№2(2016)

Горное дело

Портнов В.С., Филимонов Е.Н., Маусымбаева А.Д., Ахматнуров Д.Р., Мусин Р.А. (Караганда)Оценка газоносности пласта K10 в условиях шерубайнуринского участка на основе данных фактического газовыделения

Название	Оценка газоносности пласта К10 в условиях шерубайнуринского участка на основе данных фактического газовыделения
Авторы	Портнов В.С., Филимонов Е.Н., Маусымбаева А.Д., Ахматнуров Д.Р., Мусин Р.А. (Караганда)
Информация об авторах	Карагандинский государственный технический университет, Караганда Портнов В.С., д.т.н., профессор Маусымбаева А.Д., к.т.н., преподаватель Ахматнуров Д.Р., докторант каф. «РМПИ» Мусин Р.А., докторант каф. «РМПИ», R.A.Mussin@mail.ruУСШМД УД АО «АрселорМиттал Темиртау», Караганда Филимонов Е.Н., к.т.н., горный инженер
Реферат	Количественной характеристикой содержания метана в угольном пласте является природная газоносность. Для определения величины природной газоносности угольного пласта к10 Шерубайнуринского участка Карагандинского угольного бассейна были использованы различные методики, основанные на расчетных и фактических данных по газовыделению из пласта при его разработке. Проведено уточнение указанной величины сравнением результатов, полученных различными способами. Точное значение газоносности необходимо знать для проектирования выемки пласта – суточной нагрузки, параметров вентиляции, дегазации и других, зависящих от содержания метана в пласте и возможного выделения его в выработке при ведении очистных работ. Методика исследований базируется на основе расчета газоносности по коэффициентам Лэнгмюра, а также на отборе и обработке проб угля по способу фирмы DMT GmbH & Co.KG и фактическому газовыделению. Представлены данные исследований пласта к10 при его отработке, проведенные на поле шахты «Абайская» УД АО «АрселорМиттал Темиртау». Показано, что газоносность угольных пластов Шерубайнуринского участка нарастает с глубиной по зависимости, описываемой уравнением регрессии. Зафиксировано, что природная газоносность пласта к10 поля шахты «Абайская» на северном крыле несколько выше, чем на южном (18-19 м³/т против 14,5 м³/т), а газоотдача пласта к₁₀южного крыла значительно превышает таковую в северном крыле. В работе впервые в Карагандинском бассейне выполнены комплексные исследования газоносности угольного пласта, характера влияния разгрузки на ее величину.
Ключевые слова	Угольные пласты, газоносность, газообильность, метан, дегазация.
Библиографический список	Колмаков В.А. Метановыделение и борьба с ним в шахтах. – М.: Недра, 1981. – С. 46-54. Айруни А.Т. Теория и практика борьбы с рудничными газами на больших глубинах. – М.: Недра, 1981. – 332 с. Айруни А.Т., Галазов Р.А., Сергеев И.В. Газообильность каменноугольных шахт СССР. Комплексное освоение газоносных угольных месторождений. – М.: Наука, 1990. – 213 с. Васючков Ю.Ф. Физико-химические способы дегазации угольных пластов. – М.: Недра, 1986. – 256 с. Проблемы разработки метаноносных угольных пластов, промышленного извлечения и использования шахтного метана в Карагандинском бассейне. – М.: Академия горных наук России. Под ред. Айруни А.Т. – 2002. – 346 с. Зенкович Л.М. Природная газопроницаемость и удельная интенсивность газоотдачи рабочих угольных пластов основных месторождений СССР // Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. – 1976. – № 17. – С. 10-11. Лидин Г.Д., Сергеев И.В., Забурдяев В.С. Расчет параметров дегазации разрабатываемых угольных пластов скважинами // Безопасность труда в промышленности. – 1971. – № 8. – С. 33-36. Инструкция безопасного ведения работ на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа. – Караганда: Арка и К, 1995. – 177 с. Филимонов Е.Н., Атыгаев Р.К., Варшавская О.В., Баймухаметов Т.К. Газоносность пласта Д6 в зоне его отработки лавой 312Д6-З на шахте «Казахстанская» // Актуальные проблемы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций техногенного характера: сборник докладов и выступлений 3 Международной научно-практической конференции. – Караганда, Казахстан, 2013. – 100 с.

Обогащение полезных ископаемых

Малышев В.П., Макашева А.М., Зубрина Ю.С., Каткеева Г.Л. (Караганда)Оценка распределения по крупности и содержанию в нижнем классе по ситовому анализу

Название	Оценка распределения по крупности и содержанию в нижнем классе по ситовому анализу
Авторы	Малышев В.П., Макашева А.М., Зубрина Ю.С., Каткеева Г.Л. (Караганда)
Информация об авторах	Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, лаборатория энтропийно-информационного анализа, Караганда Малышев В.П., д.т.н., профессор, зав. лабораторией, академик Международной академии информатизации и Казахской Национальной академии естественных наук, eia_hmi@mail.ru. Макашева А.М., д.т н., профессор, главный научный сотрудник, академик Международной академии информатизации Зубрина Ю. С., магистрант 2 курса Карагандинского государственного технического университета, лаборант Каткеева Г.Л., к.т.н., доцент, руководитель группы «Переработка минерального и техногенного сырья цветных металлов»
Реферат	На практике как исходный, так и текущий фракционный состав измельчаемого материала представляется с указанием суммарного содержания нижних классов, ввиду трудности выполнения ситового анализа для микронных и субмикронных частиц, представляющих шламистую фракцию. Между тем её значение для эффективности флотации велико и требует оперативной оценки. Для того чтобы достаточно точно оценить фракционный состав тонких классов, представляемых суммарно в виде содержания материала под нижним ситом, должны соблюдаться условие «крутого спада» в сторону тонких фракций и строгое равенство их расчетных значений суммарной величине P_-dj. Эти требования выполняются на основе расчета быстро сходящихся сумм ряда к некоторой заданной величине. Путем алгебраических преобразований сумма приводится к более подходящему для решения виду. В результате получена расчетная зависимость долевого содержания нижних фракций P_i = (1 – P_-dj) Pⁱ_-dj, которая, в свою очередь, гарантирует крутой спад P_i и условие ∑^∞_i=1 = P_i = P_-dj. Для каждого члена ряда, т.е. для выхода любой i-ой тонкой фракции в составе нижнего класса P_-dj было выведено более общее выражение подобной функции, усиливающее ее адаптационные возможности: P_i = P_-dj(r–1)(1/r)ⁱ, где r > 1. При r = 1/P_-dj эта функция сводится к базовой. Приведена проверка предлагаемых формул для расчета выхода нижних классов по опытным данным, свидетельствующая о высокой адекватности применения предложенных зависимостей.
Ключевые слова	Распределение, оценка, крупность, остаточный класс, ситовой анализ.
Библиографический список	Абрамов А.А. Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых. Учебник для вузов. – М.: Московский государственный горный университет, 2004. – Т. 2, – 510 с. Авдохин В.М. Основы обогащения полезных ископаемых. Учебник для вузов. – М.: МГТУ, Горная книга, 2008. – Т. 2, – 310 с. Абрамов А.А. Собрание сочинений. Т. 1. Обогатительные процессы и аппараты. Учебник для вузов. – М.: Московский государственный горный университет, Горная книга, 2010. – 470 с. Федотов К.В., Никольская Н.И. Проектирование обогатительных фабрик. Учебник для вузов. – М.: Горная книга, 2012. – 536 с. Арестова А.В. Теоретические основы автоматизированного управления. Автоматизация обогатительных фабрик. – Екатеринбург: Уральский государственный горный университет, 2005. – 316 с. Полько П.Г. Совершенствование управления процессом измельчения рудных материалов с применением правил нечеткой логики. Автореф. дисс. … к. т. н.: 05.13.06. – Магнитогорск, 2011. – 20 с. Пироцкий В.З. Основы расчета процесса измельчения в замкнутом цикле // Тр. НИИцемента. – М.: НИИцемента, 1972. – Вып. 26. – С. 56-62. Андреев Е.Е., Бондаренко В.П., Тихонов В.П. Исследование циклов мокрого замкнутого измельчения на математических моделях // Цветные металлы. – 2000. – № 12. – С. 9-11. Васильев А.М., Андреев Е.Е., Силакова О.Ю. Оптимизация процесса измельчения с помощью компьютерного моделирующего пакета JKSIMMET // Обогащение руд. – 2007. – № 3. – С. 8-9. Малышев В.П., Турдукожаева А.М., Кайкенов Д.А. Развитие теории измельчения руд на основе молекулярной теории соударений и формальной кинетики последовательных реакций // Обогащение руд. – 2012. – № 4. – С. 29-35. Ходаков Г.С. Физика измельчения. – М.: Наука, 1972. – 240 с. Разумовский Н.К. Характер распределения содержаний металлов в рудных месторождениях // Докл. АН СССР. – 1940. – Т. 28, № 9. – С. 815-817. Колмогоров А.Н. О логарифмически нормальном законе распределения размеров частиц при дроблении // Докл. АН СССР. – 1941. – Т. 31, № 2. – С. 99-101. Малышев В.П., Бектурганов Н.С., Турдукожаева А.М. Вязкость, текучесть и плотность веществ как мера их хаотизации. – М.: Научный мир, 2012. – 288 с. Бронштейн М.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. – М.: Наука, 1987. – 544 с. Малышев В.П., Зубрина Ю.С. О возможности оценки и расчета суммы ряда на основе интегрального признака сходимости Коши, Маклорена // Вестник НАН РК. – 2015. – № 4. – С. 71-76. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем – искусство и наука. – М.: Мир, 1978. – 418 с. Малышев В.П. Новый аспект в теории измельчения руд и управления этим процессом // Обогащение руд. – 1995. – № 4-5. – С. 4-14.

Металлургия

Каршигина З.Б., Абишева З.С., Бочевская Е.Г. (Алматы), Ата Акчил (Испарта, Турция), Бахирева Н. А. (Алматы)Извлечение редкоземельных металлов из шлаков фосфорного производства и получение силикатного раствора

Название	Извлечение редкоземельных металлов из шлаков фосфорного производства и получение силикатного раствора
Авторы	Каршигина З.Б., Абишева З.С., Бочевская Е.Г. (Алматы), Ата Акчил (Испарта, Турция), Бахирева Н. А. (Алматы)
Информация об авторах	АО «Центр наук о земле, металлургии и обогащения», Алматы, лаборатория редких рассеянных элементовКаршигина З. Б., младший научный сотрудник, zaure_karshyga@mail.ru Абишева З.С., д.т.н., профессор, член-корр. НАН РК, директор горно-металлургического института им. О. Байконурова НАО «КазНИТУ» Бочевская Е.Г., к.т.н., ведущий научный сотрудникХимико-аналитическая лабораторияБахирева Н. А., научный сотрудникУниверситет имени Сулеймана Демиреля, Испарта, ТурцияАта Акчил, Ph.D., профессор технического факультета Университета
Реферат	В статье приведены результаты по вскрытию шлака фосфорного производства с использованием щелочных и кислотных реагентов. Исследования по автоклавному выщелачиванию фосфорного шлака растворами гидроксида и карбоната натрия показали, что извлечение кремния в раствор составило 1,1 и 16,6 %, соответственно. Представлены исследования по азотнокислому вскрытию шлака фосфорного производства с извлечением редкоземельных металлов (РЗМ) в раствор. Выбраны следующие условия проведения процесса выщелачивания: концентрация азотной кислоты – 7,5 моль/дм³; соотношение Ж:Т= 2,6 см³/г; температура – 60 ºС; продолжительность процесса – 1 ч; скорость вращения мешалки – 500 об/мин, при этом извлечение РЗМ в раствор составило 98 %, кальция – 99,1 %, алюминия – 99 % и железа – 18,8 %. Получен кремнийсодержащий кек, пригодный для получения осажденного диоксида кремния, содержащий ~75-80 % SiO₂. Проведено выщелачивание кека, полученного азотнокислотным вскрытием фосфорного шлака, раствором гидроксида натрия в термостатированной ячейке при 98 ^оС и в автоклаве при 220 °С. Установлено, что наиболее эффективным является проведение процесса в термостатированной ячейке при 98 ^оС. При этом извлечение кремния в раствор составило 97,9 %. Предложена технологическая схема по комплексной переработке шлака фосфорного производства, которая позволит получать концентрат редкоземельных металлов, осажденный диоксид кремния («белую сажу»), строительные материалы и удобрения.
Ключевые слова	Редкоземельные металлы, фосфорный шлак, выщелачивание, азотная кислота, гидроксид натрия, извлечение.
Библиографический список	Алдашов Б.А., Лисица В.И. Утилизация отходов переработки фосфоритов Каратау – путь к конкурентоспособной экономике и оздоровлению экологии. – Алматы: Ғылым, 2007. – 428 с. Ахметов И.К., Бобир Н.М., Ферт М.И., Тюреходжаева Т.Ш. Проблема полноты использования фосфоритного сырья бассейны Каратау // Комплексное использование минерального сырья. – 1981. – № 2. – С. 59-62. Su, Y., Li, G., Xia, J. Experimental study of leaching yellow phosphorus slag by phosphoric acid. // Journal of Solid Waste Technology and Management, 2010. – 36 (1), Р. 39-43. Li, G., Lin, H., Ma, Y., Su, Y. Experimental study of purifying precipitated silica produced from yellow phosphorus slag // Advanced Materials Research, 2012. – 455-456, Р. 503-506. Бочевская Е.Г., Франгулиди Л.Х., Абишева З.С., Загородняя А.Н., Черненко Л.А., Коковешникова Т.А. Извлечение кремния из шлаков фосфорного производства растворами карбоната натрия. // Комплексное использование минерального сырья. – 2006. – № 3 – С. 29-34. Патент 24434 РК МКИ С 01 В 33/18. Способ получения белой сажи из силикатно-кальциевых шлаков фосфорного производства / Абишева З.С., Бочевская Е.Г., Каршигина З.Б., Загородняя А.Н., Франгулиди Л.Х., Шарипова А.С. Заявитель и патентообладатель АО «ЦНЗМО». – № 2008/0542.1; заявл. 08.05.08. опубл. 15.08.2011, Бюл. № 8. Abisheva Z.S., Bochevskaya Ye.G., Zagorodnyaya A.N., Shabanova T.A., Karshigina Z.B. Technology of phosphorus slag processing for preparation of precipitated silica. // J. Theoretical Foundations of Chemical Engineering, July 2013. – Vol. 47, № 4, Р. 428-434. Гольдинов А.Л., Копылев Б.А., Абрамов О.Б., Дмитриевский Б.А. Комплексная азотнокислотная переработка фосфатного сырья. – Л.: Химия, 1982. – 208 с. Bandara, A.M.T.S., Senanayake, G. Leachability of rare-earth, calcium and minor metal ions from natural Fluorapatite in perchloric, hydrochloric, nitric and phosphoric acid solutions: Effect of proton activity and anion participation // Hydrometallurgy. Volume 153, March 2015, P. 179-189. Локшин Э.П., Калинников В.Т., Тареева О.А. Извлечение редкоземельных элементов из промпродуктов и техногенных отходов переработки Хибинского апатитового концентрата // Цветные металлы – 2012. – № 3. – С. 75-80. Косынкин В.Д., Селивановский Т.Т., Смирнов К.М., Крылова О.К. Комплексная переработка фосфогипса с получением химически осажденного мела, гипса и концентрата редкоземельных элементов // Цветные металлы – 2012. – № 3. – С. 31-34. Шабанова Н.А., Саркисов П.Д. Основы золь-гель технологии нанодисперсного кремнезема. М.: Академкнига, 2004. 208 с. Патент RU 2244035. МПК С 22 В 034/14. Способ кислотного разложения силиката кальция и извлечения циркония / Синегрибов В.А., Юдина Т.Б. Заявитель и патентообладатель ГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии». – № 2003111231/02; заявл. 22.04.2003., опубл. 10.01.2005. Абишева З.С., Загородняя А.Н., Бочевская Е.Г., Франгулиди Л.Х., Баскакова Г.А., Сапуков И.А., Коковешникова Т.А. Возможность использования отходов химических и металлургических предприятий Казахстана для получения осажденного диоксида кремния // Комплексное использование минерального сырья. – 2006. – № 2. – С. 70-75. Бочевская Е.Г., Абишева З.С., Каршигина З.Б., Турдалиева Б.Д., Квятковская М.Н. Поведение редкоземельных элементов при азотнокислом выщелачивании шлака фосфорного производства // Комплексное использование минерального сырья. – 2016. – № 1. – С. 9-16. Z. Karshigina, Z. Abisheva, Ye. Bochevskaya, Ata Akcil, E. Sargelova. Recovery of rare earth metals and precipitated silicon dioxide from phosphorus slag // J. Minerals Engineering. – 2015, June. – Vol. 77. — Р. 159-166. Патент № 2524966 РФ. МПК C 01 F 17/00. Способ извлечения редкоземельных элементов из гидратно-фосфатных осадков переработки апатита / Вальков А. В.; заявл. 05.06.2012., опубл. 10.12.2013, Бюл. № 34.

Крысенко Г.Ф., Эпов Д.Г., Медков М.А. (Владивосток, Россия), Николаев А.И. (Апатиты, Россия)Комплексная переработка нетрадиционного титансодержащего минерального сырья по фторидной технологии

Название	Комплексная переработка нетрадиционного титансодержащего минерального сырья по фторидной технологии
Авторы	Крысенко Г.Ф., Эпов Д.Г., Медков М.А. (Владивосток, Россия), Николаев А.И. (Апатиты, Россия)
Информация об авторах	Институт химии Дальневосточного Отделения Российской Академии наук, Владивосток, Россия, лаборатория переработки минерального сырья.Крысенко Г.Ф., к.х.н., научный сотрудник, Krisenko@ich.dvo.ru Эпов Д.Г., к.х.н., ведущий инженер Медков М.А., д.х.н., профессор, заведующий лабораториейИнститут химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. Т.В. Тананаева, Кольского научного центра Российской Академии наук, Апатиты, РоссияНиколаев А.И., член-корреспондент РАН, зам. директора института
Реферат	В статье представлены результаты исследований возможности комплексной переработки перовскитового и лопаритового концентратов Кольского полуострова гидродифторидом аммония с извлечением всех ценных компонентов. Фторирование титансодержащего минерального сырья проводили в никелевом контейнере, который помещали в реактор с электрообогревом. Вскрытие проводили при температуре 160-170 и 180-190 ^оС и массовом соотношении концентрата к фторирующему реагенту 1:1,9 и 1:1,7 для перовскитового и лопаритового концентратов соответственно. Использовали методы термогравиметрического, рентгенофазового и рентгено-флюоресцентного анализов. Показано, что при температуре плавления фторирующего реагента взаимодействие протекает на границе диффузионной и кинетической областей, а в расплаве NH₄HF₂ – в кинетической области и с более высокой скоростью. Значения величин энергии активации составляют 69,1 и 74,4 кДж/моль для перовскитового и лопаритового концентратов соответственно. Установлено, что взаимодействие основных компонентов титансодержащего минерального сырья с NH₄HF₂ протекает с образованием комплексных фторометаллатов аммония: титана (NH₄)₂TiF₆, железа (NH₄)₃FeF₆, редкоземельных элементов NH₄LnF₄, ниобия (NH₄)₃NbOF₆, кремния (NH₄)₂SiF₆ и простых фторидов кальция CaF₂ и натрия NaF. Показано, что водное выщелачивание профторированного продукта позволяет перевести ниобий и тантал в раствор вместе с фтораммониевыми солями титана и кремния, из которого их можно выделить экстракцией, а редкоземельные элементы сконцентрировать в нерастворимом остатке в виде комплексных солей общей формулы NaLnF₄. Найдено, что пирогидролиз нерастворимого остатка при 700 ^оС и последующая обработка полученного продукта азотной кислотой позволяет ~90 % РЗЭ перевести в раствор и затем выделить их в виде гидроксидов путем щелочного гидролиза.
Ключевые слова	перовскит, лопарит, концентрат, редкоземельные элементы, гидродифторид аммония, фторирование, фтораммониевые соли.
Библиографический список	Быховский Л.З. Титановое сырье в России: проблемы освоения и развития МСБ. ФГУП «ВИМС» [Электрон. ресурс]. – Режим доступа: http://www.minsoc.ru/E2-2011-6-0/ свободный – (дата обращения: 20.03.2016). Редкие и рассеянные элементы. Химия и технология. В 3-х книгах. Книга II. / Под ред. С.С. Коровина. – М.: МИСИС, 1996. – 461 с. Карелин В.А., Карелин А.И. Фторидная технология переработки концентратов редких металлов. – Томск: НТЛ, 2004. – 221 с. Раков Э.Г. Фториды аммония: Итоги науки и техники. Неорганическая химия. Т. 15. – М.: ВИНИТИ, 1988. – 154 с. Андреев А.А. Фторидная технология получения пигментного диоксида титана. // Фторидные технологии. Всерос. научно-практич. конф.: тез. докл., Томск, 25-26 июня 2009 г. – Томск: Томский политех. ун-т, 2009. – 27 с. Крысенко Г.Ф., Эпов Д.Г., Ситник П.В., Медков М.А., Николаев А.И. Выделение РЗЭ при гидродифторидной переработке перовскитового концентрата // Химическая технология. 2015. – Т. 16, № 10. – С. 625-630. Николаев А.И. Майоров В.Г. Новые подходы в технологии экстракции ниобия и тантала. // Доклады Академии наук. – 2007. – Т. 415, № 1. – С. 1-3. Пат. 2175989 РФ. Способ переработки фтортитан-содержащих растворов после вскрытия лопаритового и других титансодержащих концентратов для получения диоксида титана / Герасимова Л.Г., Николаев А.И., Зоц Н.В. и др.; опубл. 20.11.2001, Бюл. № 32. Мельниченко Е.И. Фторидная переработка редкометалльных руд Дальнего Востока. –Владивосток: Дальнаука, 2002. – 268 с.

Найманбаев М.А., Уласюк С.М. (Алматы), Смирнов К.М. (Москва, Россия), Онаев М.И., Касымжанов К.К. (Алматы)Состав и технологические свойства ильменитового концентрата с повышенным содержанием хрома

Название	Состав и технологические свойства ильменитового концентрата с повышенным содержанием хрома
Авторы	Найманбаев М.А., Уласюк С.М. (Алматы), Смирнов К.М. (Москва, Россия), Онаев М.И., Касымжанов К.К. (Алматы)
Информация об авторах	АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаборатория титана и редких тугоплавких металлов, Алматы,Найманбаев М.А., к.т.н., зав. лабораторией, madali_2011@inbox.ru Уласюк С.М., научный сотрудник Онаев М.И., к.т.н., ведущий научный сотрудник Касымжанов К.К., младший научный сотрудникАО «Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии». Отделение «Комплексная переработка минерального сырья», лаборатория технологии выщелачивания и разделительных процессов, Москва, РоссияСмирнов К.М., к.т.н., начальник отделения
Реферат	Изучен вещественный состав и технологические свойства ильменитового концентрата Обуховского месторождения. Установлено, что основной железо-титансодержащий минерал – ильменит в результате вторичных процессов в значительной степени превратился в псевдорутил. Зерна ильменита имеют зональное строение, обусловленное наличием центральной неизмененной части в виде ильменита и наружного лейкоксенизированного слоя – псевдорутила. Содержание железо-титансодержащих минералов в концентрате составляет 87 %. Основная примесь в концентрате – алюмохромит (до 10 %). При оценке технологических свойств изучены брикетируемость и восстановимость ильменитового концентрата. В качестве восстановителя использованы металлургический кокс и спецкокс, полученный из угля Шубаркольского месторождения. При сопоставлении степени восстановления ильменитового концентрата металлургическим коксом и спецкоксом, полученным из шубаркольского угля, показано, что лучшей реакционной способностью обладает спецкокс. Определены условия брикетирования: степень измельчения восстановителя – 70 % по классу 0,074 мм, в качестве связующего использована бентонитовая глина в количестве 1 % от массы концентрата. Показано, что степень восстановления ильменита в брикетах по сравнению с порошкообразной шихтой выше на 6-8 %, что достигалось созданием тесного контакта восстановителя и концентрата при брикетировании. При 1000 ^оС оксиды железа в брикетах восстанавливаются на 39,7 %, а в порошковой шихте – на 32,6 %. Установлена оптимальная температура восстановительного обжига 1250–1300 ^оС. При этом в магнитную фракцию извлекается более 90 % железа металлического. В немагнитной фракции остаются диоксид титана и триоксид хрома. При повышении температуры обжига более 1300 ^оС в магнитную фракцию начинают извлекаться диоксид титана и триоксид хрома.
Ключевые слова	ильменитовый концентрат, псевдорутил, алюмохромит, брикетирование, восстановление, спецкокс, металлургический кокс, оксид хрома, оксид железа.
Библиографический список	Мовсесов Э.Е., Крамник В.Ю., Задорожный В.Г., Бухвалов Н.П., Тищенко А.Г. Магнетизирующий обжиг хромсодержащего железо-титанового концентрата. — В сб. Проблемы металлургии титана. – М: Наука, 1967. – с. 20-27. Сысолятин С.А. Получение высококачественных ильменитовых концентратов обжиг-магнитным способом // Проблемы металлургии титана. – М.: Наука, 1967. – с. 19-20. Попов В.А., Серегин П.С., Цемехман Л.Ш., Барсегян В.В. Исследование процессов восстановительного обжига ильменитовых концентратов месторождения «Центральное» // Металлы. – 2011. – № 1. – С.3. Кантемиров М.Д., Лысый М.А. Обжиг-магнитное разделение хром-титанового промпродукта обогащения титановой россыпи // Комплексное использование минерального сырья. – 2002. – № 3. – с. 30-34. Шишлякова К.Н. Изучение возможности разделения титана и хрома при окислительно-восстановительном обжиге ильменит-хромит-гематитового концентрата Лукояновского месторождения // 8 Российская. ежегод. конф. молод. науч. сотр. и аспирантов. Физикохимия и технология неорганических материалов: сб. материалов. – Москва, Россия, 2011. – С. 563-564. Пупышев А.М., Попов И.О., Устинов С.М. Исследование основных закономерностей фазового распределения железа и титана в условиях низкотемпературного восстановления ильменитового концентрата // Цветная металлургия. – 2011. – № 10. – с. 12-17. Пат. 649946 Австралия. Получение синтетического рутила / Holliff M.J., Grey I.E. Wimmera lndustrial Minerals PTY Ltd. № 44588/93, опубл. 02.06.1994, Бюл. № 7. – 2 с. Пат. 5679131 США. Способ производства оксида титана из рудных концентратов / Obushenko I.M.; опубл. 21.10.1997, Бюл. № 10. – 3 с. Карелин В.А., Карелин А.И. Фторидная технология переработки концентратов редких металлов. – Томск: НТЛ, 2004. – 221 с. John David Winter. ERMS – обжиговый процесс: технология выделения высокочистого ильменита из тяжелых минеральных концентратов // Murrey Basin Mineral Sands Conference: proceedings – Mildura, Victoria, Australia, 1999. – С.125-128.

Физико-химические исследования

Володин В.Н., Требухов С.А., Бурабаева Н.М., Ниценко А.В., Тулеутай Ф.Х. (Алматы)Фазовый переход расплав – пар в квазибинарной системе моносульфидов железа и олова

Название	Фазовый переход расплав – пар в квазибинарной системе моносульфидов железа и олова
Авторы	Володин В.Н., Требухов С.А., Бурабаева Н.М., Ниценко А.В., Тулеутай Ф.Х. (Алматы)
Информация об авторах	АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаборатория вакуумных процессов, АлматыВолодин В.Н., д.т.н., д. физ.-мат. наук, профессор, главный научный сотрудник Института ядерной физики Требухов С.А., к.т.н., вице-президент АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения» Бурабаева Н.М., к.т.н., научный сотрудник, Nuri_eng@mail.ru Ниценко А.В., к.т.н., старший научный сотрудник Тулеутай Ф.Х., инженер
Реферат	Рассчитаны температура кипения и соответствующий ей состав пара во всем интервале концентраций жидкой системы FeS-SnS при атмосферном давлении и в вакууме 700 Па, имеющем место при вакуум-термической переработке штейнов. Температура кипения рассчитана на основании заимствованной зависимости парциального давления насыщенного пара моносульфида олова, определенного методом потока над расплавами с моносульфидом железа, и давления насыщенного пара моносульфида железа, найденного интегрированием уравнения Гиббса-Дюгема. Понижение давления до 700 Па сопровождается значительным снижением температуры кипения растворов и повышением коэффициента разделения составляющих штейнового расплава. С учетом температуры процессов переработки полиметаллических штейнов и положения кривой состава пара SnS – края диаграммы состояния в вакууме следует ожидать практически полного разделения сульфидов в одну стадию. На основании величин давления пара в соответствии с известными зависимостями определены термодинамические функции образования и испарения жидких сплавов FeS-SnS. Образование жидких растворов моносульфидов олова и железа идет с поглощением тепла. Максимум изменения интегральной энтальпии смешения составляет 1,38 кДж/моль, энтропии – 5,6 Дж/(моль·К) и соответствует эквимолярному раствору. Сульфиды образуют стабильные во всем интервале концентраций жидкие сплавы. Определенные термодинамические функции образования и испарения расплавов квазибинарной системы FeS-SnS дополняют базу данных термодинамических констант этих соединений.
Ключевые слова	моносульфид олова, моносульфид железа, давление пара, энтропия, энтальпия, парциальные функции, интегральные функции, смешение, испарение.
Библиографический список	Исакова Р.А., Нестеров В.Н., Шендяпин А.С. Давление пара сульфидов свинца и индия// ЖНХ. – 1963. – Т. 8, № 1. – С. 18-23. Исакова Р.А., Нестеров В.Н., Шендяпин А.С. Давление пара сульфида свинца в системе PbS-Cu₂S //Тр. ИМиО АН Каз ССР. – 1964. – Т. 9 – С. 28-31. Исакова Р.А., Нестеров В.Н., Шендяпин А.С. Давление пара и диссоциация сульфидов меди и висмута // Тр. ИМиО АН Каз ССР. – 1963. – Т. 6 – С. 156-159. Нестеров В.Н., Пономарев В.Д. Давление пара сульфида цинка над сплавами ZnS-Cu₂S и ZnS-FeS при 1000-1200 ºС // Изв. АН Каз ССР. Сер. металлургии, обогащения и огнеупоров. – 1958. –№ 3. – С. 33-44. Исакова Р.А., Нестеров В.Н. Давление и диссоциация сульфидов цинка и кадмия //ЖНХ. –1966. – Т. XI, № 5. – С. 964-970. Спицын В.А., Исакова Р.А., Кожахметов С. М. Состав и давление пара над сульфидами цинка и кадмия //ЖПХ. – 1976. – Т. 49, № 5. – С. 1051-1060. Пономарев В.Д., Исакова Р.А. Давление пара трехсернистой сурьмы над расплавом Sb₂S₃-PbS // Изв. АН Каз ССР. Сер. горн. дела, стройматериалов и металлургии. – 1956. – № 6. – С. 48-52. Исакова Р.А., Нестеров В.Н., Челохсаев Л.С. Основы вакуумной пироселекции полиметаллического сырья. – Алма-Ата: Наука, 1973. – 255 с. Ванюков А.В., Исакова Р.А., Быстров В.П. Термическая диссоциация сульфидов металлов. – Алма-Ата: Наука, 1978. – 272 с. Исакова Р.А., Шендяпин А.С., Нестеров В.Н. Давление пара сульфида свинца в системе PbS-FeS / В кн. Комплексная переработка рудного сырья. Тр. ИМиО АН Каз ССР. – 1965. – т. 11 – С. 160-162. Шендяпин А.С., Исакова Р.А., Нестеров В.Н. Давление пара сульфида свинца в системе PbS-FeS-Cu₂S/ В кн. Новые пирометаллургические способы переработки полиметаллического сырья. Тр. ИМиО АН Каз ССР. – 1965. – т. 13 – С. 25-31. Блатов И.А., Лопатин С.И., Павлинова Л.А. Определение активности компонентов в системах FeS, NiS и Fe-Ni-S методом высокотемпературной масс-спектрометрии / Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. – Челябинск: ЮУрГУ. – 1998. – С. 119-120. Лопатин С.И., Блатов И.А., Харланов А.С. Исследование активности компонентов в системе Fe-S методом высокотемпературной масс-спектрометрии// Металлы. – 1999. – № 5. – С. 33-35. Морачевский А.Г., Рябко А.Г. Цемехман Л.Ш. Термодинамика системы железо-сера/Термодинамика систем и процессов в металлургии никеля и меди. – Санкт-Петербург: Политех. Универ. – 2005. – 155 с. Cordier J. A., Chipman J. Activity of sulfur in liquid Fe-Ni alloys // J. Metals. – 1955. – v.7, № 8. – Р. 905-907. Нестеров В.Н., Пономарев В.Д. Давление пара и активность сернистого цинка в системе ZnS-FeS при 1200-1400 ^оС // Изв. АН Каз ССР. Сер. металлург. обогащения и огнеупоров. – 1960. – № 3 (9). – С. 18-25. Лата В.А., Полывянный И.Р., Ивакина Л.П. Изучение системы Sb₂S₃-FeS / ИМиО АН Каз ССР. – Алма-Ата – 1972. Деп. в ВИНИТИ. 22.06.72 № 4470-72. Шендяпин А.С., Ибрагимов Е.Т., Исакова Р.А., Нестеров В.Н. Давление пара трехсернистой сурьмы в системе Sb₂S₃-FeS // ИМиО АН Каз ССР – Алма-Ата – 1975. Деп. в ВИНИТИ 15.04.1975. 1335-75. Володин В.Н., Храпунов В.Е., Исакова Р.А. Равновесие конденсированной и паровой фаз в квазибинарных системах халькозина с галенитом и сфалеритом // Доклады НАН РК – 2010. – № 3. – С. 70-75. Володин В.Н., Храпунов В.Е., Исакова Р.А. и др. Равновесие жидкость-пар в системе халькозин-антимонит при низких давлениях // Вестник НАН РК – 2010. – № 3. – С. 45-51. Davey T.R. A., Joffre J.E. Vapour pressures and activities of SnS in tiniron mattes // Trans. Inst. Mining and Met.– 1972. – V. 82 C. – P. 145-150. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. Под ред. Лякишева Н.П. М.: Машиностроение – 2000. – Т. 3. Кн. 2. – 448 с.

Зубрина Ю.С., Малышев В.П., Макашева А.М. (Караганда)О признаках различимости при расчете энтропии процесса измельчения

Название	О признаках различимости при расчете энтропии процесса измельчения
Авторы	Зубрина Ю.С., Малышев В.П., Макашева А.М. (Караганда)
Информация об авторах	Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, лаборатория энтропийно-информационного анализа, Караганда,Зубрина Ю.С., магистрант Карагандинского государственного технического университета, лаборант Малышев В.П., д.т.н., профессор, зав. лабораторией, академик Международной академии информатизации и КазНАЕН, eia_hmi@mail.ru Макашева А.М., д.т.н., профессор, главный научный сотрудник, академик Международной академии информатизации
Реферат	Возможны три варианта расчета энтропии процесса измельчения с учетом различных признаков различимости фракционного состава измельчаемого материала: по среднему размеру зерен, по площади их поверхности и по числу зерен в каждой фракции. В данной работе проведен сравнительный анализ физической и математической значимости признаков различимости фракционного состава измельчаемого материала по приведенным выше вариантам для расчета энтропии процесса измельчения. Наиболее целесообразным для энтропийного анализа процесса смешения фракций является использование среднего размера зерен как наиболее непосредственно относящегося к понятию фракции. А площадь поверхности зерен и их число, в свою очередь, более косвенно отображают процесс смешения материала при измельчении, т.к. являются лишь вторичными признаками различимости по отношению к фракционированию материала по линейным размерам. Это послужило причиной затруднительного определения реальной площади поверхности и фактического числа зерен в каждой фракции. Целесообразность использования среднего размера зерен для расчета энтропии процесса измельчения заключается еще и в том, что в случае использования признаков различимости по площади поверхности и, тем более, по числу зерен происходит сильное искажение равномерного распределения фракций по заданной одинаковой массе и объему всех фракций. Таким образом, для анализа энтропии процесса измельчения следует использовать фракционирование материала по размеру зерен с заданным законом их последовательного разрушения.
Ключевые слова	измельчение, энтропия, расчет, признаки различимости, сравнительный анализ.
Библиографический список	Малышев В.П., Турдукожаева А.М. Распределение признаков различимости в объектах и процессах как основа возникновения диссипативных структур и самоорганизации // Энциклопедия инженера-химика. – 2012. – № 12. – С. 19-25. Малышев В.П., Турдукожаева А.М. Определение эффективной энергии активации, периода полуизмельчения и энтропии измельчения на основе вероятностной теории процесса // Обогащение руд. – 2013. – № 5. – С. 17-20. Malyshev V.P., Zubrina Yu.S., Makasheva A.M. Fedorovich Ya.A. Entropy of grinding of materials in ball mills // XVI Balkan mineral processing congress: Proceedings. Belgrad, Serbia, 2015. – P. 203-205. Шеннон К.Э. Математическая теория связи // Работы по теории информации и кибернетики. – М.: ИЛ. – 1963. – С. 243-332. Мутанов Г.М., Кутузова Е.С. Энергоэнтропийные методы оценки и управления экономическими системами. – Алматы: Ғылым, 2002. – 142 с. Кажикенова С.Ш. Элементы теории вероятностей и математической статистики. – Караганда: КарГТУ, 2006. – 120 с. Абрамов А.А. Технология переработки и обогащения руд цветных металлов: Учебное пособие для вузов. В 2 кн. – М.: МГУ, 2005. – 575 с. Кажикенова С.Ш. Теоретические основы информационного анализа технологических систем // Вестник Кузбасского ГТУ. – 2009. – № 1. – С. 48-52. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая металлургия. Учебник для вузов. – М.: Академкнига, 2005. – 768 с. Ходаков Г.С. Физика измельчения. – М.: Наука, 1972. – 240 с. Кажикенова С.Ш. Определение качества технологических продуктов в процессе их получения // Технология производства металлов и вторичных материалов. – 2008. – № 2 (14) – С. 25-32. Кажикенова С.Ш. Оценка качества автогенных процессов медеплавильного производства // Цветная металлургия. – 2009. – № 5. – С. 26-32.

Садуакасова А.Т., Самойлов В.И. (Усть-Каменогорск), Зеленин В.И. (Екатеринбург, Россия), Куленова Н.А. (Усть-Каменогорск)Сорбция урана из подземной воды с использованием шунгита, фосфогипса и продуктов их модификации

Название	Сорбция урана из подземной воды с использованием шунгита, фосфогипса и продуктов их модификации
Авторы	Садуакасова А.Т., Самойлов В.И. (Усть-Каменогорск), Зеленин В.И. (Екатеринбург, Россия), Куленова Н.А. (Усть-Каменогорск)
Информация об авторах	Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева, Усть-КаменогорскСадуакасова А.Т., докторант, a_saduakasova@mail.ru Самойлов В.И., д.т.н., доктор PhD, доцент Куленова Н.А., к.т.н., ассоциированный профессор, зав. кафедройУральский Федеральный университет им. Первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, РоссияЗеленин В.И., д. т. н., профессор кафедры «Физическая и коллоидная химия»
Реферат	Гидроминеральное сырьё – океанические, морские, озёрные и подземные воды – в перспективе могут оказаться источником для извлечения металлов, в том числе урана, сорбционными методами. В данной работе для сорбции урана из подземной воды, содержащей 246 мкг/дм³ урана, были использованы природный шунгит Коксуского месторождения (Казахстан), фосфогипс техногенного происхождения (Среднеуральский медеплавильный завод, Россия), композиция на их основе и продукты их модификации. Предложены методы модифицирования природного шунгита, получения композиции на основе фосфогипса и шунгита и ее модификации. В качестве модификаторов использованы гидроксиды меди, никеля, цинка, а также трибутилфосфат. Оценены перспективы применения исследованных методов для повышения сорбционной ёмкости ионитов. Экспериментальными исследованиями показано, что модифицированный шунгит после грануляции позволяет извлечь из подземной воды в опробованном динамическом режиме сорбции лишь около 66 % урана. Гранулы композиции «фосфогипс–шунгит» и продукты её модификации обеспечивают извлечение в сорбент от ~82 до ~95 % урана в динамических условиях. Кроме того, получен и опробован ряд шунгитсодержащих сорбентов в статическом режиме сорбции урана из подземной воды, обеспечивший извлечение урана от ~88 до ~99,5 %. Установленные зависимости могут быть использованы при разработке технологии извлечения урана из сбросных вод промышленных предприятий и гидроминеральных источников.
Ключевые слова	сорбция, уран, шунгит, фосфогипс, трибутилфосфат, гидроксиды меди, никеля, цинка.
Библиографический список	Исупов В.П., Шацкая С.С., Бородулина И.А. Уран в минерализованных озёрах Западной Монголии и сопредельной территории России: ресурсы, источники накопления, пути инновационного освоения // Химия в интересах устойчивого развития. – 2014. – № 22. – С. 429-436. Самойлов В.И., Садуакасова А.Т. Гидроминеральное урансодержащее сырьё // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2015. – № 15. – С. 96-104. Хакимов Н., Назаров Х.М., Мирсаидов И.У., Баротов Б.Б., Мирсаидов У. О возможностях извлечения урана из рапы озера Сасык-Куль Таджикистана // Докл. АН Таджикистан. – 2011, –Т. 54, № 9. – С. 769-773. Разыков З.А., Бакулина Г.К., Ниязматова Д.Т., Беляев А.П., Юнусов М.М. Извлечение урана из природных урансодержащих вод сложного солевого состава Ягноб // Докл. АН Таджикистан. – 2002, –Т. 45, № 1. – С. 60-65. Hammer U. T. Saline lake ecosystems of the world, Dr. W. Junk Publishers, Dordrecht – Boston. 1986. Mingkuan Qin. Current Progresses and Prospects on Uncoventional Uranium Resources (UUR) of China. Technical Meeting on Uranium from Unconventional Resources. IAEA Headquarters, Vienna. – [электрон. ресурс]. – 2009. – URL: https://www.iaea.org/OurWork/ST/NE/NEFW/documents/RawMaterials/TM_Vienna2009/presentations/9_QIN-CHINA.pdf (дата обращения: 25.12.2015). Mehmet Yaman, et al. Distribution Study of U, V, Mo, and Zr in Different Sites of Lakes Van and Hazar, River and Seawater Samples by ICP-MS. // Clean – Soil, Air, Water. – 2011. 39 (6). – Р. 530-536. Хаитметова Н.Ш., Мамбетова А.М., Дюсенбаева А.А., Лапшина И.З. Использование фосфогипса для химической мелиорации засоленных почв // VII Международная студенческая электронная научная конференция «Студенческий научный форум – 2015». – [электрон. ресурс]. – 2015. – URL: http://www.scienceforum.ru/2015/1129/10445 (дата обращения: 27.12.2015). Мусина У.Ш., Самонин В.В. Углерод-минеральный состав шунгитовых пород Коксуского месторождения Казахстана // Известия СПбГТИ (ТУ). – 2013.– № 19 (45). – С. 39-41. Пат. 1349288 РФ. Способ извлечения урана из разбавленных растворов / Зеленин В.И., Пахолков В.С., Цевин А.П., Худяков В.И.; опубл. 1987, Бюл. № 40.

Материаловедение

Исагулов А.З., Байсанов С.О., Байсанов А.С. (Караганда), Азотте А. (Мец, Франция), Шабанов Е.Ж. (Караганда)Рентгенофазовый и металлографический анализ комплексного сплава алюмосиликохрома

Название	Рентгенофазовый и металлографический анализ комплексного сплава алюмосиликохрома
Авторы	Исагулов А.З., Байсанов С.О., Байсанов А.С. (Караганда), Азотте А. (Мец, Франция), Шабанов Е.Ж. (Караганда)
Информация об авторах	Карагандинский государственный технический университет, КарагандаИсагулов А.З., д.т.н., профессор, академик КазНАЕН, первый проректор КарГТУ Шабанов Е.Ж., докторант кафедры «Металлургия и нанотехнологии», ye.shabanov@gmail.comХимико-металлургический институт им. Ж. Абишева, КарагандаБайсанов С.О., д.т.н., профессор, академик КазНАЕН, зав. лабораторией . металлургических расплавов Байсанов А.С., к.т.н., зав. лабораторией пирометаллургических процессовУниверситет Лотарингии, Мец, ФранцияАзотте А., доктор PhD, профессор
Реферат	В статье приводятся результаты исследований по определению фазового состава и структуры комплексного сплава алюмосиликохрома, полученные с помощью рентгенофазового (РФА) и металлографического анализов. Анализ структуры отшлифованных поверхностей с использованием сканирующего электронного микроскопа показал многообразную картину структуры сплава. Структура алюмосиликохрома представлена крупными образованиями в виде полос и пластин, которыми являются кристаллы чистого кремния, эвтектика Al-Si-Cr-Fe и интерметаллические соединения (Fe, Cr)_xAl_ySi_z, (Fe, Cr)_xSi_yTi_z, Ti_xCr_ySi_z. Содержание углерода в карбидной фазе находится в пределах 29,82-34,49 %, что приблизительно соответствует соединению (Fe, Cr)₇C₃. Установлена неравномерность распределения компонентов по объему исследуемого образца, которая объясняется процессами ликвации и скоростью кристаллизации в период затвердевания слитка металла. Сопоставление данных РФА и металлографического анализов с результатами термодинамически-диаграммного анализа (ТДА) подтвердило применимость последнего в прогнозировании и изучении динамики изменения фазовых превращений, происходящих в промежуточных и конечных продуктах металлургического передела. Так, проведенным ранее ТДА металлической системы Cr-Fe-Al-Si установлено, что в составе алюмосиликохрома преобладающими фазами являются соединения Si, FeSi₂, Al и CrSi₂, а также продукты распада этих соединений. По данным рентгенофазового анализа наиболее ярко выраженными фазами в сплаве являются структурно-свободный кремний (Si_мет) и фазы SiC, FeCr, CrSi₂, что соответствует результатам ТДА. Чистого алюминия не обнаружено, он входит в состав сложных соединений алюмосилицидов хрома и железа – FeAl₃Si₂, Fe₂Al₃Si₃, Al_3,6CrSi_0,4, CrAl_0,42Si_1,58.
Ключевые слова	алюмосиликохром, комплексный сплав, термодинамически-диаграммный анализ, металлографический анализ, рентгенофазовый анализ
Библиографический список	Жучков В.И., Андреев Н.А. Изучение свойств и разработка рациональных составов ферросплавов // Химия и металлургия комплексной переработки минерального сырья: Матер. Междунар. науч. практ. конф., посвященной 90-летию Букетова Е.А. – Караганда, Казахстан, 2015. – С. 185-190. Mekhtiev A., Shabanov Ye., Issagulov А., Baissanov S., Baissanov А., Issagulova D. Development of technology of complex aluminum-silicon-chrome alloy with utilization of off-grade raw materials // Journal for Theory and Practice in Metallurgy. – 2015. – № 1. – Р. 157-160. Baisanov S., Shabanov Ye., Baisanov A., Issagulov A., Laurent Ch. Diagram of phase structure of Fe-Cr-Si-Al metallic system in liquid state // Energy efficiency and environmental friendliness are the future of the global Ferroalloy industry: Proceedings of 14^th Intern. Ferroalloys Congress INFACON XIV. – Kiev, Ukraine, 2015. – Р. 540-547. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А., Строганов А.И., Ярцев М.А. Электрометаллургия стали и ферросплавов. – М.: Металлургия, 1974. – 551 с. Друинский М.И., Жучков В.И. Получение комплексных ферросплавов из минерального сырья Казахстана. – Алма-Ата: Наука, 1988. – 208 с. Чепуштанова Т.А., Адельбаев И.Е, Луганов В.А. Термогравиметрическое исследование феррохрома // Вестник КазНТУ. – 2009. – № 5. – С. 33-36. Чепуштанова Т.А., Адельбаев И.Е, Луганов В.А. Термогравиметрическое исследование ферросилиция // Вестник КазНТУ. – 2010. – № 1. – С. 25-28.

Капсаламова Ф.Р., Кенжалиев Б.К., Миронов В.Г., Шилов Г.Т. (Алматы)Распределение элементов в объеме порошка системы Fe-Ni-Cr-Cu-Si-B-C в зависимости от времени механохимического легирования

Название	Распределение элементов в объеме порошка системы Fe-Ni-Cr-Cu-Si-B-C в зависимости от времени механохимического легирования
Авторы	Капсаламова Ф.Р., Кенжалиев Б.К., Миронов В.Г., Шилов Г.Т. (Алматы)
Информация об авторах	Казахстанско-Британский технический университет, испытательная лаборатория перспективных материалов и технологии, АлматыКапсаламова Ф.Р., докторант, dfr_09.10@mail.ru Миронов В.Г., к.т.н., главный научный сотрудник Шилов Г.Т., старший научный сотрудникАО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», АлматыКенжалиев Б.К., д.т.н., профессор, президент АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения»
Реферат	В исходный состав порошковых наплавочных сплавов вводятся различные легирующие элементы для придания сплаву определенных физических, химических, механических и самофлюсующихся свойств. Такие сплавы широко используются в практике восстановления и упрочнения деталей машин и механизмов с применением технологий термического нанесения, в частности газопламенной наплавки покрытий. В настоящей работе применен метод механохимического легирования для получения нового самофлюсующего наплавочного порошкового материала на основе железа для газопламенного нанесения покрытий. Состав разрабатываемого наплавочного порошкового сплава на основе железа содержит следующие химические элементы, мас. %: Fe – 36-40; Cr – 15-18; Ni – 30-35; B – 2,5-4; Cu – 3-5; C – 0,6-1,0; Si – 3-5. С целью оптимизации технологических параметров получения порошкового материала для газопламенного покрытия методом механохимического легирования в работе исследовано влияние времени обработки на процесс механоактивации системы Fe-Ni-Cr-Cu-Si-B-C. Реакционное механохимическое легирование основано на обработке шихты в энергонапряженных мельницах, при котором получают композиции с требуемой дисперсностью порошка, имеющего однородное распределение исходных компонентов. В результате проведенных исследований выявлено, что такое легирование является эффективным способом получения наплавочного материала для газопламенной наплавки.
Ключевые слова	механохимическое легирование, энергонапряженная мельница, наплавочный сплав, газопламенная наплавка.
Библиографический список	Пат. 27499 РК. Наплавочный сплав для газотермического нанесения и способ его получения / Бейсембетов И.К., Кенжалиев Б.К., Сулейменов Э.Н., Миронов В.Г., Шилов Г.Т.; опубл. 15.10.2013, Бюл. № 10. Mellor B.G. Surface coatings for protection against wear – UK: CRC Press. 2006. – P. 79-98. Pawlowski L. The Science and Engineering of Thermal Spray Coatings. Second Edition. – England: John Wiley & Sons, Ltd, 2008. – 625 p. Кудинов В.В. Плазменные покрытия. – М.: Наука, 1977. – 192 с. Ловшенко Ф.Г., Ловшенко Г.Ф. Влияние механического легирования на фазовый состав и теплосодержание термореагирующих порошковых композиций на основе железа и никеля для газотермических покрытий // Литье и металлургия. – 2014. – № 4 (77). – С. 99-108. Ловшенко Г.Ф., Ловшенко Ф.Г. Теоретические и технологические аспекты создания наноструктурных механически легированных материалов на основе металлов. – Могилев: Бел.Рос. ун-т, 2005. – 264 с. Ловшенко Г.Ф., Ловшенко Ф.Г., Хина Б.Б. Наноструктурные механически легированные материалы на основе металлов. – Могилев: Бел.Рос. ун-т, 2008. – 49 с. Ловшенко Г.Ф., Ловшенко Ф.Г. Композиционные наноструктурные механически легированные порошки для газотермических покрытий. – Могилев: Бел.Рос. ун-т, 2012. – 214 с. Suryanarayana C. Mechanical Alloying and Milling // Progress in Material Science. – 2001. – N 46 – P. 1-184. Колобов Ю.Р., Валиев Р.З., Грабовецкая Г.П., Жиляев А.П., Дударев Е.Ф., Иванов К.В., Иванов М.Б., Кашин О.А., Найденкин Е.В. Зернограничная диффузия и свойства наноструктурных материалов. – Новосибирск: Наука, 2001. – 232 с. Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. – М.: Логос, 2000. – 272 с. Валиев Р.З., Александров. И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы. М.: Академкнига, 2007. – 340 с. Горелик С.С., Добаткин С.В., Капуткина Л.М. Рекристаллизация металлов и сплавов. – М.: МИСИС, 2005. – 432 с. Болдырев В.В. Механохимия и механическая активация твердых веществ // Успехи химии. – 2006. – № 75. – С. 203-216. Болдырев В.В. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий. – Новосибирск: СО РАМН, 2009. – 343 с. Елсуков Е.П., Дорофеев Г.А. Механическое сплавление бинарных систем Fe-M (M = C, Si, Ge, Sn): кинетика, термодинамика и механизм атомного перемешивания. // Химия в интересах устойчивого развития. – 2002. – № 10 – С. 59-68. Рид С.Дж.Б. Электронно-зондовый микроанализ и растровая электронная микроскопия в геологии – М.: Техносфера, 2008. – 232 с. Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д., Эчлин П., Джой Д., Фиори Ч., Лифшин Э. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ: в 2-х книгах. – М.: Мир, 1984. – 348 с.

Паничкин А.В., Дербисалин А.М., Мамаева А.А., Джумабеков Д.М., Имбарова А.Т. (Алматы)Разработка Метода получения градиентных по составу слоев на поверхности водородопроницаемых мембран на основе ниобия и тантала

Название Разработка Метода получения градиентных по составу слоев на поверхности водородопроницаемых мембран на основе ниобия и тантала Авторы Паничкин А.В., Дербисалин А.М., Мамаева А.А., Джумабеков Д.М., Имбарова А.Т. (Алматы) Информация об авторах АО «Центр наук о Земле, металлургии и обогащения», лаборатория металловедения, АлматыПаничкин А.В., к.т.н., зав. лабораторией
Дербисалин А.М., младший научный сотрудник, aderbissalin@gmail.com
Мамаева А.А., к.ф.-м..н., зав. лабораторией
Джумабеков Д.М., инженер
Имбарова А.Т., младший научный сотрудник Реферат В работе впервые предлагается получить методом диффузионного легирования градиентный слой на поверхности водородопроницаемых мембран на основе тантала и ниобия, с целью повышения их коррозионной стойкости и снижения водородной хрупкости. Представлены результаты серии экспериментов по отработке методики диффузионного легирования фольг из ниобия и тантала, включающих подготовку поверхности фольг, нанесение пленки легирующих элементов и термическую обработку. Для подготовки поверхности фольг к нанесению слоя легирующего элемента сопоставлены методы электролитической полировки, ионно-атомной очистки и их комбинации. Выбраны условия для осаждения покрытий на фольги из ниобия и тантала методом магнетронного распыления, при которых обеспечиваются минимальные напряжения в поверхностных слоях. Описано разработанное оборудование для диффузионного легирования фольг из ниобия и тантала в условиях вакуума при их резистивном нагреве. Представлены данные о коррозии фольг из ниобия и тантала при их отжиге в низком вакууме. Приведены результаты исследования структуры поверхности и состава по сечению градиентных слоев диффузионно-легированных фольг из ниобия и тантала такими элементами как W, Zr, Mo, Al. Показано, что наиболее интенсивно в ниобий и тантал диффундировали молибден и вольфрам. Цирконий и алюминий практически не диффундировали в ниобий. Алюминий удовлетворительно диффундировал в танталл с образованием кристаллов интерметаллического соединения TaAl₃ на поверхности фольги. Из полученных данных следует, что, варьируя время и температуру отжига, можно существенно воздействовать на концентрацию легирующих элементов на поверхности ниобиевой и танталовой водородопроницаемых мембран, глубину их распространения с формированием в диффузионном слое твердых растворов переменного состава. Ключевые слова водород, водородопроницаемая мембрана, диффузионное легирование, ниобий, тантал, молибден, вольфрам, цирконий, алюминий, сплавы. Библиографический список

1. Awakura Y., Nambu T., Matsumoto Y., Yukawa H. Hydrogen solubility and permeability of Nb-W-Mo alloy membrane // Journal of Alloys and Compounds. – 2011. – № 509. – P. 877-880.

1. Zhang G. X., Yukawa H., Nambu T., Matsumoto Y., Morinaga M. Alloying effects of Ru and W on hydrogen diffusivity during hydrogen permeation through Nb-based hydrogen permeable membranes // International Journal of Hydrogen Energy. – 2010 – № 35 – P. 1245-1249.

1. Yukawa H., Nambu T., Matsumoto Y., Watanabe N., Zhang G., Morinaga M. Alloy Design of Nb-Based Hydrogen Permeable Membrane with Strong Resistance to Hydrogen Embrittlement // Materials Transactions. – 2008. – № 49/10. – P. 2202-2207.

1. Paglieri Stephen N., Pal Narendra K., Dolan Michael D., Sang-Mun Kim, Wen-Ming Chien, Lamb Joshua, Chandra Dhanesh, Hubbard Kevin M., Moore David P. Hydrogen permeability, thermal stability and hydrogen embrittlement of Ni-Nb-Zr and Ni-Nb-Ta-Zr amorphous alloy membranes // Journal of Membrane Science. – 2011. – № 378. – P. 42–50.

1. Yamaura S., Inoue A. Effect of surface coating element on hydrogen permeability of melt-spun Ni40Nb20Ta5Zr30Co5 amorphous alloy // Journal of Membrane Science. – 2010. – № 349. – P. 138–144.

1. Shimpo Y., Yamaura S.I., Nishida M., Kimura H., Inoue A. Development of melt-spun Ni-Nb-Zr-Co amorphous alloy for high-performance hydrogen separating membrane // Journal of Membrane Science. – 2006. – № 286. – P. 170–173.

1. Dolan M.D., Hara S., Dave N.C., Haraya K., Ishitsuka M., Ilyushechkin A.Y., Kita K., Mclennan K.G., Morpeth L.D., Mukaida M. Thermal stability, glass-forming ability and hydrogen permeability of amorphous Ni64Zr36-XMX(M=Ti, Nb, Mo, Hf Ta or W) membranes // Sep. Purif. Technol. – 2009. – № 65. – P. 298–304.

1. Alimov V.N., Busnyuk A.O., Notkin M.E., Livshits A.I. Pd-V-Pd composite membranes. Hydrogen transport in a wide pressure range and mechanical stability // Journal of Membrane Science. – 2014. – № 457. – P. 103–112.

1. Hatano Y., Watanabe K., Livshits A. Effects of bulk impurity concentration on the reactivity of metal surface: Sticking of hydrogen molecules and atoms to polycrystalline Nb containing oxygen // Journal of Chemical Physics. – 2007. – № 127. – P. 1–13.

Исследование электрохимических процессов

Абдувалиев Р.А. (Алматы) Ата Акчил (Испарта, Турция) Ахмадиева Н.К., Гладышев С.И., Бейсембекова К.О. (Алматы) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ГАЛЛИЯ ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРОВ СПОСОБОМ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

Название	ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ГАЛЛИЯ ИЗ ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРОВ СПОСОБОМ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА
Авторы	Абдувалиев Р.А. Ата Акчил, Ахмадиева Н.К., Гладышев С.И., Бейсембекова К.О.
Author´s information	АО «Центр наук о земле институт металлургии и обогащения», Алматы, лаборатория алюминия и глинозема Абдувалиев Р.А. к.т.н., заведующий лабораторией Ахмадиева Н.К., ведущий инженер Гладышев С.И., к.т.н., ведущий научный сотрудника Бейсембекова К.О. научный сотрудник k.o.beisembekova@mail.ru Университет имени Сулеймана Демиреля, технический факультет, Испарта Турция Ата Акчил, профессор
Summary	Основное количество галлия получают из продуктов технологии переработки глиноземсодержащего сырья. Для электроосаждения галлия из алюмощелочных растворов разработан способ электровосстановления галлия на металлической галлированной поверхности. Разработан электролизер с вращающейся катодной поверхностью, покрытой жидким галлием, работающий в периодическом и непрерывном режимах. Галлий эффективно извлекается из щелочных растворов с содержанием галлия от 0,4 г/дм3 и выше при температуре 50-70 °С, скорости вращения катода 0,8-1,0 м/сек и силе тока 700-1000 А/м2, напряжение на ванне 5-6 В. В этих условиях извлечение галлия составляет 88,6-96,8 % при расходе электроэнергии 55,1-323,9 кВтч/кг галлия при съеме галлия с 1 м2 катодной поверхности в сутки 307,9-1391,0 г. Исследованы условия галлирования металлических электродов. Показано, что стойкость галлиевого покрытия зависит от материала подложки и увеличивается в ряду: нержавеющая сталь 08Х18Н12Т < Ст 1, Ст 2, Ст 3, Ст 45 < Ni < Cd < Cu. Наиболее предпочтительным конструкционным материалом для подложки электрода является медь. Изучен фазовый состав поверхностных слоев, образующихся в процессе галлирования твердых электродов. Установлено, что галлий с никелем образует соединение Ga36Ni64 (GaNi2), а с медью – CuGa2. Изучена возможность использования минеральных кислот H2SO4; HNO3; H3PO4; HCI. Получено, что только при применении соляной кислоты возможно покрытие металлического электрода галлием.
Ключевые слова:	алюмощелочной раствор, галлий, электролизер, катод, галлирование.
Литература	1 Наумов А.В. О современном состоянии мирового рынка галлия // Изв. вузов. Цветная металлургия – 2014. – № 2 – С. 59-64.2 Pat. 4368108 US. Process for electrolytic recovery of gallium or gallium and vanadium from alkaline liquors resulting from alumina production. / Rubinshtein G.M., Yatsenko S.P., Diev V.N., Moskov R.N., Grigorieva A.D., Davydov I.V., Starkov E.N., Ovsyannikov V.I., Eremeev A.F., Lavrenchuk V.N.; published 11.01.1983.3 Пат. 1183111 RU. Способ извлечения галлия из промышленного раствора алюмината натрия процесса Байера / Жан-Мишель Ламеран; опубл. 30.04.1993, Бюл. № 16.4 Рубинштейн Г.М., Пасечкин Л.А., Яценко С.П., Пягай И.Н. Извлечение галлия из щелочных растворов глиноземного производства // Цветные металлы. – 2014. – № 3. – С. 37-43.5 Яценко С. П., Пасечник Л. А., Сабирзянов Н. А., Рубинштейн Г. М., Диев В. Н. Получение галлия из растворов глиноземного производства электролизом // Цветные металлы – 2004 – № 5. – С. 60-63.6 Пат. 26396 РК, Способ электроосаждения галлия из щелочных растворов. / Абдулвалиев Р.А., Гладышев С.В., Ковзаленко В.А., Ибрагимов А.Т., Сабитов А.Р., Бейсембекова К.О., Садыков Н. М-К.; опубл. 15.11.2012, Бюл. № 11. 7 Инновационный Пат. 27751 РК Электролизер для извлечения галлия из алюмощелочных растворов / Бектурганов Н.С., Мылтыкбаева Л.А., Абдулвалиев Р.А., Гладышев С.В., Тастанов Е.А., Бейсембекова К.О.; опубл. 18.12.2013, Бюл. № 12. 8 Faizullin F.F., Nikitin E. V.Regularities of gallium anode oxidation in КОН solution. // Electrochemistry – 1966 – N 1 – P. 112-115.

Шарипов Р.Х., Беркинбаева А.Н., Кенжалиев Б.К., Досымбаева З.Д., Сулейменов Э.Н. (Алматы) ВЛИЯНИЕ ДИНАМИКИ ОБРАЗОВАНИЯ ВЫЩЕЛАЧИВАЮЩЕГО АГЕНТА НА ПАРАМЕТРЫ ВОДНЫХ ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СОВМЕЩЕННЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПРИ РАСТВОРЕНИИ ЛАТУНИ

Название	ВЛИЯНИЕ ДИНАМИКИ ОБРАЗОВАНИЯ ВЫЩЕЛАЧИВАЮЩЕГО АГЕНТА НА ПАРАМЕТРЫ ВОДНЫХ ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СОВМЕЩЕННЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПРИ РАСТВОРЕНИИ ЛАТУНИ
Авторы	Шарипов Р.Х., Беркинбаева А.Н., Кенжалиев Б.К., Досымбаева З.Д., Сулейменов Э.Н. (Алматы)
Информация об авторах	АО «Центр наук о Земле институт металлургии и обогащения», Алматы Кенжалиев Б.К. д.т.н., профессор,президент АО «ЦНЗМО» АО Казахстанско-Британский технический университет Шарипов Р.Х. докторант, младший научный сотрудник Беркинбаева А.Н. к.т.н., старший научный сотрудник, freedom.k@mail.ru Досымбаева З.Д. научный сотрудник Сулейменов Э.Н. д.т.н., профессор, и.о. зав. лабораторией.
Резюме	Проведены исследования процесса извлечения цветных металлов из вторичного сырья (в частности, отходов латуни) методом совмещенных электрохимических реакций с применением серографитового электрода, разработанного в Казахстанско-Британском техническом Университете. Исследовалось изменение следующих параметров щелочного водного раствора в ходе выщелачивания: рH, электропроводности и концентрации кислорода, при извлечении металла из латуни при электрохимическом выщелачивании с применением серографитового электрода в качестве анода, а латуни — в качестве катода. Электрохимическое выщелачивание исследуемого вторичного сырья проводили в термостатированной ячейке. Состав СГЭ представлен 65 % серы и 35 % графита. Электродом сравнения служил хлорсеребряный электрод, вспомогательным – латунь. В ходе выщелачивания объем щелочного раствора в реакционном сосуде составлял 0,15 дм3 гидроксида натрия, плотность тока 100 А/м2, скорость перемешивания 480 об/мин., время выщелачивания 5 ч. Исходная концентрация щелочи в растворах выщелачивания составляла 0,1 М, 0,2 М, 0,5 М, 1,0 М. Полученные данные показали возможность применения разработанного метода для переработки вторичных металлических отходов различного типа. Определены физико-химические характеристики неорганических водных растворов, полученных при электрохимическом выщелачивании металлов из металлического сплава. Показано, что результаты экспериментов затруднительно пояснить с точки зрения существующих теоретических воззрений на принцип формирования микроструктуры неорганических водных растворов. Показано, что выщелачивание латуни в системе серографитовый анод — раствор щелочи (или тиосульфата натрия и смешанный раствор) – катод (латунь) имеет свои особенности и может происходить с достаточно высокой скоростью.
Ключевые слова:	электрохимическое выщелачивание, латунь, серографитовый электрод, концентрация кислорода, электропроводность раствора.
Литература	1 Book of Abstracts of 15th Topical Meeting of the International Society of Electrochemistry.Interfacial Electrochemistry at Atomic, Molecular and Nanoscale Domains. Chairman: Aicheng Chen — Niagara Falls, Canada, 2014. – 269 p. 2 Suleimenov E.N. Microstructure of Electrolytes // 11th Spring Meeting of the International Society of Electrochemistry: Proceedings of meeting on Theoretical and Computational Electrochemistry – Georgetown, Washington, USA, 21-23 May, 2012. – P. 104. 3 Кенжалиев Б.К., Борцов В.Д., Амирова М.Д. О технологии переработки метаморфизированных руд Макеевского месторождения // Комплексное использование минерального сырья – 2004. – № 6. — С. 28-31. 4 Kenzhaliyev B.K., Lozhnikov S.S., Chanturiya V.A., Zhapbasbaev U.K., SuleimenovE.N. Development of combined technology for rebellions metamorphized polymetallic ores. // XI International Seminar on Mineral Processing Technology (MPT2010) NML: Proceedings of the Seminar. – Jamshedpur, India, 2010. — P. 186-191. 5 Kenzhaliyev B. Electrochemical Method for Extracting Non-Ferrous and Precious Metals from Refractory Materials Using Combined Reactions. // 15th Topical Meeting of the International Society of Electrochemistry: Abstracts of Meeting on Interfacial Electrochemistry at Atomic, Molecular and Nanoscale Domains. — Niagara Falls, Canada, 27-30 April 2014. – P. 98. 6 Kenzhaliyev B.K., Khodareva T.A., Berkinbaeva A.N., Dosymbaeva Z.D., Suleimenov E.N. Extraction of Pd and Pt from Dead Catalysts Using the Electrochemical Method. // European Researcher. – 2014. — Vol. (70). – № 3-1. – P. 442 – 449. 7 Kenzhaliyev B.K., Berkinbayeva A.N., Suleimenov E.N. Using Sulfur Graphite Electrode for Extracting Metals from Refractory Materials. // 65th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry: Proceedings of Meeting on Ubiquitous Electrochemistry – Lausanne, Switzerland, 2014. – P. 8-12. 8 Kenzhaliyev B.K., Berkinbayeva A.N., Chukmanova M.T., Suleimenov E.N. Using of Combined Electrochemical Reactions for Processing complex Non-ferrous and Precious Metals. // 46th International October Conference: Proceedings of Conference on Mining and Metallurgy. – Bor Lake, Serbia, 2014, — P. 132 – 135. 9 Мельников П.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении. М.: Машиностроение, 1979. – 296 с. 10 Кенжалиев Б.К., Беркинбаева А.Н., Досымбаева З.Д., Шарипов Р.Х., Сулейменов Э.Н. Изменение параметров водных растворов в процессе электрохимического выщелачивания вторичного сырья с применением серографитового электрода // Комплексное использование минерального сырья – 2016. – № 1. – С. 66-70. 11 Накамото К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений, М.: Мир, 1966. – 412 с.

Создание высокоустойчивых огнеупоров

Бирюкова А.А., Тихонова Т.А., Меркибаев Е.С. (Алматы), Хабас Т.А., Погребенков В.М. (Томск, Россия) СИНТЕЗ КОРДИЕРИТОМУЛЛИТОВОЙ КЕРАМИКИ С ЗАДАННЫМ ФАЗОВЫМ СОСТАВОМ НА ОСНОВЕ СЫРЬЯ КАЗАХСТАНА

Название	СИНТЕЗ КОРДИЕРИТОМУЛЛИТОВОЙ КЕРАМИКИ С ЗАДАННЫМ ФАЗОВЫМ СОСТАВОМ НА ОСНОВЕ СЫРЬЯ КАЗАХСТАНА
Авторы	Бирюкова А.А., Тихонова Т.А., Меркибаев Е.С. (Алматы), Хабас Т.А., Погребенков В.М. (Томск, Россия)
Информация об авторах	АО «Центр наук о Земле институт металлургии и обогащения», Алматы, лаборатория материаловеедния Бирюкова А.А. к.т.н., старший научный сотрудник, biryuk.silikat@mail.ru Тихонова Т.A., научный сотрудник Меркибаев Е.С. докторант Национальный научный Томский политехнический университет, Томск, Россия, кафедра силикатов и наноматериалов Хабас Т.A, д.т.н., профессор Погребенков В.M., д.т.н., профессор заведующий отделом.
Резюме	Для синтеза кордиеритомуллитовой керамики в работе были использованы аркалыкская огнеупорная глина, краснооктябрьский боксит и серпентинит месторождений кемпирсайских хромитовых руд. Химико-минералогический анализ проб исходного сырья показал, что главным породообразующим минералом аркалыкской глины является каолинит, примесными – гиббсит, кварц и гематит. Основным минералом краснооктябрьского боксита является гиббсит, сопутствующими – каолинит и гематит. В качестве магнезиально-силикатного сырья в работе использована серпентинитовая порода, представленная минералами серпентиновой группы: хризотилом и антигоритом. Синтезированы кордиеритомуллитовые композиции с заданным фазовым составом с мольным соотношением кордиерит:муллит от 5:1 до 1:1. Изучен равновесный фазовый состав синтезированной кордиеритомуллитовой керамики рентгенофазовым и микроскопическим методами анализа. Изучено влияние температуры синтеза магнезиальноалюмосиликатных композиций на основе сырья Казахстана на фазовый состав кордиеритомуллитовой керамики. Установлено, что основными фазами всех составов композиций синтезированной керамики являются кордиерит и муллит, однако количественное содержание фаз и их соотношение не в полной мере соответствуют расчетным данным, вследствие присутствия в сырье примесных минералов. Во всех составах керамических композиций установлено присутствие магнезиальных силикатов, шпинелей, корунда и кварца. В зависимости от состава композиции получена кордиеритомуллитовая керамика с плотной структурой и водопоглощением от 2,0 до 7,0 % и прочностью на сжатие от 70 до 140 МПа.
Ключевые слова:	глина, боксит, каолинит, гиббсит, синтез, спекание, фаза, кордиерит, муллит, водопоглощение, структура, прочность.
Литература	1 Аввакумов Е.Г., Гусев А.А. Кордиерит – перспективный керамический материал. –Новосибирск: СО РАН, 1999. – 167 с. 2 Суворов С.А., Русинов А.В., Фищев В.Н. Огнеупорные материалы системы титанат алюминия-кордиерит // Огнеупоры и техническая керамика. – 2013. – № 1-2. — С. 8- 4. 3 Белогурова О.А., Саварина М.А., Шарай Т.В. Легковесные муллито-кордиеритовые материалы из кианитовой руды Кейвского месторождения // Огнеупоры и техническая керамика. – 2013. – № 7-8. – С. 72-76. 4 Аввакумов Е.Г., Лепезин Г.Г., Горбачев Д.В. Влияние механической активации на синтез кордиерита из талька и минералов группы силлиманита // Огнеупоры и техническая керамика. – 2013. – № 1-2. – С. 57-61. 5 Дятлов Е.М., Миненкова Г.Я., Колонтаева Т.В. Интенсификация спекания муллито-кордиеритовой керамики с применением минерализаторов // Стекло и керамика. – 2000. – № 12. – С. 24-27. 6 Подболотов К.Б., Дятлова Е.М., Волочко А.Т. Синтез кордиеритомуллитовой керамики с применением оксидных цирконий- и алюмосодержащих огнеупорных наполнителей // Огнеупоры и техническая керамика. – 2015. – № 7-8. – С. 7-13. 7 Вакалова Т.В., Хабас Т.А, Погребенков В.М. Активация процессов синтеза и спекания композиций муллито-кордиеритового состава на основе природного сырья // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 5. – С. 379-384. 8 Пат. 2211199 Р.Ф. Состав шихты для получения кордиеритовой керамики. / Хабас Т.А., Костяная Е.А., Верещагин В.И.; опубл. 27.08.2003, Бюл. № 24. 9 Гусев А.А., Аввакумов Е.Г., Винокурова О.Б. Влияние добавок оксидов переходных металлов на прочность, фазовый состав и микроструктуру кордиеритовой керамики // Стекло и керамика.–2001. – № 1. – С. 23-25. 10 Бирюкова А.А., Тихонова Т.А., Боронина А.В. Структурно-фазовые превращения при термообработке композиций системы MgO-Al2O3-SiO2 // Комплексное использование минерального сырья. – 2010. – № 5. – С.108-116. 11 Бирюкова А.А., Тихонова Т.А., Акчулакова С.Т., Вакалова Т.В., Говорова Л.П. Влияние фторсодержащих добавок на синтез и свойства муллитовой керамики на основе алюмосиликатного сырья Казахстана // Комплексное использование минерального сырья. – 2016. – № 1. – С. 80-87. 12 Торопов Н.А., Барзаковский В.П., Лапин В.В. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Вып. 3. Тройные силикатные системы. – Ленинград: Наука, 1972. – 448 с.

Получение неорганических материалов из минерального сырья

Таймасов Б.Т., Жаникулов Н.Н., Калтай А.Р., Нурмагамбет Н., Косымбекова А. (Шымкент) МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫЕ ИСТОЧНИКИ ДЛЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА

Название	МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫЕ ИСТОЧНИКИ ДЛЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА
Авторы	Таймасов Б.Т., Жаникулов Н.Н., Калтай А.Р., Нурмагамбет Н., Косымбекова А. (Шымкент)
Информация об авторах	Южно-Казахстанский университет имени М.Ауезова, кафедра цемента, керамики и стекла, Шымкент Таймасов Б.Т., д.т.н., профессор Жаникулов Н.Н. студент Калтай А.Р., студент Нурмагамбет Н., студент Касымбекова А., студент
Summary	С целью разработки энергосберегающих составов сырьевых шихт и технологий производства портландцементов, уменьшения загрязнения окружающей среды исследованы традиционное природное сырье, нетрадиционные материалы и многотоннажные отходы промышленности. Объектами исследования служили электротермофосфорные, доменные и золо- шлаки от сжигания углей; в качестве железистой корректирующей добавки – свинцовые и медеплавильные шлаки, заменителей карбонатного и алюмосиликатного компонента – магматические породы (базальт и тефритобазальт) и традиционные сырьевые материалы месторождений Каракус, Састобе, Казыкурт, Отырар, Текесу, Каракудук (известняк, лесс, песок). Изучены химико-минералогический, минералого-петрографический составы, структура и свойства исходных материалов и шихт. Рассчитаны и подобраны малоэнергоемкие сырьевые шихты, проведен обжиг клинкеров. Анализ показал, что исследованные материалы пригодны для получения цементных клинкеров различного назначения, содержание вредных и нежелательных примесей находится в пределах нормы. Шлаки цветной металлургии позволяют заменить дефицитные пиритные огарки. Вулканические породы способствуют появлению легкоплавких эвтектик при 1280 оС, позволяют снизить температуру и ускорить процессы клинкерообразования. Снижаются потери при прокаливании на 2-3 %, удельный расход сырья на 1 т клинкера – на 44-59 кг, что позволит дополнительно снизить расход топлива на обжиг клинкера за счет уменьшения массы материала, температуру которого необходимо довести до 1350-1400 оС. В нетрадиционных малоэнергоемких сырьевых смесях с повышением силикатного модуля от 2,0 до 3,0 (независимо от коэффициента насыщения) снижается доля тефритобазальта, и повышается доля фосфорного шлака и песка. Величина глиноземного модуля возрастает с 1,96 до 2,23, содержание трехкальциевого алюмината, четырехкальциевого алюмоферрита и суммарное содержание минералов-плавней С3А и С4АF снижается.
Ключевые слова:	сырье, отходы, нетрадиционные материалы, клинкер, модульные характеристики.
Литература	1 Таймасов Б.Т. Химическая технология вяжущих материалов Т. 1. Учебник. – Алматы: Эверо, 2015. – 332 с. 2 Классен В.К., Борисов И.Н., Мануйлов В.Е. Техногенные материалы в производстве цемента: монография. – Белгород: БГТУ, 2008. – 126 с. 3 Таймасов Б.Т., Альжанова А.Ж., Есжанов С.Б. Перспективная сырьевая база цементных заводов Казахстана // Наука и образование Южного Казахстана. – 2011. – № 1(87). – С.100-105. 4 Пащенко А.А., Сербин В.П., Старчевская Е.А. Вяжущие материалы. 2-е издание. Учебник. – Киев: Вища школа, 1985. – 440 с. 5 Худякова Т.М., Вернер В.Ф. Пути ресурсосбережения в производстве цемента // ХХIV Всерос. (VΙΙΙ Междунар.) совещ. начальников лаб. цементных заводов: Сб. трудов. – Москва, Россия, 2013. – С. 34-38. 6 Сабиржанов А.А., Пулатов З.П., Суюнов Т.Х. Диабаз-порфириты Узбекистана – ценное сырье для производства малоэнергоемкого клинкера //. Республ. науч. практ. конф: Сб. матер. – Ташкент, Узбекистан, 2012. – С. 261-264. 7 Таймасов Б.Т., Худякова Т.М., Альжанова А.Ж. Синтез клинкеров из нестандартного сырья // Цемент и его применение. – 2014. – № 1. – С. 138-141 . 8 ГОСТ 5382-91. Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа. Введ. 1991-01-01. – М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1996. – 22 с. 9 Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. – М.: Высшая школа, 1973. – 504 с. 10 Горшков В.С., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Физико-химические методы исследования вяжущих веществ. – М.: Высшая школа, 1981. – 335 с. 11 ГОСТ 3476-74. Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов. Технические условия. Введ. 1975-01-01. – М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1974. – 8 с. 12 Горшков В.С., Александров С.Е., Иващенко С.И., Горшкова И.В. Комплексная переработка и использование металлургических шлаков в строительстве. – М.: Стройиздат, 1985. – 272 с. 13 Классен В.К. Технология и оптимизация производства цемента: краткий курс лекций. Учеб. пособие. – Белгород: БГТУ, 2012. – 308 с.

Скачать электронную версию журнала

Скачать (ZIP архив)