Обогащение полезных ископаемых
Соложенкин П.М.Прогнозирование флотации кластеров минералов элементов платиновой группы согласно квантово-механическим представлениям
Название | Прогнозирование флотации кластеров минералов элементов платиновой группы согласно квантово-механическим представлениям |
Авторы | Соложенкин П.М. |
Информация об авторе |
ФГБНУ «Институт проблем комплексного освоения недр» РАН, Москва, Россия Соложенкин П.М., д.т.н., академик АН Республики Таджикистан, solozhenkin@mail.ru |
Реферат | Построены 3D молекулярные модели для основных кластеров минералов элементов платиновой группы (ЭПГ). Для них определено растяжение валентных связей, изгиб валентных углов, поправки на изгиб-растяжение, внутреннее вращение, не ¼ ван- дер-ваальсово взаимодействие, ¼ ван-дер-ваальсово взаимодействие, диполь/дипольное взаимодействие и общая стерическая энергия, а также молекулярные орбитали и их уровень. Показано, что минералы характеризуются значениями абсолютной жесткости в пределах η = 8,557÷4,058 эВ и электроотрицательности — χ= 7,197-2,4205 эВ. Перспективные из сульфгидрильных реагентов — соединения на основе фосфора(III), изучены молекулярным моделированием. Определены основные физико-химические и компьютерные параметры реагентов, энергия связи, заряды отдельных атомов и расстояние между атомами в комплексах металлов. Предложен прогноз оценки активности собирателей (ПОАС) при флотации платиновых кластеров ЭПГ. При применении бутилксантогеновой кислоты ПОАС для штумпфлита (Pt2Sb2) составил — 2,3798, для рустенбургита (Pt6Sn2) — 2,7458 и для палладиевых кластеров для маякита Pd2Ni2As2 составил — 4,1816 эВ. ПОАС при применении (C2H5O)2PCS2H для штумпфлита составил — 42,9255, для рустенбургита (Pt6Sn2) — — 4,0878, для мончеита (PtTe2) — 6,2075 эВ и для туламинита (FePt2Cu) составил — 10,5206 эВ и для палладиевых кластеров для маякита Pd2Ni2As2 — 4,9242эВ. ПОАС при применении (C2H5O)2PCS2H для эрликминита OsS2 — 5,4986 эВ и для лаурита RuS2 — 7,7282. На основании компьютерных данных соединения на основе фосфора(III) являются перспективными, предсказаны их технологические и флотационные свойства. Реагенты (C2H5O)2PCS2H, (C2H5)2PCS2H являются перспективным для флотации руд, содержащих минералы платины: штумпфлита, рустенбургита, мончеита, туламинита, для минералов палладия: маякита, а также лаурита и эрликминита. Прогноз оценки активности собирателей обсуждается при флотации Pt, Pd — содержащих руд. |
Ключевые слова | минералы элементов платиновой группы, молекулярное моделирование, флотореагенты, программа МОРАС 2012, прогноз оценки активности собирателей |
Библиографический список |
|
Металлургия
Бабажанов Д.Р., Дабаев А.И., Касымжанов К.К., Баркытова Б.Н.Влияние затравки на гидролитическое осаждение триоксида вольфрама
Название | Влияние затравки на гидролитическое осаждение триоксида вольфрама |
Авторы | Бабажанов Д.Р., Дабаев А.И., Касымжанов К.К., Баркытова Б.Н. |
Информация об авторе |
АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаб. титана и редких тугоплавких металлов, сектор тугоплавких редких элементов, Алматы, Бабажанов Д.Р., ведущий инженер, babazhanov_d@mail.ru Дабаев А.И., к.т.н., и.о. зав. сектором Касымжанов К.К., младший научный сотрудник Баркытова Б.Н., инженер первой категории |
Реферат | При переработке некондиционных шеелитовых концентратов способом автоклавно-карбонатного выщелачивания получаются бедные (с концентрацией вольфрама 21 г/дм³) и устойчивые растворы, осаждение триоксида вольфрама из которых имеет длительный характер. В работе приведены результаты исследования по сокращению периода осаждения триоксида вольфрама из бедных растворов путем определения условий максимального выделения триоксида вольфрама гидролитическим способом посредством внесения затравочного материала. Добавление вольфрамовой кислоты в качестве затравочного материала позволяет значительно сократить продолжительность процесса осаждения триоксида вольфрама за счет сокращения инкубационного периода. Получен осадок триоксида вольфрама с повышенной крупностью частиц, которая составляет 45-96 мкм. |
Ключевые слова | затравка, гидролитическое осаждение, триоксид вольфрама, вольфрамовая кислота, инкубационный период |
Библиографический список |
|
Бочевская Е.Г,. Абишева З.С., Загородняя А.Н., Айткалиев Т.Н., Жумабеков Ж.Ж., Саргелова Э.А.Осаждение осмия и рения из сточных вод медного производства с использованием различных реагентов - осадителей
Название | Осаждение осмия и рения из сточных вод медного производства с использованием различных реагентов — осадителей |
Авторы | Бочевская Е.Г,. Абишева З С, Загородняя А Н., Айткалиев Т.Н., Жумабеков Ж. Ж, Саргелова Э.А. |
Информация об авторе |
АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаб. редких рассеянных элементов, Алматы, Бочевская Е.Г., к.т.н., ведущий научный сотрудник, Абишева З.С, д.т.н., член-корр. НАН РК, президент АО «ЦНЗМО» Загородняя А.Н., д.т.н., главный научный сотрудник Саргелова Э.А., инженер РГП «Жезказганредмет», Жезказган Айткалиев Т.Н., зам. директора по производству и науке Жумабеков Ж. Ж, зам. начальника цеха редких металлов |
Реферат | В статье представлены результаты экспериментов по выбору оптимальных условий максимального осаждения осмия и рения из сточных вод. Изучено влияние концентрации, продолжительности и температуры на процесс осаждения Os и Re различными реагентами – осадителями: тиосульфатом и сульфидом натрия. Выявлено, что основным фактором, влияющим на степень извлечения осмия и рения в осадок при оптимальном количестве добавляемых реагентов, является температура. Изучен вещественный состав осадков, выделенных из сточных вод медного производства тиосульфатом и сульфидом натрия. Установлено, что оба реагента коллективно осаждают осмий и рений из растворов при выбранных оптимальных условиях: добавление тиосульфата натрия из расчета получения его концентрации в растворе 2,0 г/дм³ или сульфида натрия — 3,0 г/дм³, температура – 90°С, продолжительность перемешивания — 2 ч. Степень извлечения осмия составляет ~ 80, рения ~ 60%. |
Ключевые слова | сточные воды, осаждение, осмий, рений, извлечение, осадок |
Библиографический список |
|
Диханбаев Б.И.Интенсивное энергосбережение при переработке сульфидных свинцовых концентратов
Название | Интенсивное энергосбережение при переработке сульфидных свинцовых концентратов |
Авторы | Диханбаев Б.И. |
Информация об авторе |
Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина, Астана Диханбаев Б.И., д.т.н., старший преподаватель, otrar_kz@yahoo.com |
Реферат | Разработана новая система переработки сульфидного свинцового концентрата, включающая восстановление железа и возгонку цинка из отвальных шлаков сажеводородистой смесью (СВС) в реакторе инверсии фаз, вытеснение свинца в черновой металл из его сульфидов металлическим железом в автогенном режиме во вращающемся миксере. Предложено регенеративное использование тепловых отходов системы, нейтрализация SO2 – содержащих газов реагентами, получаемыми внутри системы (ZnO, Fe). Реализация новой системы сократит удельный расход топлива в 3-4 раза, увеличит коэффициент использования материальных отходов в 2,5-3 раза по сравнению с традиционной системой переработки концентратов. Отходы ценных компонентов шлака (Pb, Zn, Cu, Fe) в среднем сократятся в 3 раза, использование энергии сульфидной серы повысится в 8 раз, перевод силикатной части в полезный продукт — в 6,7 раза. Ликвидируется расход технологического кислорода, коксовой мелочи и дефицитного дорогостоящего кокса. |
Ключевые слова | реактор инверсии фаз, цинк, свинец, железо, отвальные шлаки, автогенный режим, тепловые отходы, сажеводородистая смесь |
Библиографический список |
|
Лохова Н.Г., Найманбаев М.А., Балтабекова Ж.А.Термодинамический анализ взаимодействия основных компонентов золото-мышьяковистых концентратов с растворами азотной кислоты
Название | Интенсивное энергосбережение при переработке сульфидных свинцовых концентратов |
Авторы | Диханбаев Б.И. |
Информация об авторе | Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина, Астана Диханбаев Б.И., д.т.н., старший преподаватель, otrar_kz@yahoo.com |
Реферат | Разработана новая система переработки сульфидного свинцового концентрата, включающая восстановление железа и возгонку цинка из отвальных шлаков сажеводородистой смесью (СВС) в реакторе инверсии фаз, вытеснение свинца в черновой металл из его сульфидов металлическим железом в автогенном режиме во вращающемся миксере. Предложено регенеративное использование тепловых отходов системы, нейтрализация SO2 – содержащих газов реагентами, получаемыми внутри системы (ZnO, Fe). Реализация новой системы сократит удельный расход топлива в 3-4 раза, увеличит коэффициент использования материальных отходов в 2,5-3 раза по сравнению с традиционной системой переработки концентратов. Отходы ценных компонентов шлака (Pb, Zn, Cu, Fe) в среднем сократятся в 3 раза, использование энергии сульфидной серы повысится в 8 раз, перевод силикатной части в полезный продукт - в 6,7 раза. Ликвидируется расход технологического кислорода, коксовой мелочи и дефицитного дорогостоящего кокса. |
Ключевые слова | реактор инверсии фаз, цинк, свинец, железо, отвальные шлаки, автогенный режим, тепловые отходы, сажеводородистая смесь |
Библиографический список |
|
Физико-химические исследования
Бурабаева Н.М., Володин В.Н., Требухов С.А., Касымжанова А.К.Термодинамические свойства жидких сплавов и паровой фазы в системе олово-селен
Название | Термодинамические свойства жидких сплавов и паровой фазы в системе олово-селен |
Авторы | Бурабаева Н.М., Володин В.Н., Требухов С.А., Касымжанова А.К. |
Информация об авторе |
АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаб. вакуумных процессов, Алматы Бурабаева Н.М., к.т.н., научный сотрудник, nuri_eng@mail.ru Володин В.Н., д.т.н., д. ф.-м. н., главный научный сотрудник Требухов С.А., к.т.н., зав. лабораторией Касымжанова А.К., инженер |
Реферат | На основании величин парциального давления насыщенного пара компонентов, составляющих систему олово-селен, и активности их в жидкой конденсированной фазе определены парциальные и интегральные функции смешения и испарения сплавов. Образование сплавов в квазибинарной системе Sn-SnSe идет с поглощением тепла, в системе SnSe-Se процесс протекает экзотермично. Образование сплавов вблизи селенового края диаграммы состояния сопровождается некоторым упорядочением атомов – интегральная и парциальная энтропия смешения отрицательны. Изменение свободной энергии смешения системы олово-селен имеет знакопеременный характер: положительное отклонение в интервале концентраций 0-0,5 ат. долей селена и отрицательный в системе SnSe-Se. Положительное отклонение функции свидетельствует о нестабильности жидких сплавов, а изменение кривизны линии зависимости от состава на обратную в интервале 1093-1273К подтверждает наличие области расслаивания жидких растворов. Фрагментарные зависимости свободной энергии смешения от состава в системе SnSe-Se при различных температурах (950-1153 К) практически совпадают и образуют кривую с минимумом 11,25÷11,23 кДж/моль при 0,80 ат. долей Se. На кривой энтальпии испарения моноселенида олова от состава отмечен интервал постоянных значений, обусловленный влиянием области расслаивания в системе Sn-SnSe. |
Ключевые слова | олово, селен, давление пара, энтропия, энтальпия, парциальные функции, интегральные функции, свободная энергия Гиббса, испарение |
Библиографический список |
|
Володин В.Н., Бурабаева Н.М., Требухов С.А., Касымжанова А.К.Давление пара и термодинамическая активность составляющих в системе селенид свинца-селен
Название | Давление пара и термодинамическая активность составляющих в системе селенид свинца-селен |
Авторы | Володин В.Н., Бурабаева Н.М., Требухов С.А., Касымжанова А.К. |
Информация об авторе |
АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаб. вакуумных процессов, Алматы Володин В.Н., д.т.н., д. ф.-м. н., главный научный сотрудник Бурабаева Н.М., к.т.н., научный сотрудник, nuri_eng@mail.ru Требухов С.А., к.т.н., зав. лабораторией Касымжанова А.К., инженер |
Реферат | В результате исследования методом точек кипения (изобарический вариант) впервые определены величины давления насыщенного пара над жидкими растворами двойной системы селенид свинца – селен. Давление пара над жидким селеном, определенное аналогичным методом для расчета термодинамической активности, соответствует зависимости: lnpSe[Па]=24,076-12029·T-1, что практически совпадает со справочными данными. Давление пара селенида свинца определено косвенным вариантом статического метода при температурах 1100-1200°С. В результате дистилляционного испарения селенида свинца и исследования конденсата рентгеновской дифрактометрией косвенно установлено, что жидкий селенид свинца испаряется конгруэнтно — пар представлен молекулами селенида свинца. Давление пара жидкого селенида свинца соответствует уравнению: lnpPbSe ж[Па]=27,42-24091·T-1, где pPbSe ж – давление пара жидкого селенида свинца. Давление пара компонентов в двойной системе представлено в виде температурно-концентрационных зависимостей, позволяющих определить термодинамические характеристики конденсированной и паровой фаз. |
Ключевые слова | селен, селенид свинца, давление пара, конденсированная фаза, раствор, пароваяя фаза |
Библиографический список |
|
Капсалямов Б.А., Колесников А.С., Аринова Д.Б., Капсалямов С.А.Термодинамическое моделирование образования СаО в системах CаSO
Название | Термодинамическое моделирование образования СаО в системах CаSO4— mН2(nCH4) |
Авторы | Капсалямов Б.А., Колесников А.С., Аринова Д.Б., Капсалямов С.А. |
Информация об авторе |
Капсалямов Б.А., д.т.н., зам. директора, ТОО «Производственное объединение литейных заводов», Караганда Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауезова, Шымкент Колесников А.С., к.т.н., доцент, kas164@rambler.ru Аринова Д.Б., магистрант Капсалямов С.А., учебный мастер |
Реферат | В статье приведены результаты исследования образования оксида кальция (СаО) в системах CаSO4— mН2, CаSO4— nСН4 из отхода фосфорной промышленности – фосфогипса. совмещением метода термодинамического анализа и математического моделирования эксперимента — методом параметрической оптимизации с использованием многоцелевого программного комплекса «Астра». Показана принципиальная возможность образования оксида кальция при взаимодействии фосфогипса с водородом и метаном в условиях электротермической плавки. Исследовано влияния температуры на распределение кальция (Са), серы (S) в температурном интервале 1300-1700К в системе CaSO4— mН2 с числом молей Н2 в интервале от 0,5 до 2,0 и в системе CаSO4— nСН4 с числом молей СН4 (n) от 0,128 до 0,497 и давлении 0,1МПа. Найдены оптимальные температурные интервалы распределения кальция и серы в конденсированную и газовую фазы. Получены уравнения регрессии, описывающие процесс образования оксида кальция. |
Ключевые слова | оксид кальция, термодинамический анализ, математическое моделирование, метан, водород, фосфогипс |
Библиографический список |
|
Сагинтаева Ж.И., Токсанбаев Д., Касенов Б.К., Касенова Ш.Б., Исабаева М.А.Теплоемкость и термодинамические функции хромито-манганитов LаNa
Название | Теплоемкость и термодинамические функции хромито-манганитов LаNa3MeII3CrMnO9 (MeII – Sr, Ba) в интервале 298,15-673 К |
Авторы | Сагинтаева Ж.И., Токсанбаев Д., Касенов Б.К., Касенова Ш.Б., Исабаева М.А. |
Информация об авторе |
Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, лаб. термохимических процессов, Караганда Сагинтаева Ж.И., к.х.н., ведущий научный сотрудник Касенов Б.К., д.х.н., профессор, зав. лаб., kasenov1946@mail.ru Касенова Ш.Б., д.х.н., главный научный сотрудник Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, Павлодар Исабаева М.А., к.х.н., доцент Токсанбаев Д., магистрант |
Реферат | Методом керамической технологии из La2O3, Cr2O3, Mn2O3, Na2CO3, SrCO3 и BaCO3 синтезированы хромито-манганиты составов LaNa3Sr3CrMnO9 и LaNa3Ba3CrMnO9. Индивидуальность полученных соединений подтверждена методом рентгенофазового анализа.Методом динамической калориметрии в интервале 298,15-673К исследованы температурные зависимости теплоемкости хромито-манганитов LаNa3MeII3CrMnO9 (MeII – Sr, Ba). На кривой зависимости Ср°~¦(T) у LaNa3Sr3CrMnO9 при 423 К, LaNa3Ba3CrMnO9 -373 и 423 К имеются аномальные λ-образные пики, вероятно, связанные с фазовыми переходами II – рода. На основании экспериментальных данных с учетом температур фазовых переходов выведены уравнения температурных зависимостей теплоемкости хромито-манганитов. Методом ионных инкрементов вычислены стандартные энтропии исследуемых соединений. Рассчитаны значения С°р(Т)и термодинамических функций Н°(Т)-Н°(298,15), S°(T) и Фхх(Т). |
Ключевые слова | теплоемкость, хромито-манганиты, термодинамические функции, энтальпия, энтропия |
Библиографический список |
|
Материаловедение
Касенов Б.К., Касенова Ш.Б., Сагинтаева Ж.И., Куанышбеков Е.Е., Сейсенова А.А.Новые наноструктурированные частицы купрато-манганитов NdM
Название | Новые наностуктурированные частицы купрато-манганитов NdMII2 CuMnO6 (MII-Mg,Ca) и их рентгенографическое исследование |
Авторы | Касенов Б.К., Касенова Ш.Б., Сагинтаева Ж.И., Куанышбеков Е.Е., Сейсенова А.А. |
Информация об авторе |
Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, лаб. термохимических процессов, Караганда Касенов Б.К., д.х.н., профессор, зав. лаб., kasenov1946@mail.ru Касенова Ш.Б., д.х.н., главный научный сотрудник Сагинтаева Ж.И., к.х.н., ведущий научный сотрудник Куанышбеков Е.Е., инженер Сейсенова А.А., инженер |
Реферат | Методом керамической технологии из оксидов неодима, меди (II), марганца (III) и карбонатов щелочноземельных металлов синтезированы купрато-манганиты состава NdM2IICuMnO6 (MII-Mg, Ca). Измельчением их на вибрационный мельнице ММ301 (Retsch, Германия) получены их наночастицы, размеры которых определены с помощью электронного микроскопа TESCAN (Чехия). Установлено, что полученные купрато-манганиты характеризуются следующими размерами наночастиц: NdMg2CuMnO6 – 41; 65; 64; 30; 38; 47; 44; 18; 35,048; 69; 28; 37; 30; 38; 50; 51; 66; 43; 52; 53; 43 нм; NdСа2CuMnO6 – 105; 66; 74; 146; 36; 77; 35; 26; 73; 128; 63; 58; 51; 30; 210; 64; 42; 51 нм. Индицированием рентгенограмм установлено, что они кристаллизуются в кубической сингонии со следующими параметрами решетки: NdMg2CuMnO6 – a = 15,502±0,034Å, V0 = 3725,32±0,10Å3, Z=6, V0эл.яч. = 620,89Å3, rрент.=5,87, rпикн.= 5,80±0,07 г/см³; NdCa2CuMnO6 – a=15,516±0,04Å, V0=3735,42±0,12Å3, Z=4, V0’эл.яч.=935,86 Å3, rрент.=3,81, rпинк.=3,77±0,05 г/см³. Проведено ИК — спектроскопическое исследование купрато-манганитов. Результаты исследований представляют интерес для разработки технологии получения аналогичных соединений. |
Ключевые слова | синтез, рентгенография, купрато-манганит, наноструктура, сингония, ИК — спектроскопия. |
Библиографический список |
|
Исследование металлических систем
Наривский А.Э., Яр-Мухамедова Г.Ш.Питтингостойкость стали AISI 321 в низкоминерализованных хлоридсодержащих средах в зависимости от содержания в ней δ-феррита
Название | Питтингостойкость стали AISI 321 в низкоминерализованных хлоридсодержащих средах в зависимости от содержания в ней δ-феррита |
Авторы | Наривский А.Э., Яр-Мухамедова Г.Ш. |
Информация об авторе |
ЧАО «Азовский машиностроительный завод», Бердянск, Украина, zaoamz@yandex.ru Наривский А.Э., к.т.н., зам. генерального директора по научным вопросам Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Алматы Яр-Мухамедова Г.Ш., д. ф-м. н., профессор физического факультета, gulmira-alma-ata@mail.ru |
Реферат | В статье представлены результаты исследования влияние δ-феррита в стали AISI 321 на ее питтингостойкость в модельных оборотных водах, применяемых при эксплуатации теплообменного оборудования. Показано, что в нейтральных хлоридсодержащих растворах критическая температура питтингообразования (КПТ) стали AISI 321 прямо пропорционально снижается при увеличении в ней объема δ-феррита. В слабокислых модельных оборотных водах с концентрацией хлоридов 600, 550, 500 мг/дм³, а также в хлоридсодержащих растворах с концентрацией хлоридов 350,400 мг/дм³ между КТП стали AISI 321 и объемом в ней δ-феррита установлены параболические зависимости, свидетельствующие о неоднозначном влиянии δ-феррита на питтингостойкость стали. В высокоокислительных хлоридсодержащих средах, которые образуются на поверхности теплообменной аппаратуры под осадком из оборотной воды, потенциалы активации, репассивации стали AISI 321 сдвигаются в область отрицательных значений, а Δφ- критерий возрастает при увеличении в ней объема δ-феррита. Наиболее вероятно δ-феррит в высокоокислительных хлоридсодержащих средах катодно защищает сталь AISI 321 и, таким образом, увеличивает ее питтингостойкость. |
Ключевые слова | δ-феррит, хлоридсодержащая среда, критическая температура питтингообразования, электрохимический потенциал |
Библиографический список |
|
Создание высокоустойчивых огнеупоров
Бирюкова А.А., Тихонова Т.А., Боронина А.В., Мамаева А.А.Применение отходов черной металлургии в производстве огнеупорных бетонов
Название | Применение отходов черной металлургии в производстве огнеупорных бетонов |
Авторы | Бирюкова А.А., Тихонова Т.А., Боронина А.В., Мамаева А.А. |
Информация об авторе |
АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаб. металловедения, Алматы Бирюкова А.А., к.т.н., ведущий научный сотрудник, biryuk.silikat@mail.ru Тихонова Т.А., научный сотрудник Боронина А.В., младший научный сотрудник Мамаева А.А., к.т.н., зав. лабораторией |
Реферат | В статье приведены результаты исследования отходов черной металлургии, в частности шлаков производства высокоуглеродистого феррохрома в качестве сырья для получения огнеупорных и жаростойких бетонов. Огнеупорные и жаростойкие бетоны состоят из заполнителя, представленного шлаком фракционного состава (мм, %): 3-1 — 40; 1-0,5 — 10; 0,5 – 0,063 – 20, и вяжущего, содержащего огнеупорный цемент и химическую связку. В качестве огнеупорного цемента в работе были использованы периклазовый порошок, смесь периклазового порошка и шлака в соотношении 1:1 и шлак. Химической связкой служил раствор полифосфата натрия плотностью 1,36 г/см³. Огнеупорные и жаростойкие бетоны магнезиальносиликатного состава изготовлены методом трамбования с дополнительным уплотнением на вибростоле. Получены магнезиальносиликатные бетоны из шлака производства высокоуглеродистого феррохрома с температурой эксплуатации от 1300 до 1650°С, механической прочностью при сжатии после термообработки образцов — 38-45 Н/мм². Опытные магнезиальносиликатные бетоны могут быть использованы для футеровки металлургических, химических, цементных и других теплотехнических установок. |
Ключевые слова | шлак производства высокоуглеродистого феррохрома, прочность при сжатии, открытая пористость, огнеупорность, спекание, температура службы, плотность |
Библиографический список |
|