Обогащение полезных ископаемых
Название | СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ ШАРОВЫХ И СТЕРЖНЕВЫХ МЕЛЬНИЦ НА ОСНОВЕ ВЕРОЯТНОСТНОЙ МОДЕЛИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ |
Авторы | Малышев В. П., Макашева А. М., Зубрина Ю. С. (Караганда) |
Информация об авторах |
Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, лаб. энтропийно-информационного анализа, Караганда, Казахстан Малышев В. П., доктор технических наук, профессор, зав. лабораторией, e-mail: eia_hmi@mail.ru Макашева А. М., доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, Зубрина Ю. С., магистр технических наук, младший научный сотрудник Лаб. химии и технологии высококремнистых материалов |
Реферат | Цель работы состоит в отображении вероятностной теорией измельчения процессов в стержневых мельницах с адаптацией к этому процессу частотного, концентрационного, стерического и активационного факторов. Проведен сравнительный анализ процесса измельчения в шаровых и стержневых мельницах на основе вероятностной модели, в ходе чего выяснено, что стержневые мельницы предпочтительнее использовать для измельчения более крупных фракций. Это достигается за счет преимущества в стерическом факторе. Он для стержневого измельчения во всем диапазоне размеров зерен превосходит таковой для шарового измельчения, ввиду меньшего экранирования зерен стержнем, чем шаром. В то же время и активационный фактор отличается подобным же превосходством, правда в несколько меньшей степени, который особенно сильно проявляет себя для крупных фракций. Совместное воздействие стерического и активационного факторов приводит к формированию максимумов в области миллиметровых фракций. Этот максимум существенно выше для стержневого измельчения нежели для шарового. Ввиду этого процесс измельчения стержнями является теоретически гораздо более эффективным, чем шаровое измельчение крупных фракций, что соответствует практически меньшему расходу электроэнергии. Расчеты показали, что при стержневом измельчении распределение фракций получается более равномерным, и это также согласуется с практическими данными. При стержневом измельчении, также как и при шаровом, формируется логарифмически нормальное распределение фракций по мере протекания процесса, что связано с единством применимости интегральной модели измельчения к любым вариантам последовательной деструкции вещества. Полученная вероятностная модель стержневого измельчения благодаря учету всех действующих факторов может считаться наиболее полной и готовой для практического использования. |
Ключевые слова | вероятностная модель, разработка, измельчение, стержневые мельницы, шаровые мельницы, стерический фактор, активационный фактор, сравнительный анализ |
Библиографический список |
1 Федотов К.В., Никольская Н.И. Проектирование обогатительных фабрик: Учебник для вузов. – М.: Горная книга, 2012. – С. 536. 2 Алексеева Е.А., Андреев Е.Е., Бричкин В.Н., Николаева Н.В., Тихонов О.Н. Интенсификация процесса измельчения бокситов в стержневой мельнице // Обогащение руд. — 2014. — № 3. — С. 3-6. 3 Малышев В.П. Новый аспект в теории измельчения руд и управления этим процессом // Обогащение руд. – 1995. – № 4-5. – С. 4-14. 4 Малышев В.П., Турдукожаева (Макашева) А.М., Кайкенов Д.А. Развитие теории самоизмельчения руд на основе молекулярной теории соударений и формальной кинетики последовательных реакций // Обогащение руд. — 2012. — № 4. — С. 29-35. 5 Малышев В.П., Макашева А.М., Бектурганов Н.С., Токбулатов Т.Е., Кравченко В.Г., Кайкенов Д.А. Использование вероятностной модели измельчения для анализа и прогнозирования результатов работы промышленной мельницы // Обогащение руд. – 2014. — №4. – С. 3-7. 6 Магдалинович H.M. Кинетика измельчения в стержневой мельнице // Обогащение руд. — 1989. — №5. — С. 5-10. 7 Rowland C.A. Selection of Rod Mills, Ball Mills, and Regrind Mills // Mineral Processing Plant Design Practice and Control: Proceedings. – Littleton, USA, 2002. – Vol. 1. – P. 710–754. 8 V.E. Mizonov, H Brthiaux, V.P. Zhukov, S. Bernotat. Application of Multi Dimensional Markov Chains to Model kinetics of Grinding with Internal Classification // 10th symposium on Comminution: Proceedings of the symposium. – Heidelberg, Germany 2002. – Р. 14. 9 Berthiaux H. Analysis of Grinding Processes by Markov Chains // Chemical Engineering Science – 2000. – N55. – P. 4117- 4127. 10 Austin, L.G. Zur Theorie der Zerkleinerung // Aufbereituns Technik – 1966. – N 1. — Р. 10 -20. 11 Абрамов А.А. Собрание сочинений. Т. 1: Обогатительные процессы и аппараты: Учебник для вузов. – М.: Горная книга, 2010. – С. 470. 12 Пилов П.И. Снижение энергопотребления в замкнутых циклах тонкого измельчения руд // Металлургическая и горнорудная промышленность. — 2013. — № 6. — С. 75-80. 13 Малышев В.П., Макашева А.М., Кайкенов Д.А., Зубрина Ю.С. Случайная природа и вероятностная модель измельчения материалов. – М.: Научный мир, 2017. – 260 с. |
Металлургия
Название | ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА УПОРНОЙ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТРАДИЦИОННЫХ МЕТОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ |
Авторы | Ерденова М. Б., Койжанова А. К., Камалов Э. М., Юлусов С. Б., Жанабай Ж. Д. (Алматы) |
Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, лаб. спец. методов гидрометаллургии, Алматы, Казахстан Ерденова М.Б., ведущий инженер Койжанова, А.К., кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Камалов Э. М., кандидат технических наук, старший научный сотрудник Юлусов С. Б., младший научный сотрудник Жанабай Ж. Д., инженер
|
Реферат | На основании анализа результатов физико-химических исследований предложены и опробованы известные способы и приемы переработки низкосортного золотосодержащего сырья, применение которых позволит наиболее полно перевести золото в раствор. В ходе физико-химических исследований исходной руды применены такие методы как рентгенофазовый, рентгенофлюорисцентный, минералогический и химический, кроме того, с помощью пробирного метода дана характеристика форм нахождения золота в сырье. Согласно рентгенофазовому анализу исходная руда относится к кремнистому типу, что подтверждено рентгенофлюорисцентным и химическим методами анализа. Содержание кремния в руде равняется 28,8 %, что в пересчете на оксид кремния составляет около 62 %. Содержание золота – 1,02 г/т. Проведенный минералогический анализ исходного сырья показал, что рудной минерализацией золота является пирит. Согласно пробирному анализу в руде практически отсутствует видимое самородное золото, его содержание составляет 1,1 %, тонкодисперсное в породообразующих минералах представлено 77,8 %. Опробованы следующие варианты переработки руды: прямое цианирование, гравитационное обогащение с последующим цианированием, флотационное обогащение с последующим цианированием. Извлечение золота в условиях прямого цианирование составило 70,6 %, в условиях гравитационного обогащения руды с последующим цианированием – 75,5 %. Цианидное выщелачивание флотоконцентрата позволило перевести в раствор 63,0 % золота. На основании результатов проведенных исследований низкосортную руду месторождения Карьерное рекомендуется перерабатывать цианидным выщелачиванием с предварительным гравитационным концентрированием. |
Ключевые слова | золотосодержащая руда, гравиоконцентрат, флотоконцентрат, цианирование, гидрометаллургия |
Библиографический список |
1 Бектурганов Н.С. Инновационные технологии обогащения минерального и техногенного сырья Казахстана // Инновационные процессы комплексной и глубокой переработки минерального сырья. Плаксинские чтения: матер. междунар. совещания. – Томск, Россия, 16-19 сентября, 2013 – С. 24. 2 Руднев Б.П. Обоснование и разработка эффективных методов обогащения текущих и лежалых хвостов обогащения руд цветных, благородных и редких металлов: дис. …докт. тех. наук: 25.00.13 / Гинцветмет – Москва, 2004. – 193 с. 3 Кармазин В.В. Перспективы увеличения добычи золота при разработке техногенных месторождений // Горный журнал. – 1997. – № 7. – С. 56-57. 4 Стрижко Л.С., Бобохонов Б.А., Рабиев Б.Р., Бобоев И.Р. Технологии переработки золотосодержащих руд // Горный журнал. – 2012. – № 7. – С. 45-50. 5 Енбаев И.А., Руднев Б.П., Шамин А.А., Качевский А.И. Переработка отвальных хвостов фабрик и нетрадиционного сырья с применением эффективных обогатительных процессов. – М.: Наука – 1998. – C. 60. 6 Турин К.К., Башлыкова Т.В., Ананьев П.П., Бобоев И.Р., Горбунов Е.П. Извлечение золота из хвостов золотоизвлекательной фабрики от переработки упорных руд смешанного типа // Цветные металлы. – 2013. – № 5. – С. 39-43. 7 Пелих B. В., Салов B. M. K вопросу об управлении процессом цианирования золота // Вестник ИрГТУ. –2012. – № 11. –С. 163-170. 8 Койжанова А.К., Ерденова М.Б., Л.Л. Осиповская, Магомедов Д.Р., Даришева А.М. Совершенствование технологии кучного выщелачивания золота из упорных полиметаллических руд. // Комплексное использование минерального сырья. – 2015. –№ 1. –С. 30-36. |
Название | ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ МЕТАЛЛОВ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ С ЖИДКИМ И ПАРООБРАЗНЫМ СЕЛЕНОМ |
Авторы | Требухов С. А., Володин В. Н., Ниценко А. В., Бурабаева Н. М., Требухов А. А. (Алматы) |
Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, лаб. вакуумных процессов, Алматы, Казахстан Требухов С.А., кандидат технических наук, зам. генерального директора Володин В.Н., доктор технических наук, доктор физ.-мат. наук, главный научный сотрудник Ниценко А. В., кандидат технических наук, зав.лабораторией Бурабаева Н.М., кандидат технических наук, старший научный сотрудник, e-mail: Nuri_eng@mail.ru Требухов А. А. , инженер |
Реферат | На основании термодинамического исследования взаимодействия селена с легирующими металлами: никелем, титаном и хромом установлено, что указанные элементы будут образовывать в условиях дистилляционного процесса селениды различного состава как в жидкой, так и паровой фазе. Предположена следующая очередность растворения в жидком селене: хром, никель, железо, титан. Это приведет к преимущественному переходу элементов, стоящих в ряду перед железом, в жидкий селен и деградации конструкционного материала на основе легированной стали. На основании диаграмм парциальных давлений селена в системах с железом и легирующими металлами установлено, что титан и хром в условиях дистилляционного извлечения и рафинирования селена при низких давлениях будут представлены термически устойчивыми высшими селенидами, никель в жидком селене диселенидом, при контакте с паровой фазой – моноселенидом никеля. Диаграммы состояния систем селена с никелем и хромом дополнены фазовыми переходами жидкость- пар при давлении 100 Па. Границы сосуществования жидкой конденсированной и паровой фаз рассчитаны в предположении существования предельно разбавленных растворов селена в жидком никеле и кристаллическом хроме. Подтверждена концентрация высших селенидов никеля и хрома в кубовом остатке при дистилляционном рафинировании селена. При конструктивном оформлении рекомендовано использование периодического процесса вследствие образования на поверхности стали слоя селенидов, выполняющего роль защитного гарниссажа. |
Ключевые слова | селен, никель, титан, хром, селенид, диселенид, расплав, диаграмма парциальных давлений, диаграмма состояния |
Библиографический список |
1 Бурабаева Н.М., Володин В.Н., Требухов С.А., Ерсайынова А.А. Фазовая диаграмма селен – сера при давлениях 1·10-5 — 1·10-1 МПа. // Журнал физической химии. – 2016. – Т. 90. № 11. – С.1663-1668. 2 Бурабаева Н.М., Володин В.Н., Требухов С.А., Ерсайынова А.А. Термодинамика образования и испарения сплавов селен-сера // Комплексное использование минерального сырья. – 2016. – №1. – С.48-53. 3 Термические константы веществ. Под ред. Глушко В.П. М.: ВИНИТИ, ИВТ. – 1972. – Вып. 6. – Ч. 1. – 369 с. 4 Панкратова О.Ю., Ундуск Е.П., Владимирова В.А. Термохимия селенидов титана переменного состава TiSe1,5-2,0 // Журнал неорганической химии. – 1991. – Т. 36. № 5. – С.1249-1253. 5 Гончарук Л.В., Лукашенко Г.М. Термодинамические свойства селенида хрома Cr2Se3 // Журнал физической химии. – 1986. – Т.60. №7. – С.1810-1811. 6 Киреев В.А. Методы практических расчетов в термодинамике химических реакций. М.: Химия. 1975. – 535 с. 7 Trebukhov S.A., Volodin V.N., Nitsenko A.V., Burabaeva N.M., Trebukhov А.A. Decomposition of iron, cobalt and nickel selenides in selenium distillation conditions.// Комплексное использование минерального сырья. – 2016. – №4. – С.58-62. 8 Феенберг И.Я., Вайсбурд С.Е. Термодинамические свойства расплавов системы Ni-Se / Термодинамические свойства металлических сплавов. Баку: Элм. – 1975. – С.395-398. 9 Морозова М.П., Владимирова В.А., Столярова Т.А., Павлинова Л.А. Физико-химическое исследование сульфидов, теллуридов и селенидов кобальта и никеля в пределах областей гомогенности / Химия и физика халькогенидов. Киев: Наукова думка. – 1977. – С.52-54. 10 Глазов В.М., Лазарев В.Б., Жаров В.В. Фазовые диаграммы простых веществ. М.: Наука, – 1980. – С.219. 11 Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. Под ред. Лякишева Н.П. М.: Машиностроение. – 2001. – Т. 3. Кн. 1. – 872 с. 12 Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. Под ред. Лякишева Н.П. М.: Машиностроение. – 2000. – Т. 3. Кн. 2. – 448 с. 13 Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. Под ред. Лякишева Н.П. М.: Машиностроение. – 1997. – Т. 2. – 1024 с.a |
Физико-химические исследования
Название | ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННОГО ПАРА ТЕЛЛУРА И СЕРЫ НАД ИХ РАСПЛАВАМИ |
Авторы | Володин В. Н., Бурабаева Н. М., Требухов С. А., Ниценко А. В., Болатбеков Б. Б. (Алматы) |
Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, лаб. вакуумных процессов, Алматы, Казахстан Володин В.Н., доктор технических наук, доктор физ.-мат. наук, главный научный сотрудник Бурабаева Н.М., кандидат технических наук, старший научный сотрудник, e-mail: Nuri_eng@mail.ru Требухов С.А., кандидат технических наук, зам. генерального директора Ниценко А. В., кандидат технических наук, зав.лабораторией Болатбеков Б. Б., инженер |
Реферат | Методом точек кипения определено давление насыщенного пара серы над расплавами ее с теллуром, представленное температурно-концентрационными зависимостями для сплавов, содержащих 0 – 45 ат. % S (100 – 55 ат. % Те) и 45 – 100 ат. % S ( 55 – 0 ат. % Те). В исследовании вследствие весьма большой разницы в величинах давлений насыщенного пара серы и теллура принято допущение о том, что суммарное давление над расплавами соответствует парциальному давлению серы. Парциальное давление пара теллура найдено для указанных концентрационных интервалов численным интегрированием уравнения Гиббса-Дюгема. Средняя погрешность измерений составила 9,69 %. На основании суммарного давления пара определены температуры кипения сплавов системы теллур – сера и определены границы поля жидких расплавов на диаграмме состояния по температуре: снизу линия ликвидуса, сверху – кривая температуры кипения. Систему отличает знакопеременное отклонение активностей от закона идеальных растворов: отрицательное в области сплавов богатых теллуром и положительное для растворов с содержанием более 50 ат. % серы. На зависимости суммарного давления пара селена и теллура от состава в поле существования жидких растворов не отмечено экстремумов, что свидетельствует об отсутствии нераздельно кипящей жидкости – азеотропной смеси, и, с учетом большой разницы в величинах давления пара компонентов, технологических затруднений дистилляционного разделения системы на элементы. |
Ключевые слова | сера, теллур, давление пара, концентрация, расплав, диаграмма состояния, ликвидус, температура кипения, активность, дистилляция |
Библиографический список |
1 Бурабаева Н.М., Володин В.Н., Требухов С.А., Ерсайынова А.А. Термодинамика образования и испарения сплавов селен-сера. // Комплексное использование минерального сырья. – 2016. – № 1. – С.48-53. 2 Володин В.Н., Бурабаева Н.М., Требухов С.А. Ерсайынова А.А. Фазовая диаграмма селен – сера при давлениях 1·10-5 — 1·10-1 МПа. // Журнал физической химии. – 2016. – Т. 90. – № 11. – С.1663-1668. 3 Бурабаева Н.М., Володин В.Н., Требухов С.А., Тулеутай Ф.Х., Ерсайынова А.А. Давление пара составляющих над расплавами системы селен-теллур.// Комплексное использование минерального сырья. – 2016. – № 3. – С.15-22. 4 Володин В.Н., Требухов С.А., Бурабаева Н.М., Ниценко А.В. Фазовые равновесия расплав – газ и диаграммы состояния системы селен – теллур. // Журнал физической химии. – 2017. – Т.91. – № 5. – С.754-758. 5 Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. — Под ред. Лякишева Н.П. – М.: Машиностроение. – 2000. – Т. 3. – Кн. 2. – 448 с. 6 Журавлева М.Г., Чуфаров Г.И. О разделении серы и селена//ЖПХ.-1951.- Т.24.- №1. – С.28-31. 7 Малышев В.П., Турдукожаева А.М., Оспанов Е.А., Саркенов Б.Б. Испаряемость и кипение простых веществ.- М.: Научный мир, — 2010. – С.256-265. 8 Несмеянов А. Н. Давление пара химических элементов. – М.,: Изд. АН СССР. – 1961. – 282 с. 9 Морачевский А.Г. Термодинамика расплавленных металлических и солевых систем. – М.: Металлургия, – 1987. – 240 с. 10 Новоселова А.В., Пашинкин А.С. Давление пара летучих халькогенидов металлов.– М.: Наука. – 1978. – 112с. |
Материаловедение
Название | ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕПЛАСТИКОВЫХ ТРУБЧАТЫХ СТЕРЖНЕЙ |
Авторы | Исмаилов М. Б., Мейрбеков М. Н., Забережный С. А., Магомедов Р. М.,Байсериков Б.А. (Алматы) |
Информация об авторах |
АО «Национальный центр космических исследований и технологий», Департамент космического материаловедения и приборостроения, Алматы, Казахстан Исмаилов М.Б., доктор технических наук, профессор, директор Департамента, e-mail: m.ismailov@spaceres.kz Мейрбеков М. Н., младший научный сотрудник Забережный С.А., магистр, младший научный сотрудник Магомедов Р. М., ведущий инженер Байсериков Б.А., магистр, младший научный сотрудник
|
Реферат | Углепластиковые трубчатые стержни (УТС) широко используются в силовых конструкциях беспилотных летательных и космических аппаратов. Высокопрочный материал позволяет существенно облегчать массу конструкций. В работе проведено исследование метода получения УТС методом «мокрой» намотки углеродного ровинга пропитанного эпоксидной смолой. Исследовано влияние на прочность на растяжение/сжатие УТС толщины ровинга, скорости и усилия намотки ровинга, угла намотки ровинга. Максимальная прочность УТС получена при толщине ровинга 24К и параметрах настройки намоточного станка: скорости протяжки ровинга 18 мм/с, усилия протяжки 18,6Н, угла перекрестной намотки 550. Получено влияние обработки «сырых» намоток в вакуумном мешке при атмосферном давлении. Вакуумная обработка позволяет снизить пористость изделия и повысить его прочность. Прочность УТС на растяжение/сжатие с использованием эпоксидной смолы с отвердителем, твердеющих при комнатной температуре, составила 346,5 МПа, при температуре 150 0С – 370 МПа, при температуре 180 0С – 516 МПа. Сделано предположение, что преимущества горячего твердения эпоксидной матрицы, обусловлены ее высокой текучестью, позволяющей проникать во все поры и хорошо смачивать поверхность углеродного ровинга. |
Ключевые слова | космические аппараты, углепластик, трубчатый стержень, намотка, намоточный станок, ровинг, эпоксидная смола, прочность |
Библиографический список |
1 Коробенко В.Н., Савватимский А.И. Углепластик: науч. пособие. – М.: Вестник, 1997. – 130 с. 2 Молчанов Б.И., Гудимов М.М. Свойства углепластиков и области их применения. – М.: ВИАМ, 1996. – 10с. 3 Гардымов Г.П., Мешков Е.В., Пчелинцев А.В., Лашманов Г.П., Афанасьев Ю. А. Композиционные материалы в ракетно-космическом аппаратостроении / Под ред. проф. Г.П. Гардымова, проф Е.В. Мешкова. – СПб.: СпецЛит, 1999. – 271с. 4 Перов Б.В, Гуняев Г.М, Румянцев А.Ф, Строганов Г.Б. Применение высокомодульных полимерных композиционных материалов в изделиях авиационной техники. – М.: ВИАМ, 1982 – 13 с. 5 Южное конструкторское бюро [Электрон. ресурс] URL: http://www.yuzhnoye.com/technique/space-vehicles/spacecraft-components/ (дата обращения 27.03.2016) 6 Технология производства изделий из композиционных полимерных материалов. [Электрон. ресурс] URL: http://elar.urfu.ru/bitstream/10995/3568/12/1358540_lectures_ch_2.pdf (дата обращения 28.03.2016) 7 Большая энциклопедия нефти и газа. Экономия-масса [Электронный ресурс]. — URL: http://www.ngpedia.ru/id308856p3.html (дата обращения 01.04.2016). 8 Потапов А.М., Коваленко В.А, Малый Л.П., Кондратьев А.В. Технология изготовления и испытания органопластиковой оболочки комбинированного баллона высокого давления для ракеты-носителя // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. – 2013. – Вып. 3. – С. 13-21. 9 Справочник по композиционным материалам: В 2-х кн. Кн. 1/ Под редакцией Дж. Любина: перевод с англ. Геллера А.Б., Гельмонта М.М. – М.: Машиностроение, 1988. – 488с. 10 Инструкция по процессу производства непрерывной намоткой. [Электрон. ресурс]. -– URL: http://polyrus.by/instrukciya-po-processu-proizvodstva-nepreryvnoy-namotkoy (дата обращения 07.05.2016) 11 Композиты с волокнистыми наполнителями [Электрон. ресурс] – URL: http://p-km.ru/metody-polucheniya-polimernyx-izdelij-s-voloknistymi-napolnitelyami/namotka.html (дата обращения 10.06.2016) 12 Strength analysis of filament-wound fiber-reinforced composite piper under internal pressure. [Электрон. ресурс]. – URL: http://www.iccm-central.org/Proceedings/ICCM13proceedings/SITE/PAPERS/Paper-1268.pdf (дата обращения 17.06.2016). 13 Алдошин С.М., Бадамшин Э.Р., Грищук А.А. Тарасов А.Е., Эстрин Я.И., Ганиев Р.Ф., Ганиев С.Р., Касилов В.П., Курменев Д.В. Исследование влияния способов диспергирования одностенных углеродных нанотрубок на свойства нанокомпозитов на основе эпоксидной смолы // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2015. – № 3.-С.32-45. 14 Отвердитель Изо-МТГФА. Химэкс Лимитед [Электрон. ресурс]. – URL: http://www.chimexltd.com/content/data/store/images/f_603_49193_1.pdf (дата обращения 19.06.2016) 15 Этал — Инжект-Т [Электрон. ресурс]. – URL: http://www.epital.ru/infu/t.html (дата обращения 20.06.2016)
|
Название |
ПОЛУЧЕНИЕ КАЛЬЦИЙ–ФОСФАТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ТИТАНОВОЙ ПОДЛОЖКЕ в условиях микродуговой обработки
|
Авторы |
Мамаева А. А., Кенжегулов А. К., Паничкин А. В., Калипекова М. А. (Алматы)
|
Информация об авторах |
АО «Институт металлургии и обогащения», лаб. металловедения, Алматы, Казахстан Мамаева А. А., кандидат технических наук, зав. лабораторией Кенжегулов А. К., инженер, e-mail: kazakh_1403@mail.ru Паничкин а.в., кандидат технических наук, и.о. зав. лабораторией, e-mail: abpanichkin@mail.ru Калипекова М. А., ведущий инженер
|
Реферат |
Приведены результаты экспериментов по микродуговому оксидированию подложки из титана марки ВТ 1-0 в условиях анодной обработки в фосфорнокислых электролитах, содержащих ионы кальция, при pH от 1 до 7 и напряжении тока от 150 до 250 В. Покрытия исследованы методами растровой электронной микроскопией, рентгенофазового анализа и оптической микроскопией. Описана структура, фазовый и химический состав, образующихся в результате микродуговой обработки покрытий. В результате проведенных исследований установлены и определены оптимальные режимы и параметры получения кальций-фосфатных покрытий. Обработка при найденных режимах позволяет получать покрытия, состоящие из смеси фаз Ca0.5(Ti2P3O12), CaTi4(PO4)6, Ca(PO3)2 и Ca2P2O7, которые, согласно литературным данным, являются биосовместимыми соединениями. Результаты РЭМ поверхности получаемых покрытий показали наличие трех структурных составляющих: губчатые агрегаты в форме сот, крупные пузыри, имеющие одну или боле оболочек, плотные пластины линзообразной формы. Атомное соотношение в кальций-фосфатных покрытиях варьировалась в интервале 0,30–0,62. Показано, что варьируя pH-растворов и величину напряжения процесса микродуговой обработки возможно существенно воздействовать на структуру, фазовый состав и толщину получаемых покрытий. Перспективной с точки зрения получения биосовместимых покрытий, является микроплазменная анодная обработка титана в фосфорнокислых электролитах при рН ~3 — 1. Сделано заключение о перспективности обработки эндопротезов из титановых сплавов этим методом, для улучшения их сращивания с костной тканью.
|
Ключевые слова | биосовместимые материалы, имплантат, кристаллизация, микродуговое оксидирование, биорезорбция, кальций-фосфатные покрытия |
Библиографический список |
1 Long M., Rack H.J. Titanium alloys in total joint replacement–a materials science perspective. // Biomaterials. – 1998. – № 19. – С. 1621–1639. 2 Song H.J., Kim J.W., Kook M.S., Moon W.J., Park YJ. Fabrication of hydroxyapatite and TiO2 nanorods on microarc-oxidized titanium surface using hydrothermal treatment. // Appl Surf Sci. – 2010. – V. 256. – P. 7056–7061. 3 Wei D., Zhou Y., Jia D., Wang Y. Biomimetic apatite deposited on microarc oxidized anatase-based ceramic coating. // Ceram Int. – 2008. – N 34. – P. 1139–1144. 4 Yanovska, A., Kuznetsov, V., Stanislavov, A., Danilchenko, S., Sukhodub, L.: Synthesis and characterization of hydroxyapatite-based coatings for medical implants obtained on chemically modified Ti6Al4V substrates. // Surf. Coat. Technol. – 2011. – N 205. – P. 5324–5329. 5 Montazeri, M., Dehghanian, C., Shokouhfar, M., Baradaran, A.: Investigation of the voltage and time effects on the formation of hydroxyapatite-containing titania prepared by plasma electrolytic oxidation on Ti–6Al–4V alloy and its corrosion behavior. // Surf. Coat. Technol. – 2011. – N 257. – P. 7268–7275. 6 Биокомпозиты на основе кальций-фосфатных покрытий, Б63 наноструктурных и ультрамелкозернистых биоинертных металлов, их биосовместимость и биодеградация / отв. ред. Н. З. Ляхов. – Томск: Изд. дом Томского гос. ун-та, 2014. – 596 с. 7 Ильин А. А., Колачёв Б. А., Полькин И. С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. – М.: ВИЛС-МАТИ, 2009. – 520. 8 Yerokhin, A.L., Nie, X., Leyland, A., Matthews, A.: Characterisation of oxide films produced by plasma electrolytic oxidation of a Ti-6Al-4V alloy. // Surf. Coat. Technol. – 2000. – N 130. – P. 195–206. 9 Шашкина Г. А. Получение кальций-фосфатного покрытия микродуговым методом. Структура и свойства биокомпозита на основе титана с кальций-фосфатными покрытиями: дис. … канд. техн. наук. / Томский политехнический университет – Томск, 2006. 184. 10 Назаренко Н. Н., Князева А. Г. Моделирование процессов в электролитической ванне при нанесении кальций-фосфатных покрытий на титановую пластину микродуговым методом // Математическое моделирование. – 2009. – N 21.(1). – С. 92–110. 11 Суминов И. В., Эпельфельд А.В., Людин В.Б., Крит Б.Л., Борисов А.М. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование) – М.: ЭКОМЕТ, 2005. 368 с. 12 Jeong Y.H., Kim E.J., Brantley W.A., Choe H.C. Morphology of hydroxyapatite 13 K. Lee, Y.H. Jeong, Y.M. Ko, H.C. Choe, W.A. Brantley, Hydroxyapatite coating on micropore-formed titanium alloy utilizing electrochemical deposition // Thin Solid Films, – 2013. – N 549. – P. 154–158. 14 Гнеденков С.В., Шаркеев Ю.П., Синебрюхов С.Л., Хрисанфова О.А., Легостаева Е.В., Завидная А.Г., Пузь А.В., Хлусов И.А. Кальций-фосфатные биоактивные покрытия на титане. // .Вестник ДВО РАН. – 2010. – N 5. – С. 47–57 с. 15 L. Wang, L. Shi, J. Chen, Z. Shi, L. Ren, Y. Wang, Biocompatibility of Si-incorporated TiO2 film prepared by micro-arc oxidation. // Mater. Lett. – 2014. – N 116. – P. 35–38. 16 K. Venkateswarlu, N. Rameshbabu, D. Sreekanth, M. Sandhyarani, A.C. Bose, V. Muthupandi, et al., Role of electrolyte chemistry on electronic and in vitro electrochemical properties of micro-arc oxidized titania films on Cp Ti. // Electrochim. Acta – 2013. – N 105. – P. 468–480. 17 Патент РФ №2291918. Кальций-фосфатное покрытие на титане и титановых сплавах и способ его нанесения. / Шашкина Г.А., Шаркеев Ю.П., Колобов Ю.Р., Карлов А.В. Опубл. 20.01.2007, бюл. №2. 18 Снежко Л.А., Калиниченко О.А., Миснянкин Д.А., Синтез фосфата кальция на титане. // Электронная обработка материалов. – 2015, – N 51(3), – С. 114–119. |
Название | ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ПЛАЗМЕННО-ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НА ПОРИСТОСТЬ И МОРФОЛОГИЮ ОКСИДНОГО ПОКРЫТИЯ |
Авторы | Рамазанова Ж. М., Киргизбаева К. Ж., Замалитдинова М. Г. (Астана, Алматы), Ткачева И. П. ( Алматы), Толеш А. Г. (Астана) |
Информация об авторах |
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана; Казахстан Национальный центр космических исследований и технологий, Алматы, Центр космического мониторинга, Астана, Казахстан Рамазанова Ж. М., кандидат химических наук, доцент кафедры космической техники и технологии, начальник Центра космического мониторинга, e-mail: zhanat2005@yandex.kz Киргизбаева К. Ж., кандидат технических наук, доцент кафедры стандартизации и сертификации Замалитдинова М. Г., старший научный сотрудник Центра Ткачева И. П., младший научный сотрудник Центра Толеш А. Г., магистрант кафедры космической техники и технологии
|
Реферат |
Одним из перспективных методов обработки поверхности с целью получения износостойких, коррозионностойких, термостойких покрытий является метод плазменного электролитического анодирования. Сформированные в режиме микроплазменной обработки оксидные покрытия имеют различную пористость и развитую поверхность. Причины образования пористости и влияние на нее технологических режимов находятся в начальной стадии изучения. В данной работе исследованы влияние длительности анодного импульса, поляризующего напряжения плазменно-электролитической обработки на поверхностную пористость оксидного покрытия. Пористость оксидного покрытия, полученная при различных режимах процесса, варьируется в интервале от 14 до 21 %. Исследование морфологии покрытия показало, что изменение длительности анодного импульса от 100 до 250 мкм приводит к увеличению среднего диаметра пор от 3,3 до 5,4 мкм. По расчетным данным с увеличением толщины покрытия наблюдается тенденция снижения пористости, количества пор на единицу поверхности. Данная тенденция связана с образованием оксида, как на дне пор за счет подложки, так и за счет компонентов раствора внутри и около пор. Все это в совокупности приводит к заполнению пор. При исследовании влияния поляризующего напряжения на пористость было установлено, что при значении 100 В образуется тонкое практически беспористое покрытие. При напряжении 200 В образуются покрытия с мелкими неравномерно распределенными по поверхности порами. Ведение процесса при поляризующих напряжениях 300 и 400 В приводит к интенсивному росту толщины покрытия с развитой пористой поверхностью. В зависимости от назначения покрытия пористость может быть снижена путем введения в поры различных материалов – красителей и полимеров. Пористость позволяет получить композиционные многофункциональные покрытия, а также служить в качестве подслоя для металлических и лакокрасочных покрытий на алюминии и его сплавах.
|
Ключевые слова | плазменно-электролитическое анодирование, микродуговое оксидирование, оксидное покрытие, морфология, поверхностная пористость |
Библиографический список |
1 Суминов И.В., Эпельфельд А.В., Людин В.Б., Крит Б.Л., Борисов А.М. Микродуговое оксидирование: Теория, технология, оборудование. – М.: ЭКОМЕТ, 2005. – 368 с. 2 Yerokhin A. L., Nie X., LeylandА., Matthews А., Plasma electrolysis for surface engineering // Surface and Coatings Technology. – 1999.– № 122.– С. 73-93. 3 Рамазанова Ж.М., Мамаев А.И. Получение износостойких, функциональных оксидных покрытий на сплавах алюминия методом микродугового оксидирования. // Физика и химия обработки материалов. – 2002, – № 2, – C. 67-69. 4 Ovundur M., Muhaffel F., Cimenoglu H. Characterization and tribological properties of hard anodized and micro arc oxidized 5754 quality aluminum alloy // Tribology in Industry. 2015. Vol. 37, № 1. рр. 55-59. 5 Будницкая Ю.Ю., Мамаев А.И., Мамаева В.А., Выборнова С.Н. Исследование влияния режимов формирования анодно-оксидных покрытий на их пористость. // Перспективные материалы. – 2002, – № 3, – C. 48-55. 6 Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. – М.: Металлургия, 1970, – 375 с. 7 Мамаев А.И., Мамаева В.А. Сильноточные процессы в растворах электролитов. – Новосибирск: СОРАН, 2005. – С. 255. Девяткина Т.И., Спасская М.М., Москвичев А.Н., Рогожин В.В., Михаленко М.Г. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов для получения качественных гальванических покрытий // Вестн. нижегородского универ. им. Н.И. Лобачевского. – 2013. – № 4(1). – С109-114. |
Исследование металических систем
Название | СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДОПРОНИЦАЕМОСТИ ТОНКИХ ПЛОСКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МЕМБРАН |
Авторы | Паничкин А.В., Дербисалин А. М., Джумабеков Д.М., Алибеков Ж. Ж., Имбарова А. Т. (Алматы) |
Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, лаб. металловедения, Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева, Алматы, Казахстан Паничкин А.В., кандидат технических наук, и.о. зав. лабораторией, e-mail: abpanichkin@mail.ru Дербисалин А. М., младший научный сотрудник Джумабеков Д.М., инженер Алибеков Ж. Ж., техник Имбарова А. Т., младший научный сотрудник |
Реферат |
В работе описана усовершенствованная методика определения водородопроницаемости плоских тонких металлических мембран, позволяющая исключить использование масс-спектрометрии при проведении измерений. Методика отличается использованием мембран большой площади (78,5∙10-4 м2), что делает возможным при помощи комбинированного метода измерять как большие, так и малые потоки газа. Методом теплового преобразования массового расхода газа в электрический сигнал с использованием калиброванных расходометров с погрешностью ±0, 9% измеряются предельные потоки со скоростью от 0,36 дм3/ч и более. Волюмометрическим методом путем определения интервала выхода пузырьков водорода из капилляра определяются предельные потоки до 30 мм3/с. Преимуществом применения мембран большой площади является возможность определения ресурса работы мембраны и характера ее деформации при дилатации. В работе дано описание разработанного оборудования для определения водородопроницаемости при температурах до 650 °С и давлении до 1 МПа. Оборудование включает печь с ретортой и подогреваемым держателем мембраны, модуль паровой конверсии газообразных углеводородов и модуль осушения газов. Оно оснащено системами безопасности, обеспечивающими стравливание избыточного давления и отключение электрического питания печи в случае превышения температуры заданной величины. Оборудование универсально и позволяет проводить измерение водородопроницаемости с использованием как чистого водорода, так и различных газовых смесей, в условиях изотермического поддержания, плавного снижения и циклического изменения температуры. Оно характеризуется удобством монтажа мембраны в держатель и держателя в камеру. Приведена последовательность работы с разработанным оборудованием.
|
Ключевые слова | водородопроницаемость, тонкие металлические мембраны, печь камерная, модульная установка, газовые смеси, ниобиевые и танталовые мембраны, диффузионнолегированные, композиционные мембраны |
Библиографический список |
1 Miller C.L., Cicero D.C., Ackiewicz M. Hydrogen from Coal Program: Research Development and Demonstration Plan for the Period 2007 Through 2016. – Washington: The United States Department of Energy, National Energy Technology Laboratory, 2007 – P.225. 2 Alimov V.N., Busnyuk A.O., Notkin M.E,. Peredistov E.Yu,. Livshits A.I. Hydrogen transport through V–Pd alloy membranes: Hydrogen solution, permeation and diffusion // Journal of Membrane Science. – 2015. – V. 481 – P. 54–62. 3 Beckman I. N., Romanenko O. G., Tajibaeva I. L., Shestakov V. P. Complex investigation of gas diffusion processes in vacuum technology materials. 1.automatically-controlled plant for study of hydrogen permeability of metals with simultaneous diagnostics of membrane material // Vacuum Physical and Technology. – 1993. – V. 1. – N1. – P. 43–51. 4 Бекман И.Н., Габис И.Е., Компаниец Т.Н, Курдюмов А.А., Мясников В.Н. Исследование водородопроницаемости в технологии производства изделий электронной техники – М: ЦНИИ, 1985. – Cер. 7. Вып. 1. – С. 66. 5 Бекман И.Н. Сорбционный метод. // Радиохимия. – 1983. –Т.25. – № 2. – С. 252-261. 6 Бекман И.Н., Швыряев А.А. Десорбционный метод // Радиохимия. – 1987. – Т.29. № 3. – С. 377–384. 7 И.Н.Бекман. Авторадиографический вариант метода проницаемости // Радиохимия. –1981. –Т. 23. № 5. – С. 760–766. 8 Beckman I.N., Balek V. Diagnostics of gas separated membranes using inert gas probe methods // Internation. Cong. on membrane and membrane processes: Proceedings of the cong. – Tokyo, Japan, 1987. – P. 524. 9 Брусенцов В.П, Куранов В.В., Брусенцов А.В. Исследование водородопроницаемости некоторых материалов твердооксидных топливных элементов. Твердооксидные топливные элементы. – Снежинск: РФЯЦ – ВНИИТФ, 2003. – С. 223–232 10 Гордиенко Ю.Н., Кульсаров Т.В., Заурбекова Ж.А., Понкратов Ю.В., Гныря В.С., Никитенков Н.Н. Применение метода водородопроницаемости в реакторных экспериментах по исследованию взаимодействия изотопов водорода с конструкционными материалами // Известия Томского политехнического университета. –2014. –Т. 324. № 2. – C. 149–162. 11 Peachey N.M., Snow R.C., Dye R.C. Composite Pd/Ta metal membranes for hydrogen separation // Journal of Membrane Science. –1996. – № 11. – P. 123-133. 12 Dolan M.D. Non-Pd BCC alloy membranes for industrial hydrogen separation // Journal of Membrane Science. – 2010. – N 362. – Р. 12–28. 13 Газоснабжение для технолгического и аналитического оборудования. http://www.eltochpribor.ru/pdf/Cat2011_0202_MFC.pdf (дата обращения: 04.05.2017). 14 Колачев. Б.А. Водородная хрупкость металлов. – М.: Металлургия, 1985. – C. 215. |
Исследование электрохимических процессов
Название |
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ УПОРНЫХ СУЛЬФИДНЫХ РУД С ПРИМЕНЕНИЕМ СЕРОГРАФИТОВОГО ЭЛЕКТРОДА
|
Авторы |
Беркинбаева А. Н., Досымбаева З. Д., Шарипов Р. Х., Жексембиева Б. Т. (Алматы)
|
Информация об авторах |
Казахстанско-Британский технический университет, испытательная лаборатория перспективных материалов и технологий, Алматы, Казахстан Беркинбаева А.Н., кандидат технических наук, зав. поверочной лаб., и.о. зав. испытательной лаб., e-mail: ainur_kbk@mail.ru Досымбаева З.Д., научный сотрудник Шарипов Р.Х., младший научный сотрудник, докторант, e-mail: freedom.k@mail.ru Казахский Государственный Женский Педагогический Университет, Алматы, Казахстан Жексембиева Б. Т., магистр пед. наук, преподаватель |
Реферат |
В статье представлены результаты исследования извлечения цветных и благородных металлов из упорных сульфидных руд с использованием серографитового материала в качестве источника получения выщелачивающего агента. Для этого был изготовлен серографитовый электрод с содержанием 65 % серы. Установлено, что при анодной поляризации серографитового электрода в растворе гидроксида натрия сульфидная руда хорошо вскрывается с селективным извлечением золота. Из цветных металлов в раствор переходят медь, марганец, хром и цинк в незначительных количествах. Установлены оптимальные параметры процесса: плотность тока i – 180 А/м2, концентрация гидроксида натрия — 1.0 М — 2.0 М, перемешивание раствора со скоростью 480 об/мин. При катодной поляризации серографитового электрода в раствор хорошо извлекаются золото, медь, марганец, хром и цинк. Таким образом, выщелачивание в присутствии серографитового электрода в растворе гидроксида натрия позволяет совместить получение выщелачивающего реагентов и извлечение цветных и благородных металлов из руд в объеме одного реактора. Причем, использование серографитового электрода позволяет осуществлять поэтапное выщелачивание в одном реакторе. На первом этапе при анодной поляризации сераграфитового электрода происходит извлечение в раствор золота. После замены раствора, обогащенного золотом свежим раствором гидроксида натрия можно проводить извлечение цветных металлов (медь, марганец, хром и цинк) путем катодной поляризации серографитового электрода. Электровыщелачивание осуществляется с высокой эффективностью при сравнительно низких температурах, что позволяет экономить энергию и дорогостоящие реагенты при организации технологических процессов.
|
Ключевые слова | электрохимическое выщелачивание, благородные и цветные металлы, электрод, степень извлечения |
Библиографический список |
1 Чантурия В.А., Федоров А.А., Чекушина Т.В., Зверев И.В., Зубенко А.В. Электрохимическая интенсификация процесса вскрытия упорных золотосодержащих руд // Горный журнал. – 1997. – №10. – С.51-55. 2 Яшина Г.М., Ситникова Н.К. Костарева М.А. Изыскание нетоксичных растворителей для выщелачивания благородных металлов из некондиционных руд // Цветная металлургия. – 1992. – № 6. – С. 35-39. 3 Чантурия В.А., Федоров А.А., Бунин И.Ж., Чекушина Т.В., Зубенко А.В. Изменение структурного состояния поверхности пирита и арсенопирита при электрохимическом вскрытии упорных золотосодержащих руд // Горный журнал. – 2000.– №2. – С.24-27. 4 Щепотьев Ю.М., Куторин В.И., Натощинский В.И., Седельникова Г.В., Стефанович В.В. Минеральное сырье. Золото. Справочник. – М.: Геоинформатика, 1998. – 210 с. 5 Aylmore M.G., Muir D.M. Thiosulfate leaching of gold // Minerals Engineering. – 2001. – №14. – Р.135-174. 6 Радомская В.И. Лосева О.В. Радомский С.М. Применение тиомочевины для концентрирования золота из вторичного сырья // Вестник ДВО РАН. –2004. – №1. – С.80–86. 7 Медков М.А., Крысенко Г.Ф., Эпов Д.Г., Юдаков А.А. Переработка техногенного золотосодержащего сырья // Вестник ДВО РАН. –2010. – № 5. – С.75–79. 8 Патент № 17771 РК. Способ изготовления серо-графитового электрода / Баешов А.Б., Мамырбекова А., Омарова А.К. Баешова С. А., Капсалямов Б. А.; опубл. 09.03.04, бюл. № 9. |
Неорганические материалы из минерального сырья
Название |
СОРБЦИЯ ИОНОВ ХРОМА(VI) НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫМ КОМПЛЕКСНЫМ СОРБЕНТОМ НА ОСНОВЕ БЕНТОНИТОВОЙ ГЛИНЫ И ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ
|
Авторы | Адрышев А. К., Серая Н. В., Даумова Г. К., Хайруллина А. А., Байгазинов Д. Т. (Усть-Каменогорск) |
Информация об авторах |
Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д.Серикбаева, кафедра «Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды»Усть-Каменогорск, Казахстан Адрышев А. К., доктор технических наук, профессор Серая Н.В., кандидат химических наук, доцент кафедры «Химия, металлургия и обогащение», e-mail: NSeraya@mail.ru Даумова Г. К., кандидат технических наук, доцент кафедры Хайруллина А. А., кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительство» Байгазинов Д. Т., , магистр техники и технологии, преподаватель кафедры
|
Реферат | В настоящей работе предложены высокоэффективные, доступные наноструктурированные комплексные сорбенты (НСКС), обладающие микропористостью, высокой дисперсностью и большой сорбционной способностью и малоотходный способ их получения с использованием бентонитовой глины Таганского месторождения и отходов производства минеральной ваты. Экспериментально установлено, что механоактивация позволяет получить комплексный сорбент с наноразмерными частицами и высокоразвитой поверхностью. При этом благоприятные условия для механического диспергирования создаются в присутствии воды и интенсификатора помола – отходов производства минеральной ваты. По результатам исследования сорбции ионов хрома(VI) из модельных растворов (С(Сr(VI))=0,5-1,5 мг/дм3) установлено, что НСКС обеспечивает высокую степень очистки от ионов хрома (VI). Уже в первые 30 мин сорбция в статических условиях протекает с высокой скоростью. Равновесная величина сорбции для ионов хрома (VI) на комплексном сорбенте достигает в среднем 96–99 % от ее предельного значения в течение ~0,5 ч. Из изотермы сорбции, характеризующей зависимость сорбционной способности от концентрации сорбируемого компонента при постоянной температуре для жидкой фазы, получены основные сведения о сорбционных свойствах НСКС и характере адсорбции на нем ионов хрома (VI). Наноструктурированный комплексный сорбент может быть использован для решения проблемы очистки сточных вод промышленных предприятий от ионов хрома(VI). |
Ключевые слова | наноструктурированный комплексный сорбент, бентонитовая глина, отходы производства минеральной ваты, сорбция, механоактивация, ионы хрома |
Библиографический список |
1 Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. – М.: Химия, 1982. – 168 с. 2 Лебедев И.А., Комарова Л.Ф. Совершенствование систем чистки воды с использованием перспективных фильтровальных материалов.// Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (СИБРЕСУРС-9-2003): докл. 9-ой Междунар. научно-практич. конф. – Томск, Россия, 2003. – С. 52–54. 3 Лебедев И.А., Комарова Л.Ф., Кондратюк Е.В. Очистка железосодержащих вод фильтрованием через волокнистые материалы. // Ползуновский вестник. Общая и прикладная химия. Экология. – 2004. – № 4, – С.171-176. 4 Инновац. пат. 29595 РК. Способ получения фильтровально-сорбционного материала / Даумова Г.К., Адрышев А.К., Хайруллина А.А., Лопухов Ю.В.; опубл. 16.03.2015, бюл. №3. 5 Адрышев А.К., Серая Н.В., Хайруллина А.А., Даумова Г.К. Экологические аспекты использования комплексных сорбентов в очистке сточных вод. // Вестник КазНУ им. Аль-Фараби – 2015. — № 3 (45). – С. 54-60. 6 Межгосударственный стандарт ГОСТ 31956-2012. Вода. Методы определения содержания хрома (VI) и общего хрома (ISO 9174:1998, MOD; ISO 11083:1994, MOD; ISO 18412:2005, MOD). – М: Стандартинформ, 2014 – 42 с. 7. Sing K.S.W., Everett D.H., Haul R.A.W., Moscou L., Pierotti R.A., Rouquérol J., Siemieniewska T. Reporting physic sorption data for gas/solid systems with special reference to the determination of surface area and porosity // Pure Appl. Chem. – 1985. – Vol. 57. – P. 603-619. |
Использование промышленных отходов
Название |
ПОВЕДЕНИЕ СМЕСЕЙ ГЛИН ТУВЫ СО ШЛАМОМ И КЕКОМ ДЕАРСЕНИЗАЦИИ ОТВАЛОВ ХОВУ-АКСЫ ПРИ ИХ ОБЖИГЕ
|
Авторы | Копылов Н. И., Солотчина Э. П., Шоева Т. Е. (Новосибирск, Россия) |
Информация об авторах |
Институт химии твёрдого тела и механохимии СО РАН, лаб. интеркаляционных и механохимических реакций, Новосибирск, Россия Копылов Н. И., доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: kolyubov@narod.ru Институт геологии и минералогии им. В.С.Соболева СО РАН, аналитический отдел, Новосибирск, Россия Солотчина Э. П., доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Шоева Т. Е, кандидат технических наук, доцент кафедры строительных материалов и спец. технологий |
Реферат | В статье приведены данные изучения фазовых преобразований в смесях глин Красноярского и Сукпакского месторождений Тувы со шламом отвала Хову-Аксы и кеком его деарсенизации. Показано, что при нагреве смесей глин с кеком фазовые изменения происходят за счёт поэтапного разложение силикатов с удалением различного типа влаги, а также за счёт разложения карбонатов с возгоном СО2. При этом происходит высвобождение активных аморфных оксидов, которые в области высоких температур способны образовывать новые структуры типа шпинели, муллита, плагиоклаза. Некоторые отличия исходного состава красноярской глины от сукпакской способствует повышению её технологических свойств. Кек деарсенизации наряду с силикатными составляющими содержит натриево-магниевый силикат, который в образующейся многокомпонентной системе может способствовать образованию легкоплавких структур. Кек практически не содержит мышьяк, что позволяет использовать его как исходное техногенное сырьё для производства различного рода строительных материалов и керамических изделий. В составе шлама было обнаружено мышьяковое соединение группы вивианитов – парасимплезит Fe3(AsO4)∙8H2O, которое при нагреве смесей подвергается разложению и, взаимодействуя с СаО, образует новое соединение – джонбраумит Ca5(AsO4)3(OH). При наличии высокого содержания данного соединения (~13 %) в шламе, использование последнего в керамическом производстве может быть возможным только после проведения специальных исследований. |
Ключевые слова | глины, шлам, кек деарсенизации, термический анализ, рентгенофазовый анализ, силикаты, алюмосиликаты, аморфные оксиды |
Библиографический список |
Bol`shaya Sovetskaya ehntsiklopediya (Large Soviet Encyclopedia). Moscow: Sovetskaya ehntsiklopediya. 1957. 4. 542. (in Russ.) 2 Strogov M., Broshe P., Ozias D. Yakutiya (Yakutia). Moscow: Avangard, 2003. 128. (in Russ.) 3 Kara-Sal B.K. Keramicheskie ctroitel`nye materialy, poluchaemye obzhigom pri ponizhennom davlenii.(Ceramic construction materials manufactured by roasting at reduced pressure): avtoref. dis.…dokt. tekhn. Nauk (Abstract of thesis for…Dr. tech. sci.) / SibSTRIN. Novosibirsk. 2007, 36. (in Russ.) 4 Kara-Sal B.K. Prognozirovanie tekhnologicheskikh svojstv ceramicheskikh mass na osnove khimico-mineralogicheskikh osobennostej glinistykh porod (Prediction of technological properties of ceramic mass relying on chemical and mineralogical features of clay rocks). Estestvennye i tekhnicheskie nauki. = Natural and Technical Sciences. 2009. 1. 371-375. (in Russ.) 5 Kara-Sal B.K., Irgit M.S., Kaminskuj Yu.D. Keramicheskij material na osnove othodov kobal`tovogo konzentrata.(Ceramic material based on the wastes of cobalt concentrate). Tekhnika i tekhnologiya = Technics and technology. 2005. 5. .63-66. (in Russ.) 6 Kara-Sal B.R., Ondar Eh. Eh., Sat K.L. Keramicheskij material na osnove otkhodov izvlecheniya kobal`tovogo konzentrata.(Ceramic material based on the wfstes after the exteaction of cobalt concentrate). Herald of High Schools. Building = Izvestiya vuzov. Stroitel`stvo. 2009. 8. 32-35. (in Russ.) 7 Atlas of thermoanalytical curves. London, New-York, Budapest: Akademiai Kiado. 1974. 1-5. 579. (in Eng.) 8 Kulikov B.F., Zuev V.V., Vajnshenker I.A., Mitencov G.A. Mineralogicheskij spravochnic tehnjkologa-obogatitelya. (Mineralogical Hanbook for Technologists in enrichment). Leningrad: Nedra. 1985. 264. (in Russ.) 9 Betekhtin A.G. Mineralogiya (Mineralogy) Moscow: Geol. Literature. 1950. 956. (in Russ.) 10 Gorshkov A.A. Termografiya Stroitel`nykh materialov (Thermography of construction materials). Moscow: Literature on construction. 1968. 237. (in Russ.) 11 Pashrevich L.A., Bronevoj V.A., Kraus I.P. Termografiya productov glinozemnogo proizvodsnva (Thermography of the products of aluminous works). Moscow: Metallurgy. 1983. 129. (in Russ.) 12 Godovicov A.A. Mineralogiya (Mineralogy). Moscow: Nedra. 1983. 647. 13 Ivanova V.P., Kasatov B.K., Krasavina T.N., Rozinova E.L. Termizeskij analiz mineralov i gornyh porod (Thermal analysis of minerals and rocks). Leningrad: Nedra. 1974. 399. (in Russ.) |