено, что при степени деформации 20 и 40 % максимальные значение прочности достигаются при температуре 250°С. Прочностные характеристики для исследованного экспериментального магниевого сплава приближаются к характеристикам российского сплава МА5 и европейского сплава AZ80A при степени деформации 40%. |
Ключевые слова | магниевый сплав, деформация, термическая обработка, микропористость, микротвердость, прочностные характеристики |
Библиографический список |
|
Рамазанова Ж.М, Мустафа Л.М.Формирование оксидного покрытия в импульсном режиме методом микродугового оксидирования
Название | Формирование оксидного покрытия в импульсном режиме методом микродугового оксидирования |
Авторы | Рамазанова Ж.М, Мустафа Л.М. |
Информация об авторе |
АО «Национальный центр космических исследований и технологий», лаб. космического материаловедения, Алматы Рамазанова Ж.М., канд. хим. наук, доцент, зав. лаб., zhanat2005@yandex.kz Мустафа Л.М., младший научный сотрудник |
Реферат | В настоящее время в качестве конструкционных материалов в современном машиностроении и космической отрасли широко используются алюминий и его сплавы. Одним из перспективных методов получения износостойких защитных покрытий на алюминии и его сплавах является метод микродугового покрытия. При формировании оксидного покрытия в импульсном режиме методом микродугового оксидирования величина длительности анодного импульса тока оказывает существенное влияние на шероховатость покрытия. В данной работе исследовано влияние длительности анодного импульса тока на свойства оксидного покрытия, полученного методом микродугового оксидирования. Установлено, что с увеличением длительности анодного импульса тока увеличиваются толщина и шероховатость покрытия. Увеличение шероховатости покрытия связано с тем, что с ростом толщины покрытия увеличивается мощность и интенсивность микроплазменных разрядов Полученное оксидное покрытие имеет высокую износостойкость по сравнению с необработанным металлом основы. Покрытие, обладающее одновременно низкой шероховатостью и высокой износостойкостью, было получено при длительности анодного импульса 150-200 мкс, при этом шероховатость покрытия составила 0,9-2,2 мкм соответственно. Важной физико-механической характеристикой покрытия является его микротвердость, которая при толщине покрытия 19,7 и 26,5 мкм составляет 3,8 и 33,5 GПа соответственно. Установлено, что при микродуговом оксидировании после слоя оксида формируется переходный слой вглубь металла с высоким значением микротвердости в сравнении с материалом подложки. При этом микротвердость переходного слоя постепенно уменьшается от оксидного слоя вглубь металла. Так, при формировании покрытия при длительности анодного импульса 100 мкс на глубине 15 — 40 мкм вглубь металла микротвердость переходного слоя постепенно уменьшается от 1047,4 МПа до 846,2 МПа. Исследования морфологии поверхности покрытий показали, что с увеличением толщины покрытия пористость уменьшается, и средний размер пор при длительности анодного импульса тока 200 мкс составляет 6,06 мкм. |
Ключевые слова | микродуговое оксидирование, износостойкость, шероховатость покрытия, коэффициент трения |
Библиографический список |
|
Исследование электрохимических процессов
Килибаева С.К., Абишева З С., Агапова Л.Я., Аманжолова Л.У.О комплексообразовании никеля с глицерином в сернокислых фторидных и аммонийных растворах
Название | О комплексообразовании никеля с глицерином в сернокислых фторидных и аммонийных растворах |
Авторы | Килибаева С.К., Абишева З С., Агапова Л.Я., Аманжолова Л.У. |
Информация об авторе |
АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаб. редких рассеянных элементов, Алматы, Килибаева С. К., канд. техн. наук, научный сотрудник Абишева З. С., член-корр. НАН РК, президент АО ЦНЗМО Агапова Л. Я., докт. техн. наук, зав. лабораторией, rm.303.imo@mail.ru лаборатория физических методов анализа Аманжолова Л.У., канд. техн. наук, научный сотрудник |
Реферат | В статье приведены результаты исследований некоторых физико-химических свойств электролитов для осаждения сплавов Re-Ni в виде покрытий. Изучено влияние введения в рений-никельсодержащие растворы добавок фторида натрия, серной кислоты, сульфата аммония и глицерина, которые позволяют облегчить процесс совместного восстановления рения и никеля в сплав. Добавки глицерина в никельсодержащие растворы снижают их электропроводность, что позволяет предположить образование комплексов никеля с глицерином. Так электропроводность раствора сульфата никеля составляет 8,7•10-3 Ом-1см-1, с добавками серной кислоты — 172•10-3 Ом-1см-1, серной кислоты и фторида натрия – 99,8•10-3 Ом-1см-1, серной кислоты и сульфата аммония — 65•10-3 Ом-1см-1, а в случае добавок глицерина в эти растворы их электропроводность снижается и составляет соответственно: 7,4•10-3; 163•10-3; 78•10-3; 54,1•10-3 Ом-1см-1. Методом непрерывных изменений удельной электропроводности определен стехиометрический состав комплексов никеля с глицерином. Рассчитаны величины констант нестойкости (Кн) и значения свободной энергии образования (ΔG) исследуемых комплексов никеля с глицерином, которые при отношении Ме : лиганд в комплексе, равном 3:4; 3:6(1:2); 3:8, составили, соответственно: 1,7•10-8; 2,07•10-8; 5,78•10-8 и 44,32; 43,84; 41,29 кДж/моль. Методами кондуктометрии и ИК-спектроскопии установлено, что стойкость глицератных комплексов никеля несколько снижается с ростом концентрации глицерина в растворах. Методом электродиализа определен заряд ионов никеля в исследуемых электролитах. Установлено, что ионы никеля в сернокислых фторидных и аммонийных растворах с добавками глицерина в основном мигрируют через катионообменные мембраны в сторону катода, что позволяет говорить о существовании глицератных комплексов никеля в катионной форме. Предполагаемый состав образующихся комплексов никеля с глицерином следующий: [Ni(Glyc)2]2+; [Ni(H2O)3(Glyc)3]2+. |
Ключевые слова | никель, глицерин, электролит, электропроводность, комплексы, константы нестойкости, ИК-спектроскопия, электродиализ |
Библиографический список |
|
Использование промышленных отходов
Блайда И.А., Васильева Т.В., Баранов В.И.Использование биогидрометаллургических технологий в решении проблем утилизации техногенных отходов с получением ценных металлов
Название | Использование биогидрометаллургических технологий в решении проблем утилизации техногенных отходов с получением ценных металлов |
Авторы | Блайда И.А., Васильева Т.В., Баранов В.И. |
Информация об авторе |
Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова, Биотехнологический научно-учебный Центр, Одесса, Украина Блайда И.А., канд. технич. наук, зав. лаб., iblayda@ukr.net Васильева Т.В., канд. биолог. наук, старший научный сотрудник Львовский национальный университет им. Ивана Франко, кафедра физиологии и экологии растений, Львов, Украина Баранов В.И., канд. биолог. наук, доцент |
Реферат | В статье приведены результаты по комплексному изучению биологических и физико-химических свойств техногенных отходов топливно-энергетического комплекса, на основании которых обоснован выбор биогидрометаллургического метода их переработки и показана его эффективность. Повышенное содержание ионов тяжелых металлов и значения рН водной вытяжки отходов позволяют отнести их к экологически опасным, требующим детоксикации. С другой стороны, количество в них многих редких и цветных металлов превышает промышленно значимые концентрации и является достаточным для их извлечения. Установлено наличие в исследуемых техногенных отходах сравнительно богатого специфического аборигенного сообщества, представленного гетеротрофными и ацидофильными хемолитотрофными бактериями – мезофильными и умеренно термофильными представителями родов Acidithiobacillus и Sulfobacillus, способными выщелачивать металлы из исследуемых отходов с высокими показателями, разрушая достаточно устойчивые кристаллические структуры. Эти результаты послужили основой для получения эффективного бактериального препарата и выбора оптимального состава питательной среды в качестве выщелачивающего раствора. При выбранных оптимальных параметрах (соотношение Т:Ж=1:10, рН ≤ 2,0, температура 30,0±2°С, продолжительность 7 суток) из твердой фазы в выщелачивающий раствор практически количественно (95,75 — 99,99 %) извлекаются германий, галлий, кадмий, марганец и никель, в меньшей степени — медь (до 87,34 %), цинк (до 86,93 %) и свинец (до 89,34 %). Это приводит к значительному (в 10-103 раз) снижению концентраций ионов тяжелых металлов в исследуемых отходах после бактериального выщелачивания и, как следствие, снижению их токсичности, что подтверждено методами биологического контроля с использованием растительных тест-объектов. |
Ключевые слова | породные отвалы углеобогащения, зола-унос, выщелачивание, аборигенное сообщество микроорганизмов, галлий, германий, ионы тяжелых металлов, редкие, цветные металлы |
Библиографический список |
|
Юбилейные даты
Юбилейные даты
Название | Центру наук о Земле, металлургии и обогащения (Институту металлургии и обогащения) — 70 лет |
Авторы | Абишева З.С. |
Информация об авторе |
АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», Алматы, Абишева З. С., член-корр. НАН РК, президент АО ЦНЗМО |