Предисловие
Обогащение полезных ископаемых
| Название | ПЕРЕРАБОТКА ХВОСТОВ ФЛОТАЦИИ РУД КАЗАХСТАНСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННОГО ФЛОТОРЕАГЕНТА |
| Авторы | Семушкина Л.В., Турысбеков Д.К., Муханова А.А., Нарбекова С.М., Мухамедилова А.М. (Алматы) |
| Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, КазНИТУ имени К. И. Сатпаева, лаб. флотореагентов и обогащения, Алматы, Казахстан Семушкина Л.В., к.т.н., ведущий научный сотрудник, e-mail: syomushkina.lara@mail.ru Турысбеков Д.К., к.т.н., ведущий научный сотрудник. Муханова А.А., научный сотрудник. Нарбекова С.М., научный сотрудник. Мухамедилова А.М., инженер. |
| Реферат | Хвосты обогащения руд цветных металлов представлены тонкоизмельченной массой, с отсутствием четкой структуры, неоднородностью вещественного состава, взаимным прорастанием минералов, изменчивостью физико-химических свойств минеральных поверхностей под воздействием окисления, коррозии, выщелачивания и ряда других процессов. Создание общих принципов выбора композиций собирателей для селективной флотации разделяемых минералов, разработка реагентных режимов на основании использования сочетания собирателей разной ионогенности остается актуальной задачей. Рассмотрена возможность переработки хвостов флотационного обогащения руды Тишинского, Шалкиинского и Риддер-Сокольного месторождений с применением модифицированного флотореагента. Модифицированный собиратель представляет собой смесь композиционного аэрофлота, тионокарбамата и бутилового ксантогената. Сырьем для получения композиционного аэрофлота являлась композиционная смесь спиртов С3Н7-С6Н13-ОН, выделенная из осушенной спиртовой фракции сивушного масла. Показано, что применение модифицированного собирателя при переработке хвостов флотационного обогащения руды Тишинского месторождения позволяет повысить извлечение полезных компонентов в коллективный концентрат: меди — на 9,63 %, свинца – на 8,41 %, цинка – на 9,2 %, железа – на 2,73 %, золота – на 3,57 %. При флотации хвостов месторождения Шалкия модифицированный собиратель, по сравнению с базовым режимом, позволяет повысить содержание свинца в концентрате на 5,0 %. В черновом цинковом концентрате извлечение цинка повышается на 9,13 %. Разработана эффективная технология переработки хвостов флотационного обогащения руды Риддер-Сокольного месторождения с применением модифицированных флотореагентов. Применение модифицированного собирателя позволяет повысить извлечение полезных компонентов в коллективный медно-свинцово-цинковый концентрат, полученный из хвостов обогащения руды Риддер-Сокольного месторождения: меди — на 2,31 %, свинца – на 9,12 %, цинка – на 4,61 %, железа – на 3,68 %, золота – на 10,74 %. Расход модифицированного реагента, по сравнению с базовым собирателем снижается на 15-20 %. |
| Ключевые слова | флотационные хвосты, извлечение, модифицированный реагент, флотация, концентрат |
| Библиографический список |
1 Бочаров В.А., Игнаткина В.А., Чантурия Е.Л., Юшина Т.И. Технологии комплексной переработки упорных колчеданных руд и пиритных техногенных продуктов с извлечением цветных и редких металлов // Цветные металлы. – 2016. – № 9. – С. 16–21. 2 Кушакова Л.Б., Шумский В.А., Браилко О.Ю. Возможность извлечения попутных компонентов при переработке руд цветных металлов // Цветные металлы. – 2016. – № 9. – С. 28–34. 3 Шерембаева Р.Т., Омарова Н.К., Акимбекова Б.Б., Каткеева Г.Л. Использование нового флотореагента «Р» при флотации сульфидных руд // Цветные металлы. – 2014. – № 6. – С. 12–16. 4 Рябой В.И. Проблемы использования и разработки новых флотореагентов в России // Цветные металлы. – 2011. – № 3. – С. 7–14. 5 Alan N. Buckley, Gregory A. Hope, Kenneth C. Lee, Eddie A. Petrovic, Ronald Woods Adsorption of O-isopropyl-N-ethyl thionocarbamate on Cu sulfide ore minerals // Minerals Engineering. – 2014. – V. 69. – P. 120–132. 6 Xumeng Chen, Yongjun Peng, Dee Bradshaw The effect of particle breakage mechanisms during regrinding on the subsequent cleaner flotation // Minerals Engineering. – 2014. –V. 66–68. – P. 157–164. 7 Билялова С.М., Тусупбаев Н.К., Ержанова Ж.А., Мухамедилова А.М. Коллоидно-химические и флотационные характеристики полифункциональных реагентов // Комплексное использование минерального сырья. – 2017. – № 1. – С. 5–10. 8 Bocharov V.A., Ignatkina V.A., Khachatryan L.S. Basic foundations of selection and joint application of selective collectors and flotation depressants of sulfide minerals with close physicochemical properties // Russian Journal of Non-Ferrous metals. – 2008. – V. 49. – №. 1. – P. 1–5. 9 Игнаткина В.А. Выбор селективных собирателей при флотации минералов, обладающих близкими флотационными свойствами // Известия Вузов. Цветная металлургия. – 2011. – № 1. – С. 1–7. 10 Bekturganov N.S., Tussupbayev N.К., Semushkina L.V., Turysbekov D.К. Аpplication of multifunctional flotation reagents for processing of man-made raw materials // Мaterials 16th SGEM GeoConferences, – Albena, Bulgaria, 28 Jun – 7 Jul 2016. – Р. 1035–1042. 11 Семушкина Л.В., Турысбеков Д.К., Тусупбаев Н.К., Котова О.Б. Технологические основы переработки хвостов флотационного обогащения с применением комбинированных флотореагентов // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН. – 2016. – № 6. – С. 28–32. 12 McFadzean B., Castelyn D.G., O’Connor C.T. The effect of mixed thiol collectors on the flotation of galena // Minerals Engineering. – 2012. –V. 36–38. – P. 211–218. 13 McFadzean B., Mhlanga S. S., O’Connor C. T. The effect of thiol collector mixtures on the flotation of pyrite and galena // Minerals Engineering. – 2013. – V. 50–51. – P. 121–129. 14 Кондратьев С.А., Ростовцев В.И., Бочкарев Г.Р., Пушкарева Г.И., Коваленко К.А. Научное обоснование и разработка инновационных технологий комплексной переработки труднообогатимых руд и техногенного сырья // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2014. – № 5. – С. 187–202. 15 Tussupbayev N., Semushkina L., Turysbekov D., Bekturganov N., Muhamedilova A. Мodified reagents using for flotation tailings recycling // Complex Use of Mineral Resources (Комплексное использование минерального сырья). – 2017. – № 1. – С. 78–82. |
Металлургия
| Название | ПОЛУЧЕНИЕ ХРОМИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА ИЗ ХВОСТОВ ОБОГАЩЕНИЯ |
| Авторы | Гладышев С.В., Абдулвалиев Р.А., Кенжалиев Б.К., Дюсенова С.Б., Имангалиева Л.М. (Алматы) |
| Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, КазНИТУ имени К. И. Сатпаева, лаб. глинозема и алюминия, Алматы, Казахстан Гладышев С.В., к.т.н., ведущий научный сотрудник Абдулвалиев Р.А., к.т.н., заведующий лабораторией Кенжалиев Б.К., д.т.н, член корр. Генеральный директор – Председатель правления АО ИМиО. Дюсенова С.Б., ведущий инженер Имангалиева Л.М., ведущий инженер, e-mail: leila.imangalieva@mail.ru |
| Реферат | В статье приведены результаты исследований переработки техногенныхотходов — шламовых хвостов обогащения хромитовой руды Донского горно-обогатительного комбината Республики Казахстан. Разработана технология получения хромитового концентрата методом химического обогащения и центробежной сепарации. Технология включает операции предварительной активации хромитсодержащих шламов в растворе гидрокарбоната натрия, выщелачивание в растворе гидросульфата аммония и гравитационное обогащение на центробежном сепараторе. Проведение операции предварительной активации необходимо для повышения степени обогащения хромитсодержащих шламов при выщелачивании за счет удаления сопутствующих элементов – магния, кремния, железа. В проведенных исследованиях при выборе реагента для выщелачивания шламовых хвостов наилучшие результаты получены при использовании 30 %раствора NH4HSO4. Из данных рентгенофазового и химического анализов следует, что при выщелачивании шламовых хвостов, породообразующие минералы растворяются, и в раствор переходят металлы, а в кеке– черновом концентрате остаются хромит и хромсодержащие минералы, коалинит и аморфный кремнезем. При обогащении чернового концентрата на центробежном сепараторе KNELSON получен хромитовый концентрат, состоящий из минералахромита –(Fe0,194Mg0,834)(Cr0,723Al0,24)2O4с содержанием Сr2O3 59,2 % при извлечении Сr2O3 в концентрат 86,8 %.Разработка технологии переработки хромитсодержащих шламов позволит не только решить экологическую проблему, но и увеличить выпуск хромитового концентрата. |
| Ключевые слова | шламовые хвосты, активация, гидросульфат аммония, центробежный сепаратор, хромитовый концентрат |
| Библиографический список |
1 Ибраев И.И., Ибраева О.Т., Суюндинов М.М. Утилизация хромсодержащих шламов // Металлург. – 2012. – № 10. – С. 28–30. 2 Леонтьев Л.И., Шешуков О.Ю., Некрасов И.В. Анализ, переработка и использование техногенных отходов металлургического производства// Комплексное использование минерального сырья. –2014. –№ 4. – С.8-25. 3 Блайда И.А., Васильева Т.В., Баранов В.И. Использование биогидрометаллургических технологий в решении проблем утилизации техногенных отходов с получением ценных металлов // Комплексное использование минерального сырья. — 2015. — № 3. — С.75-82. 4 Вышегородский Д. Российский хром // Уральский рынок металлов 9. [Электронный ресурс] – 2015. – URL:http://www.urm.ru/ru/75-journal117-article1480 (дата обращения: 11.05.2016). 5 Уманский А.Б., Клюшников А.М. Гидрометаллургическая переработка отвалов серпентина с выделением никелевого концентрата // Фундаментальные основы технологий переработки и утилизации техногенных отходов: тр. междунар. конгр. – Екатеринбург, Россия, 2012. – С. 419. 6 Gul Akar Sen. Application of Full Factorial Experimental Design and Response Surface Methodology for Chromite Benefication by Knelson Concentrator // Minerals. – 2016. – V. 6 (1). – P. 5. DOI:10.3390/min6010005. 7 Kumar, C.R.; Tripathy, S.K.; Rao, D.S. Characterisation and pre-concentration of chromite values from plant tailings using floatex density separator // J. Miner. Mater. Charact. Eng. – 2009. – № 8. – P. 367–378. DOI: 10.4236/jmmce.2009.85033. 8 Tripathy, S.K.; Ramamurthy, Y.; Singh, V. Recovery of chromite values from plant tailings by gravity concentration // J. Miner. Mater. Charact. Eng. – 2011. – № 10. – P. 13–25. DOI: 10.4236/jmmce.2011.101002. 9 Tripathy, S.K.; Banerjee, P.K.; Suresh, N. Magnetic separation studies on ferruginous chromite fine to enhance Cr: Fe ratio // Int. J. Miner. Metall. Mater. – 2015. – № 22. – P. 217–224. DOI:10.1007/s12613-015-1064-4. 10 Ерёмин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые. М.: Академкнига, — 2007. – C. 464. 11 Давренбеков С.Ж. Рентгенографический анализ хромитов LnMeICr2O5 и LnMeIICr2O5,5 (Ln – La, Nd, Gd, MI-щелочные, MII-щелочноземельные металлы) // Комплексное использование минерального сырья. – 2010. — № 2. — С.11 – 14. 12 Иванова В.П. Термический анализ минералов и горных пород. – Л.: Недра, – 1974. – С. 325. 13 Чалый В.П. Гидроокиси металлов. – Киев: Наукова думка, 1972. – С. 160. 14 Патент 32333 РК. Способ подготовки алюмосиликатного сырья перед выщелачиванием / Абдулвалиев Р.А., Гладышев С.В., Позмогов В.А., Имангалиева Л.М.; опубл. 31.08.2017. Бюл. № 16. 15 Абдулвалиев Р. А., Абдыкирова Г. Ж., Дюсенова С. Б., Имангалиева Л. М. Обогащение хромитсодержащих шламов // Обогащение руд. – 2017. – № 6. – C. 15–19. DOI: 10.17580/or.2017.06.03 |
| Название | ПОЛУЧЕНИЕ ОБОГАЩЕННОГО ВОДОРОДОМ ВОДЯНОГО ГАЗА С ИЗВЛЕЧЕНИЕМ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ОТХОДОВ ПРИ СОВМЕСТНОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ ЭКИБАСТУЗСКОГО УГЛЯ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАКОВ И ЗОЛОШЛАКОВ ТЭС |
| Авторы | Диханбаев А. Б., Алияров Б. К., (Алматы), Мухитдинов Д. Н., (Ташкент, Узбекистан), Диханбаев Б. И. (Астана) |
| Информация об авторах |
Алматинский университет энергетики и связи, кафедра «Тепловые энергетические установки», Алматы, Казахстан Диханбаев А. Б., докторант Phd Алияров Б. К., д.т.н., профессор Ташкентский государственный технический университет им. И. Каримова, кафедра «Теплоэнергетика», Ташкент, Узбекистан Мухитдинов Д. Н., д.т.н., профессор Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина, кафедра «Теплоэнергетика», Астана, Казахстан Диханбаев Б. И. д.т.н., старший преподаватель, e-mail: otrar_kz@mail.ru |
| Реферат | В отвалах металлургических предприятий Республики Казахстан ежегодно образуется около 700 млн. тонн отходов, загрязняющих атмосферу и почву. Концентрация ценных компонентов в них не ниже чем в природных ископаемых. Общие запасы углей Экибастузского бассейна оцениваются в более чем миллиард тонн, из них почти половину составляет золовая часть. Каждый год в отвалах образуется от 25 до 38 млн., т золошлаков, что представляет серьезную угрозу для природы. Концентрация галлия и германия в отвалах ~ 200 г/т, что соизмеримо с содержанием в исходном угле. Работа нацелена на создание агрегата по производству обогащенного водородом водяного газа из экибастузского угля с попутным получением возгонов цинка, галлия, германия, медьсодержащего чугуна, шлаковаты и/или каменного литья при совместной переработке цинковистых шлаков и золошлаков теплоэлектрических станций. Для решения поставленной задачи использованы основные положения метода предельного энергосбережения и нового метода – слой расплава с инверсией фаз. Результаты экспериментов, проведенных на установке «реактор инверсии фаз – трубчатая печь» по переработке германийсодержащих цинковистых шлаков, показали возможность извлечения германия в цинковые возгоны, восстановления железа в виде медистого чугуна, получения энергоценного горючего газа и расплава пригодного для производства шлаковаты. Расчетные исследования совместной переработки экибастузского угля и цинковистых шлаков на предлагаемой установке «реактор инверсии фаз – трубчатая печь – газогенератор» показали возможность получения обогащенного водородом водяного газа с попутным извлечением ценных компонентов исходного сырья – отходов производств. |
| Ключевые слова | обогащенный водородом водяной газ, реактор инверсии фаз — трубчатая печь — газогенератор, медистый чугун, цинк-, германийсодержащие возгоны |
| Библиографический список |
1 Даукеев С.Ж. Минерально-сырьевые ресурсы Казахстана – возможности научно-технического развития // Вопросы комплексной переработки сырья Казахстана: тр. 1-ой Междунар. конф. – Алматы, Казахстан, 2003. – С.11. 2 Жарменов А.А. РГП «НЦ КПМС РК» – в будущее с оптимизмом // Вопросы комплексной переработки сырья Казахстана: тр. 1-ой Междунар. конф. – Алматы, Казахстан, 2003. – С. 4. 3 Блайда И.А., Слюсаренко Л.И., Абишева З.С. Золошлаковые отходы энергетики – сырье для производства редких металлов и глинозема. // Комплексное использование минерального сырья. – 2008. – № 4. – С. 39–51. 4 Kenzhaliyev B.B., Berkinbayeva А.N., Suleimenov E.N. Use of conjoint reactions for extraction of metals from mineral raw materials. // European Scientific Journal. – 2014. – V. 10. – Р. 6–11. 5 Алеханович А.Н., Богомолов В.В. Состав и шлакующие свойства золы ЭУ // Теплоэнергетика. – 1999. – № 5. – С. 29–31. 6 Sergeev V.A., Sergeeva Yu.F., Mamyachenkov S. V., Anisimova O. S., Karelov S. V. Processing of technogenic lead-containing intermediates using complexing agent solutions // Metallurgist. – 2013. – V. 57. – P. 1–2. 7 Koizhanova A.K., Osipovskaya L.L., Erdenova M.B. Study of precious metals extraction recovery from technogenic wastes. // Multidisciplinary Scientific Geo Conference – SGEM2012: proceedings of 12th Internat. Conf. – Albena, Bulgaria, 2012. – V. 1, – P. 843–846 8 Chanturiya V.А., Shadrunova I.V., Orekhova N.N., Chalkova N.L. Technology of zinc recovery from mine and waste dump water. // Mineral processing. – 2011, – № 1. – Р. 43–52 9 Borell M. Slag – a Resource in the Sustainable Society. Securing the future // Mining and the Environment, Metals and Energy Recovery: proceedings of Internat. Conf. – Skelleftea, Sweden, 2005. – Р. 130–138. 10 Сидельковский Л.Н., Шурыгин А.П. Циклонные энерготехнологические процессы. – М: Металлургиздат, 1983. – C. 200. 11 Ключников А.Д. Метод предельного энергосбережения как методологическая основа формирования энергоматериалосберегающих и экологически совершенных теплотехнологических систем // Сб. науч. трудов. – М.: Моск. энерг. ин-т., 1986. – № 105. – С. 3–7. 12 Диханбаев Б.И. Экспериментально – расчетный прогноз расхода топлива на установку по переработке цинксодержащих шлаков на базе реактора инверсии фаз // Промышленность Казахстана. – 2006. – № 6. – С. 79–81. 13 Dikhanbayev B., Dikhanbayev A., Baubekov K. Calculated estimation of fuel consumption on processing plant of zinc-containing slag based on reactor of phase inversion. // Eurasian Multidisciplinary Forum: proceedings of the forum. – Tbilisi, Georgia, 2013, – P. 124–133. 14 Теплоэнергетика и теплотехника. Справочник. – М.: Энергия, 1980. – C. 190 15 Пат. 31572 РК. Способ переработки цинксодержащих шлаков шахтной плавки. / Диханбаев Б.И., Жумабекова А., Рахматуллина А.; опубл. 30.09.2016. Бюл. № 12. 16 Диханбаев Б.И., Жарменов А.А., Диханбаев А.Б. О пилотной установке по переработке отвальных цинксодержащих шлаков // Комплексное использование минерального сырья. – 2008. – № 4. – С. 85–90. 17 Dikhanbayev B., Gomes Ch., Dikhanbayev A. Energy–saving method for technogenic waste processing [electron resource] – 2017. – URL: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0187790 // journal PLoS ONE 12(12): e0187790. IF – 2.806. – San Francisco, California, USA. December 27, – 2017. – P. 1–16. 18 Диханбаев Б.И., Диханбаев А.Б. Результаты исследований по переработке шлаков на реакторе инверсий фаз // Проблемы и перспективы развития горно-металлургической отрасли, теория и практика: матер. междунар. науч.-прак. конф., посвящ. 20-летию РГП «Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья РК» и 55-летию Химико-металлургического института им. Ж. Абишева. – Караганда, Казахстан, 2013. – С. 87–90. 19 Диханбаев Б.И., Диханбаев А.Б. Создание пилотной установки по энергосберегающей переработке отвальных шлаков // Гос. науч.-исслед. институт цветных металлов «Гинцветмет»: сб. науч. тр. – Москва, 2008. – С. 546–553. 20 Соколов Р.С. Химическая технология. – М.: Владос, 2013. – Т. 2. – C. 447 |
| Название | КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА КАОЛИНИТОВЫХ ГЛИН С ПОЛУЧЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОДУКТОВ |
| Авторы | Ковзаленко В. А., Сарсенбай Г., Садыков Н. М-К., Абдулвалиев Р. А. (Алматы) |
| Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, КазНИТУ имени К. И. Сатпаева, лаб. глинозема и алюминия. Алматы, Казахстан. Ковзаленко В. А., к.т.н., ведущий научный сотрудник, e-mail: kovza40@mail.ru Сарсенбай Г., к.т.н., научный сотрудник Садыков Н. М-К., младший научный сотрудник Абдулвалиев Р. А., к.т.н., зав. лабораторией |
| Реферат | Представлены результаты разработки комплексной технологии переработки каолинитовых глин с получением промышленных продуктов: обогащенного каолина, жидкого стекла, модифицированного жидкого стекла и кварцевых материалов. Изучена структура и определен химический состав каолинитовых глин. Установлены оптимальные условия обогащения каолинитовой глины путем ее разделения на глинистую и кварцевую фракции посредством контактирования с водной фазой в соотношении Ж:Т=5:1. В результате прокаливания глинистой фракции получен обогащенный каолин состава, %: Al2O3 – 38,2; SiO2 – 48,0; Fe2O3 – 0,71; Na2O – 0,15; K2О – 1,9. Кварцевая фракция подвергается процессу автоклавного щелочного выщелачивания для получения жидкого стекла. Термический анализ показал, что процесс выщелачивания кварцевой фракции целесообразнее проводить с необожженным сырьем, так как при нагреве фракции происходит превращение полиморфной модификации β-SiO2-кварца в модификацию α-SiO2 кварца, но, при последующем необходимом охлаждении кварцевой фракции, происходит быстрый обратный переход α-модификации в исходную β-SiO2 модификацию. Установлены оптимальные технологические условия высокотемпературного выщелачивания кварцевой фракции раствором гидроксида натрия с получением жидкого стекла: температура 180 °С, давление 5 МПа, продолжительность 5 ч. Определены условия процесса получения модифицированного жидкого стекла: перемешивание жидкого стекла с модификатором при скорости 100 об/мин, температуре 80 0С, продолжительности 30 мин. Модификаторами служили: крахмал, бромистый калий, ПЭК-400, декстрин, бура, нитрат, калия, бромистый натрий, сорбит, полифосфат натрия, нитрат натрия. На основе полученных модифицированных жидких стекол, используемых в качестве связующих и кварцевой фракции, изготовлены кремнеземистые материалы и определена их основная характеристика — прочность. Установлено, что введение в жидкое стекло модификаторов приводит к резкому повышению прочности кремнеземистых образцов, причем наиболее эффективным модификатором является нитрат натрия. Представлены аппаратурное оформление комплексной технологии переработки каолинитовых глин и технологическая схема. |
| Ключевые слова | каолинитовая глина, обогащение, каолин, кварц, выщелачивание, жидкое стекло, модификатор, модифицированное жидкое стекло, кварцевые материалы, технология. |
| Библиографический список |
1 Ковзаленко В.А., Сарсенбай Г., Садыков Н.М-К., Имангалиева Л.М. Каолины – некондиционное алюмосиликатное сырье // Комплексное использование минерального сырья. – 2015. – №. 3. – С. 32–37. 2 Колокольчиков И.Ю., Саркисов П.Д., Орлова Л.А. Высоко кремнеземистый композит строительного назначения // Успехи в химии и химической технологии. – 2011. – Т. 122. №. 1.– С. 35–39. 3 Zhou Jian, Cui Xiaoli. Strengthen of liquid glass and improvement of collapsibility for liquid glass sand // Casting. – 2001. – V. 50. №. 4. – P. 231–232. 4 Sarsenbay G., Kovzalenko V.A., Sadykov N.M-K., Kaldybaeva A.O. Production of the modified liquid glass in the processing of kaolinite clay // The 6-th World Congress on Engineering and Technology: material of congress – World journal of Engineering and technology. – Shang Hai, China, 2016. – P. 151–157. DOI:10.4236/wjet.2016.43D018 5 Баграмян В.В., Саркисян А.А., Понзони К., Роса Р., Леонели К. Получение раствора силиката натрия из перлита микроволновым методом // Технология неорганических веществ и материалов. – 2014. – Т.15. № 10. – С. 585–590. 6 Кочегаров Г.Г. Влияние поверхностно-активных веществ на деструкцию кварца при диспергировании. // Конденсированные среды и межфазные границы. – 2013. – T. 15. № 3. – С. 282–287. 7 Шамриков А.С. Возможности обогащения каолинов месторождения «Журавлиный Лог» // Стекло и керамика. – 2001. – № 7. – С. 24–27. 8 Корнев В.И., Данилов В.В. Производство и применение растворимого стекла. – Л: Стройиздат, – 1991. – С. 252. 9 Пат. 2495823 РФ. Способ получения жидкого стекла из силиката натрия / Ефименко С.С., Соколов Б.А.; опубл. 20.10.2013. Бюл. 29 10 Куколев Г.В. Химия кремния и физическая химия силикатов. – М: «Высшая школа», 1966. – С. 118. 11 Михайленко Н.Ю., Клименко Н.Н. Оптимизация технологических параметров синтеза высококремнеземистых жидкостекольных композитов строительного назначения. // Стекло и керамика. – 2013. – № 5. – С. 11–17. 12 Fan Zitian, Wang Jina, Wang Huafang, Dong Xipu, Huang Naiyu. Situation and development trend of modification technology for liquid glass binder // The 9th casting conf.: proceedings of congress. – Hohhot, China, 2007. – P. 120–124. 13 Wang Jina, Zhang Li, Dong Xuanpu. Modified effect and mechanism of typical methods and materials for liquid glass // Casting technology. – 2006. – V. 27. №. 12. – P. 1303–1306. 14 Wang Gui-qin, Chen Feng, Cheng Ji. Study on a new modifier (LiOH) of liquid glass // Casting. – 1996. – №. 9. – P. 17–20. 15 Yin Haiying, Shu Mingyong. Study on Modulus of Sodium Silicate by preparation from diatomate // Guangzhou chemical industry. – 2014. – №. 21. – P. 85–87. 16 Кустов М.Е., Курчатов И.С., Муравьев Э.Н., Ревенко В. И., Солинов В.Ф., Солинов Е.Ф. Влияние различных методов обработки силикатных стекол на их прочностные характеристики // Стекло и керамика. – 2013. – №. 5. – С. 22–24. |
| Название | ФАЗООБРАЗОВАНИЯ БАРИТА ПРИ СПЕКАНИИ ОКИСЛЕННЫХ СВИНЦОВО-ЦИНКОВЫХ РУД |
| Авторы | Соколовская Л. В., Квятковский С. А., Семенова А. С. (Алматы) |
| Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, КазНИТУ имени К. И. Сатпаева, лаб. пирометаллургии тяжелых цветных металлов. Алматы, Казахстан Соколовская Л. В., к.т.н., старший научный сотрудник Квятковский С. А., д.т.н., зав. лабораторией, e-mail: kvyatkovskiy55@mail.ru Семенова А. С., магистр технических наук, ведущий инженер |
| Реферат | Представлены результаты работы по изучению фазообразования барита при переработке окисленных свинцово-цинковых руд месторождения Алашпай методами металлургии тиосолей. Фазообразования барита при спекании шихты, включающей окисленную свинцово-цинковую баритовую руду месторождения Алашпай, сульфат натрия, углеродсодержащий восстановитель исследованы в интервале температур 973-1173 К с использованием рентгенофазового и электронно-зондового анализов. В качестве объекта исследований взята проба руды месторождения Алашпай, содержащая по данным рентгенофлюоресцентного анализа, мас. %: 6,158 Pb; 6,978 Ba; 0,016 Zr; 0,222 Zn; 0,063 Cu; 3,955 Fe; 0,603 Mn; 0,270 Ti; 0,265 Ca; 0,684 K; 1,226 S; 13,702 Si; 4,527 Al; 0,967 Mg; 0,244 Na, остальное – кислород и прочие. Фазообразование при температуре 973 К совмещает превращения двух типов: разупорядочение катионной подрешетки и изменение симметрии анионной подрешетки. Впоследствии катионы бария распределяются по вакансиям кристаллографических позиций. По результатам рентгенофазового анализа в спеке, полученном при 973 К, присутствуют силикаты бария BaSiO3, Ba4Si6O16, а также промежуточный сульфатно-сульфитный комплекс Ba(SO3)0,3(SO4)0,7. Установлено, что при температуре 1073 К образуются тиосоли бария BaCu2SnS4, BaFe2S4, Ba3FeS5, Ba9FeS15, параллельно образуются BaSiO3, Ba2Si3O8, Ba5Si8O21, Ba4(Si6O16), Ba2(Si4O10), BaFeSi4O10. В этих спеках катион бария является инициатором образования тиосолей типа BanMemSz. Повышение температуры до 1173 К способствует разрушению соединений бария. Тиосоли бария разлагаются с образованием сульфида бария, кристаллическая решетка тиосоли распадается на более простые структуры. Твердые растворы на основе силиката бария претерпевают изменения и также распадаются на составляющие оксиды кремния, бария и далее происходят процессы образования карбонатов и сульфатов бария. |
| Ключевые слова | барит, тиосоли бария, силикаты бария, сульфид бария, спекание, фазообразование, окисленные свинцово-цинковые руды, месторождение Алашпай, металлургия тиосолей |
| Библиографический список |
1 Соколовская Л.В., Жалелев Р.З., Байгуатов Д.И., Алексеев С.О. Исследование твердофазного синтеза при создании способов переработки техногенных продуктов медного производства // Сборник научных работ по проблемам БГМК. – Балхаш, 2001. – С. 225. 2 Соколовская Л.В. Методы металлургии тиосолей при переработке техногенных свинцовых материалов // Металлургия, обогащения, материаловедение: сборник научных трудов. – Алматы: АО «ЦНЗМО», 2009. – С. 42–45. 3 Квятковский С.А., Соколовская Л.В., Семенова А.С. Переработка свинцового техногенного сырья // Прогрессивные методы обогащения и комплексной переработки природного и техногенного минерального сырья: матер. междунар. совещ. – Алматы: АО «ЦНЗМО», 2014. – С. 401–403. 4 Андреев О.В., Паршуков Н.Н. Система Cu2S-BaS как возможный ВТСП // Журнал неорганической химии. – 1991. – Т. 36. № 8. – С. 2106–2107. 5 Кертман А.В., Шальнева Н.В. Фазовые равновесия в системе BaS – Ga2S3 // Журнал неорганической химии. – 2016. – Т. 61. № 1. – С. 115–120. DOI: 10.7868/S0044457X16010104. 6 Копылов Н.И., Лата В.А., Тогузов М.З. Взаимодействия и фазовые состояния в расплавах сульфидных систем. – Алматы: Ғылым, 2001. – С. 438. 7 Паршуков Н.Н. Фазовые равновесия в системах La – S, A – Ln2S3 (A = Ca, Sr, Ba; Ln = Sm, Lu, Y): автореф. … к.х.н. – Тюмень: ТГУ, 1998. – С. 19. 8 Skellern M.G., Howie R.A., Lachowski E.E., Skakle J.M.S. Barium-Deficient Celsion, Ba1-xAl2-2xSi2+2xO8 (x = 0.20 or 0.06) // Acta Crystallorg., Sect. C. – 2003. – V. 59. – P. 111–114. DOI: 10.1107/S0108270102023053. 9 Allameh S.M., Sandhage K.H. Synthesis of Celsian (BaAl2Si2O8) from Solid Ba – Al – Al2O3 – SiO2 Precursors: I, XRD and SEM/EDX Analyses of Phase Evolution // J. Am. Ceram. Soc. – 1997. – V. 80. – P. 3109–3126. DOI: 10.1111/j.1151-2916.1997.tb03229.x. 10 Larson A.C., Van Dreele R.B. General Structure Analysis System (GSAS) // Los Alamos National Laboratory Report LAUR. – 1994. – V. 86. – P. 748. 11 Савчук Г.К., Петроченко Т.П., Климза А.А. Получение и диэлектрические свойства цельзиановой керамики на основе гексагональной модификации BaAl2Si2O8 // Неорганические материалы. – 2013. – Т. 49. № 6 . – С. 674–679. DOI: 10.7868/S0002337X13060109. 12 Boivin J.C., Mairesse G. Recent Material Developments in Fast Oxide Ion Conductors // Chemistry of Materials. – 1998. – V. 10. № 10. – P. 2870–2888. DOI: 10.1021/cm980236q. 13 Steele B.C.H., Heinzel A. Materials for Fuel-Cell Technologies // Nature. – 2001. – №. 414. – P. 345–352. DOI: 10.1038/35104620. 14 Kilner J.A. Fast Oxygen Transport in Acceptor Doped Oxides // Solid State Ionics. – 2000. – V. 129. – P. 13–23. DOI: 10.1016/S0167-2738(99)00313-6. 15 Козеева Л.П., Каменева М.Ю., Лавров А.Н., Подберезская Н.В. Синтез и поведение образцов RBaCo4O7+d (R – Y, Dy-Lu) при насыщении кислородом // Неорганические материалы. – 2013. – Т. 49. № 6. – С. 668–673. DOI: 10.7868/S0002337X13060055. 16 Торопов Н.А., Барзаковский В.П., Лапин В.В., Курцева Н.Н. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. – Л.: Наука, 1969. – C. 822. 17 Шабанова Г.Н., Цапко Н.С., Логвинков С.М. Фазовые равновесия в высокобариевой области системы BaO – Al2O3 – SiO2 // Вопросы химии и химической технологии. – 2009. – № 4. – С. 218–221. 18 Соколовская Л.В., Квятковский С.А., Семенова А.С., Ким Л.П., Сейсембаев Р.С. Фазообразования в процессе спекания при комплексной переработке окисленных свинцово-цинковых баритовых руд // Комплексное использование минерального сырья. – 2016. – № 3. – С. 42–47. |
Физико-химические исследования
| Название | ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ВОЗГОНКИ МЫШЬЯКА ИЗ синтетического сульфоарсенида меди ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ |
| Авторы | Ниценко А. В., Бурабаева Н. М., Требухов С. А., Болатбеков Б. Б. (Алматы) |
| Информация об авторах | Институт металлургии и обогащения, КазНИТУ имени К. И. Сатпаева, лаб. вакуумных процессов, Алматы, Казахстан Ниценко А. В., к.т.н., зав. лабораторией, e-mail: alina.nitsenko@gmail.com Бурабаева Н. М., к.т.н., старший научный сотрудник Требухов С. А., к.т.н., ведущий научный сотрудник Болатбеков Б. Б., к.т.н., инженер |
| Реферат | Одним из эффективных способов извлечения мышьяка является термическая обработка в вакууме. Для создания и совершенствования экологически безопасных технологий переработки мышьяксодержащего сырья необходимо получение данных о термическом поведении характерных для данного материала мышьяксодержащих соединений. В работе приведены результаты экспериментального изучения влияния основных параметров на возгонку мышьяка из синтетического лаутита, являющегося аналогом одного из распространенных сульфоарсенидов меди в природе. Эксперименты выполнены с помощью термогравиметрического способа в изотермических условиях. На основании полученных данных установлено, что на степень возгонки мышьяка положительно влияет, кроме повышения температуры и понижения давления, увеличение продолжительности выдержки. На основании результатов рентгенофазового анализа установлено, что синтетический аналог природного соединения CuAsS (лаутит) при давлении 0,133 кПа и времени выдержки 20 мин. разлагается в две стадии. При температуре 345-445 ºС в результате разложения лаутита образуется теннантит, который далее при температуре 595-725 ºС разлагается до сульфида меди, при этом возгоны представляют собой сплав сульфидов мышьяка. На основании полученных частных уравнений зависимости степени возгонки мышьяка от основных параметров было составлено многофакторное уравнение, позволяющее определить оптимальные параметры для высокой степени извлечения мышьяка из CuAsS с разрушением до сульфидов меди и мышьяковистых возгонов. |
| Ключевые слова | лаутит, мышьяк, температура, пониженное давление, деарсенация, многофакторное уравнение, термогравиметрический метод |
| Библиографический список |
|
| Название | О СОСТОЯНИИ И ПЕРСПЕКТИВАХ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА. ОБЗОР |
| Авторы | Балихин А. В. (Москва, Россия) |
| Информация об авторах | Всероссийский институт научной и технической информации Российской академии наук, Москва, Россия. Балихин А. В. Научный редактор абстрактного журнала «Металлургия цветных металлов», e-mail: metall@viniti.ru |
| Реферат | Рассмотрены некоторые методы переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и концепция развития реакторов на быстрых нейтронах (РБН) с натриевым теплоносителем. Россия в настоящее время является безусловным лидером в области разработок, а также обладает необходимым опытом эксплуатации РБН – инновационной технологииатомной энергетики. Это обеспечивает эффективное использование урановых ресурсов и безопасность обращения с ОЯТ.На объектах «Росатома» накоплено более 24 тыс.т ОЯТ. Ежегодно из реакторов российских АЭС выгружается примерно 650 т отработавшего топлива, при этом перерабатывается не более 15 % этого объёма. Плутоний, выделенный при переработке ОЯТ реакторов на тепловых нейтронах, может быть использован в виде МОХ-топлива (Mixed-Oxidefuel) – смесь UO2+PuO2. Применение выделенного Pu в МОХ-топливе позволяет снизить потребность в U на величину до 30 %. Содержание PuO2 в MOX составляет от 1,5 до 25-30 мас. %. Такое топливо эффективно использовать в РБН. Одним из достоинств такого топлива является то, что при его производстве необратимо утилизируются излишки оружейного плутония, которые в противном случае могли бы использоваться для создания ядерного оружия странами с нестабильными режимами.В России программа развития атомной энергетики ориентирована на замкнутый ядерный топливный цикл (ЗЯТЦ) на базе РБН. Лишь частичное или полное замыкание топливного цикла может обеспечить устойчивое развитие атомной энергетики. Другим долгосрочным вариантом может стать использование тория. Технологическая и экологическая целесообразность переработки ОЯТ АЭС зависит от полноты вовлечения в ЯТЦ регенерированных ядерных материалов – урана и энергетического плутония. Поэтому крайне важносвоевременное строительство серии энергоблоков типа БН-1200, которые должны стать основными потребителями энергетического плутония, получаемого при переработке ОЯТ. |
| Ключевые слова | отработавшее ядерное топливо, переработка отходов, уран, плутоний, оксиды, кислотное выщелачивание, жидкостная экстракция, электролиз расплавов, ядерные реакторы, атомная энергетика |
| Библиографический список | 1 Хаперская А.В. Проблемы обращения с ОЯТ в России и перспективы их решения. // Безопасность ядерных технологий и окружающей среды. – 2012. – № 3. – С. 50-56 2 Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом».Программа создания инфраструктуры и обращения с отработавшим ядерным топливом на 2011-2020 годы и на период до 2030 года. // Безопасность ядерных технологий и окружающей среды. – 2012. – № 2. – С. 43-55. 3 Жерин И.И., Амелина Г.Н. Химия тория, урана, плутония: Учебное пособие. – Томск: ТПУ, 2010. – С. 147. 4 Глазов А.Г., Горбачёв М.К. Создание промышленного производства МОКС-топлива. // Безопасность ядерных технологий и окружающей среды. – 2012. – № 1.– С. 20-21. 5 Mixed Oxide (MOX) Fuel. World Nuclear Association. [Электрон.ресурс]. – 2017. – URL: http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/mixed-oxide-fuel-mox.aspx(датаобращения: 03.09.2017). 6 Указ № 511 Президента Российской Федерации // Собрание законодательств РФ. – 10.10.2016. – № 41. – С. 5803. 7 Шепелев С.Ф. Технический проект РУ БН-1200. – 2015. – URL: http://www.innov-rosatom.ru/files/articles/b4589ee208b5b20af9c07c28921d4891.pdf (дата обращения 05.02.2018). 8 Производство МОКС-топлива. ФГУП «ГХК». [Электрон. ресурс]. – 2014. – URL: http://www.sibghk.ru/activity/moks-fuel-production-creating.html(дата обращения: 03.09.2017). 9 Трамп закрывает МОХ-проект. AtomInfo.Ru. [Электрон. ресурс]. – 2017. – URL:http://www.atominfo.ru/newsp/w0890.htm (дата обращения: 03.09.2017). 10 Monju prototype reactor, once a key cog in Japan’s nuclear energy policy, to be scrapped. // The Japan Times. Newspaper. – 21.12.2016. 11 Голецкий Н.Д., Зильберман Б.Я., Фёдоров Ю.С., Пузиков Е.А. Варианты разделения технеция и нептуния в 1-м цикле экстракционной переработки ОЯТ АЭС с высоким выгоранием. // 5 Междунар. конф-школа по хим. технол.: матер. конф. (Сателлитная конференция 20 Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, Екатеринбург), Волгоград, Россия, 2016. – Т.2. – С. 454-457. 12 Рыжов И.В. От слов к делу. Интервью. // Атомный эксперт. – 2015. – № 9. – С. 22-25. 13 Масленников И.А., Фёдоров Ю.С., Шадрин А.Ю., Зильберман Б.Я., Бабин В.А., Бибичев Б.А. Переработка облучённого топлива: новые требования и инновационные подходы. // Безопасность окружающей среды. – 2010.– № 1. – С. 90-94. 14 Балихин А.В., Барковская О.Э. О переработке отработавшего ядерного топлива. // Деп. научные работы ВИНИТИ РАН. № 123-В2017 от 09.10.2017. Аннотир. Библ. указатель.– 2017.– № 6. – С.12. 15 Тарханов А.В. Ядерная энергетика: минимизировать риски//Редкие земли. – 2017. – № 1 (8). – С. 160-167. 16 Рябкова Н.В. Растворение оксидов урана и отработавшего ядерного топлива в гетерогенной системеNO2–H2О: дис. ... канд. хим. наук: 05.17.02. / Радиевый институт им. В.Г.Хлопина. – Санкт-Петербург. 2016. – С. 101. 17 Akihiko, I. Mechanism of the oxidative dissolution of UO2 in HNO3 solution // Journal of Nuclear Materials. – 1986. – V. 138. – № 1. – Р. 152-154. 18 Пресс-служба Уральского федерального университета: Уральские учёные предложили новый способ переработки ядерного топлива. Сообщение 29.09.2016 на 20 Менделеевском съезде по общей и прикладной химии. [Электрон.ресурс] –2016 – URL: http://www.tass.ru/ural-news/3663550. (датао бращения03.09.2017) 19 Stevenson, Anthony John. Development of a Novel Electrochemical Pyroprocessing Methodology for Spent Nuclear Fuels // Proceedings of University of Nottingham.–2016.– XXX– P. 338. 20 Балихин А.В. Перспективы производства дешёвого титана методом электролиза его диоксида в расплавленных солях // Электрометаллургия. – 2014.– № 10. – С. 14-18. 21 Балихин А.В., Симонов М.И. Получение титана, сплавов и композиционных материалов методом электролиза оксидов в расплаве хлорида кальция: FFCCambridgeprocess. Обзор // Комплексное использование минерального сырья. – 2017. – № 4. – C. 12-20. 22 Pat. 9964638A1 WO. Removalofoxygenfrommetaloxidesandsolidsolutionsbyelectrolysisinafusedsalt. / FrayD.J., FarthingT.W., ChenG.Z. [Электронный ресурс]. – 1999. – URL:file:///C:/Users/1/Downloads/WO9964638A1FFC1999 %20(1). Pdf (датаобращения 19.06.2017). 23 Schwandt C., Dougty G.R., Fray D.J. The FFC-Cambridge Process for Titanium Metal Winning // J. Key Engineering Materials. – 2010. – V. 436. – P. 13-25. 24 Аlexander D.T.L., Schwandt C., Fray D.J. Microstructural kinetics of phase transformations during electrochemical reduction of titanium oxide in molten calcium chloride // ActaMateriala. – 2006 – V. 54. – P. 2933-2944. 25 Schwandt C., Fray D.J. Determination of the kinetic pathway in the electrochemical reduction of titanium dioxide in molten calcium chloride // ElectrochimicaActa. – 2005. – V. 51. – P.66-76. 26 Schwandt C., Alexander D.T.L., Fray D.J The electro-deoxidation of porous titanium dioxide precursors in molten calcium chloride under cathodic potential control // ElectrochimicaActa. – 2009. – V. 54. – P. 3819-3829. 27 Yuan Chang-long, Zhang Ting-an, Dou Zhi-he. Investigation of Anode and Electrode Processes of Solid State in Situ Electrochemical Reduction from TiO2 to Ti // Journal of Northeastern University. Natural Science. – 2012. – V. 33, № 9. – P. 1307-1310. 28 Oosthuizen S.J. In search of low cost titanium: FFC Cambridge process // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. – 2011. – V. 111, № 3. – P. 199-202. 29 BensonL.L, MellorI, JacksonM.Direct reduction of synthetic rutile using the FFC process to produce low-cost novel titanium alloys // Journal of Materials Science.– 2016. –V. 51. – Р. 4250-4261. 30 Chen G. Z., Gordo E., Fray D. J. Direct electrolytic preparation of chromium powder // Metall. Mater. Trans. – 2004. – V. B 35. – P.223–233. 31 Mahendran K. H., Nagaraj S., Sridharan R., Gnanasekaran, T. Differential scanning calorimetric studies on the phase diagram of the binary LiCl–CaCl2 system // Journal Alloys Compd. – 2001. – V. 325. – P.78–83. 32 Васильев Б.А. Без реакторов на быстрых нейтронах у атомной энергетики большого будущего нет//Портал «Центр энергетической экспертизы».[Электронный ресурс]. – 2017. – URL:http://www.energy-experts.ru/articles21804.html (дата обращения 03.06.2017). |
Исследование металлических систем
| Название | МНОГОСЛОЙНАЯ СТРУКТУРА ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ В ДИФФУЗИОННОЙ ЗОНЕ СИСТЕМЫ Al-Co |
| Авторы | Аубакирова Р. К.,(Алматы), Мансуров Ю. Н., (Москва, Россия), Сукуров Б. М., Ибраева Г. М. (Алматы) |
| Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, КазНИТУ имени К. И. Сатпаева, Национальная лаборатория коллективного пользования. Алматы, Казахстан. Аубакирова Р. К., к.т.н., старший научный сотрудник Сукуров Б. М., к.т.н., ведущий научный сотрудник, e-mail: bsukurov@gmail.com Ибраева Г. М., докторант, инженер Московский институт сталей и сплавов, Москва, Россия Мансуров Ю. Н., д.т.н., профессор, академик РАЕ |
| Реферат | В работе методом контактного плавления исследована диффузионная зона системы Al-Co. Микроструктура и элементный состав образцов изучены в поперечном сечении с помощью растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа (РЭМ-РСМА). После изотермической выдержки в интервале 700-1375 °С сформировалась многослойная структура интерметаллидов системы Al-Co. При взаимодействии алюминия с кобальтом ширина диффузионной зоны увеличивается с возрастанием продолжительности изотермической выдержки. В контактной зоне образуется несколько слоев различного фазового состава и ширины в зависимости от установившейся концентрации металлов. Каждый наблюдаемый слой обладает четкими границами и характерной структурой. При 1300-1375 °С путем сопоставления распределения элементов по глубине диффузионной зоны с ее микроструктурой выявлены четыре соединения переменного состава Al21Co79, Al44Co56, Al20Co80 и Al27Co73, предположительно относящиеся к бертоллидам. Со стороны кобальта слои характеризуются гомогенностью и более гладкими границами, в то время как со стороны алюминия структура слоев приобретает островковый вид, а границы становятся неправильной формы с появлением фестонов. При разных температурах получены интерметаллические соединения, соответствующие ранее установленным фазам фиксированного состава (дальтониды): Al9Co2, Al13Co4, Al3Co, Al5Co2 и AlCo (бертоллид). Выявлены скопления пор и трещин, которые могут быть обусловлены напряжениями между слоями. Порообразование в случае развитой слоистой микроструктуры связывается с эффектом Френкеля. |
| Ключевые слова | контактное плавление, растровая электронная микроскопия, рентгеноспектральный микроанализ, диффузионная зона, многослойная структура, интерметаллиды, диаграмма Al-Co, алюминий, кобальт |
| Библиографический список |
|
Получение неорганических материалов из минерального сырья
| Название | ПОЛУЧЕНИЕ ПОРИЗОВАННОГО МАТЕРИАЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГОРЮЧИХ СЛАНЦЕВ |
| Авторы | Мирюк О. А. (Рудный) |
| Информация об авторах |
Рудненский индустриальный институт, кафедра строительства и строительного материаловедения. Рудный, Казахстан, Мирюк О. А. д.т.н., профессор, заведующая кафедры, e-mail: psm58@mail.ru |
| Реферат | В статье представлены результаты по разработке ресурсосберегающих технологий строительных материалов для энергоэффективного строительства. Исследованы структурные преобразования при термообработке сырьевых смесей, содержащих горючие сланцы месторождения Шубаркуль. Определено влияние горючих сланцев на формирование структуры керамических и стекольных материалов. Наличие топливосодержащей породы в глинистой шихте способствует равномерному обжигу и образованию спека при пониженной температуре. Введение горючих сланцев в стекольную шихту понижает температуру вспучивания, обеспечивает дополнительный источник газообразования в пиропластическом материале. Рекомендованы составы стекольных шихт для получения щелочесиликатных гранул. Для получения равномерной пористой структуры и низкой плотности гранул содержание горючих сланцев не должно превышать 30 %. Исследование микроструктуры щелочесиликатных гранул свидетельствует о возможности создания высокой полимодальной пористости при низкотемпературном обжиге гранул посредством изменения рецептуры сырьевой смеси. Проведены сравнения технико-экономических показателей гранулированных материалов различного состава. Показано, что использование разработанных щелочесиликатных гранул обеспечит экономию за счет улучшения теплотехнических характеристик по сравнению с керамзитом. Щелочесиликатные гранулы на основе стекольной шихты с горючими сланцами могут быть использованы в качестве заполнителя легких бетонов и утеплителя. |
| Ключевые слова | горючие сланцы, стеклобой, щелочесиликатные гранулы, легкий бетон, обжиг, пористость |
| Библиографический список |
1 Ibrahim N. M., Ismail K. N., Johari N. H. Utilization of fly ash in lightweight aggregate foamed concrete // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. – 2016. – № 8. – Р. 5413 – 5417. 2 Kocianova M., Drochytka R. Possibilities of Lightweight High Strength Concrete Production from Sintered Fly Ash Aggregate // Procedia Engineering. – 2017. –Vol. 195. – Р. 9 – 16. 3 Вайсман Я.И., Кетов А.А. Вторичное использование пеностекла при производстве пеностеклокристаллических плит // Строительные материалы. – 2017. – № 5. – С. 56 – 59. 4 Уфимцев В.М. Техногенные заполнители высоких кондиций // Технологии бетонов. – 2017. – № 1 – 2. – С. 39 – 41. 5 Лотов В.А., Кутугин В.А. Формирование пористой структуры пеносиликатов на основе жидкостекольных композиций // Стекло и керамика. – 2008. – № 1. – С. 6 – 10. 6 Куликов А.Л., Орлов А.Д., Ведяков И.И., Васкалов В.Ф. Заполнитель для особо легких бетонов «Пеностеклокерамика» // Газета. Стройинвестиндустрия. – 2013.03. – № 20. 7 Mizuriaev S.A., Zhigulina A.Yu., Solopova G.S. Production technology of waterproof porous aggregates based on alkali silicate and non-bloating clay for concrete of general usage // Procedia Engineering. – 2015. – Т. 111. – P. 540 – 544. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.07.038 8 Мирюк О.А. Влияние вещественного состава сырьевой массы на структуру пеностекломатериала // Современное строительство и архитектура. – 2016. – №3. – С. 13 – 18. 9 Бакунов B.C., Кочетков В.А., Надденный A.B. Многофункциональный керамический строительный материал керпен // Строительные материалы. – 2004. – № 11. – С. 10 – 11. 10 Строкова В.В., Соловьева Л.Н., Максаков А.В., Огурцова Ю.Н. Механизм структурообразования строительных композитов с гранулированным наноструктурирующим заполнителем // Строительные материалы. – 2011. – № 9. – С. 63 – 65. 11 Бикбау М.Я. Открытие явления нанокапсуляции дисперсных веществ // Вестник Российской академии естественных наук. – 2012. – № 3. – С. 27 – 35. 12 Абдрахимов В.З., Никулина Е.С., Абдрахимова Е.С. Инновационные направления по использованию отходов топливно-энергетического комплекса в производстве керамических материалов // Известия вузов. Строительство. – 2015. – №9. – С. 31 – 43. |
Использование промышленных отходов
| Название | О СОСТОЯНИИ И ПЕРСПЕКТИВАХ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА. ОБЗОР |
| Авторы | Балихин А. В. (Москва, Россия) |
| Информация об авторах |
Всероссийский институт научной и технической информации Российской академии наук, Москва, Россия. Балихин А. В. Научный редактор абстрактного журнала «Металлургия цветных металлов», e-mail: metall@viniti.ru |
| Реферат | Рассмотрены некоторые методы переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и концепция развития реакторов на быстрых нейтронах (РБН) с натриевым теплоносителем. Россия в настоящее время является безусловным лидером в области разработок, а также обладает необходимым опытом эксплуатации РБН – инновационной технологииатомной энергетики. Это обеспечивает эффективное использование урановых ресурсов и безопасность обращения с ОЯТ.На объектах «Росатома» накоплено более 24 тыс.т ОЯТ. Ежегодно из реакторов российских АЭС выгружается примерно 650 т отработавшего топлива, при этом перерабатывается не более 15 % этого объёма. Плутоний, выделенный при переработке ОЯТ реакторов на тепловых нейтронах, может быть использован в виде МОХ-топлива (Mixed-Oxidefuel) – смесь UO2+PuO2. Применение выделенного Pu в МОХ-топливе позволяет снизить потребность в U на величину до 30 %. Содержание PuO2 в MOX составляет от 1,5 до 25-30 мас. %. Такое топливо эффективно использовать в РБН. Одним из достоинств такого топлива является то, что при его производстве необратимо утилизируются излишки оружейного плутония, которые в противном случае могли бы использоваться для создания ядерного оружия странами с нестабильными режимами.В России программа развития атомной энергетики ориентирована на замкнутый ядерный топливный цикл (ЗЯТЦ) на базе РБН. Лишь частичное или полное замыкание топливного цикла может обеспечить устойчивое развитие атомной энергетики. Другим долгосрочным вариантом может стать использование тория. Технологическая и экологическая целесообразность переработки ОЯТ АЭС зависит от полноты вовлечения в ЯТЦ регенерированных ядерных материалов – урана и энергетического плутония. Поэтому крайне важносвоевременное строительство серии энергоблоков типа БН-1200, которые должны стать основными потребителями энергетического плутония, получаемого при переработке ОЯТ. |
| Ключевые слова | отработавшее ядерное топливо, переработка отходов, уран, плутоний, оксиды, кислотное выщелачивание, жидкостная экстракция, электролиз расплавов, ядерные реакторы, атомная энергетика |
| Библиографический список |
1 Хаперская А.В. Проблемы обращения с ОЯТ в России и перспективы их решения. // Безопасность ядерных технологий и окружающей среды. – 2012. – № 3. – С. 50-56. 2 Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом».Программа создания инфраструктуры и обращения с отработавшим ядерным топливом на 2011-2020 годы и на период до 2030 года. // Безопасность ядерных технологий и окружающей среды. – 2012. – № 2. – С. 43-55. 3 Жерин И.И., Амелина Г.Н. Химия тория, урана, плутония: Учебное пособие. – Томск: ТПУ, 2010. – С. 147. 4 Глазов А.Г., Горбачёв М.К. Создание промышленного производства МОКС-топлива. // Безопасность ядерных технологий и окружающей среды. – 2012. – № 1.– С. 20-21. 5 Mixed Oxide (MOX) Fuel. World Nuclear Association. [Электрон.ресурс]. – 2017. – URL: http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/mixed-oxide-fuel-mox.aspx(датаобращения: 03.09.2017). 6 Указ № 511 Президента Российской Федерации // Собрание законодательств РФ. – 10.10.2016. – № 41. – С. 5803. 7 Шепелев С.Ф. Технический проект РУ БН-1200. – 2015. – URL: http://www.innov-rosatom.ru/files/articles/b4589ee208b5b20af9c07c28921d4891.pdf (дата обращения 05.02.2018). 8 Производство МОКС-топлива. ФГУП «ГХК». [Электрон. ресурс]. – 2014. – URL: http://www.sibghk.ru/activity/moks-fuel-production-creating.html(дата обращения: 03.09.2017). 9 Трамп закрывает МОХ-проект. AtomInfo.Ru. [Электрон. ресурс]. – 2017. – URL:http://www.atominfo.ru/newsp/w0890.htm (дата обращения: 03.09.2017). 10 Monju prototype reactor, once a key cog in Japan’s nuclear energy policy, to be scrapped. // The Japan Times. Newspaper. – 21.12.2016. 11 Голецкий Н.Д., Зильберман Б.Я., Фёдоров Ю.С., Пузиков Е.А. Варианты разделения технеция и нептуния в 1-м цикле экстракционной переработки ОЯТ АЭС с высоким выгоранием. // 5 Междунар. конф-школа по хим. технол.: матер. конф. (Сателлитная конференция 20 Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, Екатеринбург), Волгоград, Россия, 2016. – Т.2. – С. 454-457. 12 Рыжов И.В. От слов к делу. Интервью. // Атомный эксперт. – 2015. – № 9. – С. 22-25. 13 Масленников И.А., Фёдоров Ю.С., Шадрин А.Ю., Зильберман Б.Я., Бабин В.А., Бибичев Б.А. Переработка облучённого топлива: новые требования и инновационные подходы. // Безопасность окружающей среды. – 2010.– № 1. – С. 90-94. 14 Балихин А.В., Барковская О.Э. О переработке отработавшего ядерного топлива. // Деп. научные работы ВИНИТИ РАН. № 123-В2017 от 09.10.2017. Аннотир. Библ. указатель.– 2017.– № 6. – С.12. 15 Тарханов А.В. Ядерная энергетика: минимизировать риски//Редкие земли. – 2017. – № 1 (8). – С. 160-167. 16 Рябкова Н.В. Растворение оксидов урана и отработавшего ядерного топлива в гетерогенной системеNO2–H2О: дис. … канд. хим. наук: 05.17.02. / Радиевый институт им. В.Г.Хлопина. – Санкт-Петербург. 2016. – С. 101. 17 Akihiko, I. Mechanism of the oxidative dissolution of UO2 in HNO3 solution // Journal of Nuclear Materials. – 1986. – V. 138. – № 1. – Р. 152-154. 18 Пресс-служба Уральского федерального университета: Уральские учёные предложили новый способ переработки ядерного топлива. Сообщение 29.09.2016 на 20 Менделеевском съезде по общей и прикладной химии. [Электрон.ресурс] –2016 – URL: http://www.tass.ru/ural-news/3663550. (датао бращения03.09.2017) 19 Stevenson, Anthony John. Development of a Novel Electrochemical Pyroprocessing Methodology for Spent Nuclear Fuels // Proceedings of University of Nottingham.–2016.– XXX– P. 338. 20 Балихин А.В. Перспективы производства дешёвого титана методом электролиза его диоксида в расплавленных солях // Электрометаллургия. – 2014.– № 10. – С. 14-18. 21 Балихин А.В., Симонов М.И. Получение титана, сплавов и композиционных материалов методом электролиза оксидов в расплаве хлорида кальция: FFCCambridgeprocess. Обзор // Комплексное использование минерального сырья. – 2017. – № 4. – C. 12-20. 22 Pat. 9964638A1 WO. Removalofoxygenfrommetaloxidesandsolidsolutionsbyelectrolysisinafusedsalt. / FrayD.J., FarthingT.W., ChenG.Z. [Электронный ресурс]. – 1999. – URL:file:///C:/Users/1/Downloads/WO9964638A1FFC1999 %20(1). Pdf (датаобращения 19.06.2017). 23 Schwandt C., Dougty G.R., Fray D.J. The FFC-Cambridge Process for Titanium Metal Winning // J. Key Engineering Materials. – 2010. – V. 436. – P. 13-25. 24 Аlexander D.T.L., Schwandt C., Fray D.J. Microstructural kinetics of phase transformations during electrochemical reduction of titanium oxide in molten calcium chloride // ActaMateriala. – 2006 – V. 54. – P. 2933-2944. 25 Schwandt C., Fray D.J. Determination of the kinetic pathway in the electrochemical reduction of titanium dioxide in molten calcium chloride // ElectrochimicaActa. – 2005. – V. 51. – P.66-76. 26 Schwandt C., Alexander D.T.L., Fray D.J The electro-deoxidation of porous titanium dioxide precursors in molten calcium chloride under cathodic potential control // ElectrochimicaActa. – 2009. – V. 54. – P. 3819-3829. 27 Yuan Chang-long, Zhang Ting-an, Dou Zhi-he. Investigation of Anode and Electrode Processes of Solid State in Situ Electrochemical Reduction from TiO2 to Ti // Journal of Northeastern University. Natural Science. – 2012. – V. 33, № 9. – P. 1307-1310. 28 Oosthuizen S.J. In search of low cost titanium: FFC Cambridge process // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. – 2011. – V. 111, № 3. – P. 199-202. 29 BensonL.L, MellorI, JacksonM.Direct reduction of synthetic rutile using the FFC process to produce low-cost novel titanium alloys // Journal of Materials Science.– 2016. –V. 51. – Р. 4250-4261. 30 Chen G. Z., Gordo E., Fray D. J. Direct electrolytic preparation of chromium powder // Metall. Mater. Trans. – 2004. – V. B 35. – P.223–233. 31 Mahendran K. H., Nagaraj S., Sridharan R., Gnanasekaran, T. Differential scanning calorimetric studies on the phase diagram of the binary LiCl–CaCl2 system // Journal Alloys Compd. – 2001. – V. 325. – P.78–83. 32 Васильев Б.А. Без реакторов на быстрых нейтронах у атомной энергетики большого будущего нет//Портал «Центр энергетической экспертизы».[Электронный ресурс]. – 2017. – URL:http://www.energy-experts.ru/articles21804.html (дата обращения 03.06.2017). |
