Обогащение полезных ископаемых
Название | ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ УПОРНОЙ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЫ ПО КРИТЕРИЮ ХАНКОКА-ЛУЙКЕНА |
Авторы | Усенов Н. А., Магомедов Д. Р., Койжанова А. К., Абдылдаев Н. Н., Абубакриев А. Т. (Алматы) |
Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, лаб. спец. методов гидрометаллургии, Алматы, Казахстан Усенов Н. А., кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: us-nur@mail.ru Магомедов Д. Р., инженер 1-ой категории Койжанова А. К., кандидат технических наук, и.о. зав. лаб. Абдылдаев Н. Н., инженер Абубакриев А. Т., ведущий инженер |
Реферат | Исследована проба упорной золотосодержащей руды месторождения «Карьерное», которая подвергалась стадиальному дроблению до класса крупности –0,071+0 мм, с последующим разделением, усреднением в соответствии со стандартной методикой отбора проб (навесок) для технологических исследований и изучения вещественного состава. По данным химического анализа среднее содержание золота пробе составляет 1,02 г/т. Содержание других элементов и их соединений следующее, %: Fe2О3 – 5,3; Feок – 2,17; SO42- – 0,045; S2+ – 0,015; S2- – 0,865; Cобщ – 1,87; Cорг- < 0,1. Минералогическим и электронно-микроскопическим методами анализа установлено, что золото в данной пробе находится в основном в сульфидной форме в виде сростков с пиритом и микрочастиц, вкрапленных в кварц и песчаник. Приведены результаты флотационной обогатимости упорной руды по классической схеме в замкнутом цикле с 3 операциями перечистки. В результате флотационного обогащения исследуемой руды был получен кондиционный флотационнный концентрат с содержанием золота 26,68 г/т (требования по ТУ – более 20 г/т), при этом выход по массе составил 3,48 %, извлечение золота в концентрат перечистки составило 91,0 %. В хвостах флотации содержание золота менее 0,09 г/т, что составляет около 9 % золота. Проведен расчет эффективности процесса флотации по формуле Ханкока-Луйкена, значение коэффициента эффективности (η) составило: η = 87,5%, высокие значения коэффициента эффективности η > 75 %, свидетельствует , что процесс флотации весьма эффективен, что подтверждается также и высокими значениями коэффициентов обогащения (Кобог. = 26,2) и сокращения (R = 28,7). Учитывая сложный состав флотоконцентрата по вредным примесям (мышьяк, сурьма и органический углерод) и высокое содержание серы сульфидной в виде пирита, процесс дальнейшей его переработки прямым цианированием будет неэффективным. В данном случае, одним из вариантов переработки флотоконцентрата может быть способ предварительного химического окисления сульфидов перед цианированием. |
Ключевые слова | упорная руда, флотационное обогащение, коэффициент обогащения, коэффициент сокращения, эффективность обогащения, критерий Ханкока—Луйкена |
Библиографический список |
1 Пелих B. В., Салов B. M. K вопросу об управлении процессом цианирования золота. // Вестник Иркутского Государственного Технического Университета. – 2012, – № 11, – С. 163-170. 2 Захаров Б. А., Меретуков М. А. Золото: упорные руды. – М.: Руда и Металлы, 2013 – с. 133-135. 3 Мазманян Г.А. Повышение извлечения металла из особо упорных золотосульфидных руд. // Молодёжь и наука: матер. IX Всероссийской конф. – Красноярск, Россия, 2013 – С. 6-11. 4 Турысбекова Г.С., Меретуков М.А., Бектай Е.К. Золото: Инновации в химии и металлургии: Монография. – Алматы: КазНТУ, 2015. – С.479-507. 5 Болдырев А.В., Баликов С.В., Емельянов Ю.Е., Копылова Н.В., Николаев Ю.Л., Поседко Е.Ю. Сравнительная оценка различных методов переработки упорного золотосульфидного флотоконцентрата. // Вестник Иркутского Государственного Технического Университета – 2017, – Т. 21 , № 5 – С. 161-170. 6 Кузина З. П., Анциферова С. А., Самойлов В. Г. Оптимальная схема рудоподготовки и флотации упорных золотосодержащих руд Боголюбовского месторождения // Цветные металлы. – 2005. – № 3. – С. 15–17. 7 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. 8 Hancock R.T. Efficiency of classification // Eng. and Mining Journal. – 1920. – N 110, – P. 237-241. |
Металлургия
Название | ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ |
Авторы | Абдылдаев Н. Н., Усенов Н. А., Койжанова А. К., Есимова Д. М., А кчулакова С. Т. (Алматы) |
Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, лаб. спец. методов гидрометаллургии, Алматы, Казахстан Абдылдаев Н. Н., инженер Усенов Н. А., кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: us-nur@mail.ru Койжанова А. К., кандидат технических наук, и.о. зав. лаб. Есимова Д. М., инженер лаб. физических методов анализа А кчулакова С. Т., кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник |
Реферат | Проведены исследования с целью определения вещественного состава руды и разработки технологии переработки окисленной руды Западного фланга месторождения Карьерное сложного минералогического и фазового состава с низким содержанием золота. Актуальность исследований определяется сложностью переработки данного вида рудного сырья, где основной металл — золото рассеян по многим фазам и содержания его низкие, извлечение его представляет трудности при переработке аналогичного сырья на фабриках. Отобрана представительная технологическая проба (ТП-3) исходной руды, которая относится к окисленному типу из-за низкого содержания сульфидной серы. По вещественному составу она представляет собой гидротермально измененные песчаники, алевропесчаники и алевролиты с прожилками кварцевого, карбонат-кварцевого состава и характеризуется золото-сульфидно-кварцевой формацией вкрапленного типа. Фазовый и элементный составы, формы нахождения золота и характер его связи с рудными компонентами изучены химическим, рентгенофазовым, рентгенофлуоресцентным, рациональным и пробирным методами анализа. Рудная минерализация – пирит, содержание в пробе золота 0,44 г/т. Основные составляющие минералы кварц — 45,0 % и альбит — 3,5 %, содержание пирита — 1,4 мас. %. По результатам рационального анализа золото обнаружено во всех четырех фазах и в основном (72,4 %) находится в породообразующих минералах в виде тонкодисперсного золота, значительное количество (24,1 %) в виде, связанном с кристаллическими решетками минерала носителя, в небольших количествах в виде самородного и покрытого кварцем. Проведено трехстадиальное гравитационное обогащение руды, максимальное извлечение золота в концентрат составило 47,2 %. При флотационном обогащении в замкнутом цикле (3 перечистки) извлечение золота в концентрат составило 64,7 %. Прямое цианидное выщелачивание исходной руды, измельченной до крупности класса –0,071 мм (80 % и 90 %), позволило перевести в раствор от 86,3 до 90,9 % золота. |
Ключевые слова | окисленная золотосодержащая руда, флотация, гравитация, гравиоконцентрат, флотоконцентрат, цианирование |
Библиографический список |
1 Лодейщиков В. В., Васильева А.В. Методические рекомендации по типизации руд, технологическому опробованию и картировании коренных месторождений золота. – Иркутск: Иргиредмет, 1997. – 164 с. 2 Gold-Copper Ores // Innovations in Gold and Silver Recovery. Phase IV: Randol Int Ltd. – Colorado, USA, 1992. – V. 8. Ch. 23. – P. 4175-4428. 3 Чугаев И. Н., Борбат Л. В. Металлургия благородных металлов.– М.: Металлургия, 1987. – Т. 1. – С. 43-57. 4 Чантурия В.А., Краснов Г. Д. Прогрессивные методы обогащения и комплексной переработки минерального сырья. // Комплексная переработка минерального сырья: матер. конф. Плаксинские чтения. – Москва, Россия, 9-11 октября 1990 – 192 с. 5 Стрижко Л.С., Бобохонов Б.А., Рабиев Б.Р., Бобоев И.Р. Технологии переработки золотосодержащих руд // Горный журнал. – 2012. – № 7. – С. 45-50. 6 Лодейщиков В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд. В 2-х томах. – Иркутск: Иргиредмет, 1999.- 786 с. 7 Седельникова Г.В., Савари Е.Е., Крылова Г.С. Новые технологии добычи и переработки природного сырья в условиях экологических ограничений // Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием: материалы конф., – Улан-Удэ, Россия, 26-30 июля 2004. – С.17-19. 8 Турысбекова Г.С., Меретуков М.А., Бектай Е.К. Золото: Инновации в химии и металлургии. – Алматы: Каз НТУ, 2015. – 632 с. 9 Patent 5536297 US. Gold recovery from refractory carbonaceous ores by pressure oxidation and thiosulfate leaching / Marchbank A., Thomas K., Dreisinger D., Fleming C. publ. 16.07.1996, bull. US 08/389,016 9 Patent 5536297 US. Gold recovery from refractory carbonaceous ores by pressure oxidation and thiosulfate leaching / Marchbank A., Thomas K., Dreisinger D., Fleming C. publ. july,16, 1996, ID 23536481. 10Ласкорин Б.Н.. Барский Л.А., Персиц В.З. Безотходная технология переработки минерального сырья. Системный анализ. – М.: Недра, 1984. – 334 с. 11Козин Л.Ф.. Мелехин В.Т. Выщелачивание золота из руд и концентратов с использованием цианидов и альтернативных реагентов. // Журнал прикладная химия. – 2004 – Т. 77, вып.10, – С. 1585-1604. |
Название | ПЕРСПЕКТИВЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕНИЯ ИЗ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ГАЗОВ. ОБЗОР |
Авторы | Балихин А. В., Барковская О. Э. (Москва, Россия) |
Информация об авторах |
Всероссийский институт научной и технической информации РАН, отдел комплектования Реферативного журнала, Москва, Россия Балихин А. В., старший научный сотрудник, редактор РЖ Металлургия цветных металлов, e-mail: andrefrenc@gmail.com Барковская О. Э., старший научный сотрудник, редактор РЖ Теория металлургических процессов |
Реферат | В статье рассмотрены проблемы извлечения рения и других редких металлов из фумарольных газов вулкана Кудрявый на острове Итуруп. Дан обзор разработанных и запатентованных технологий извлечения ReS2 из высокотемпературных вулканических газов, а также описано первое в мире месторождение рения, представленное фумарольным полем с действующими источниками глубинных флюидов. На основе комплексных физико-химических исследований газовых струй вулкана показан их стационарный характер, дана характеристика фумарольных кор, описан и подтвержден состав первого собственного минерала рения – рениита, дана оценка выноса металлов вулканическими газами, который может достигать 20-36 т/год. Основной вклад в валовый расход газов на вулкане составляет эмиссия с парящих площадок, достигающая 20000 – 30000 т/сут. при скорости 0,12–0,7 м/с, в то время как скорости газов мощных фумарол 8–120 м/с. Приведен обзор сорбционного метода выделения рения из сернокислых растворов ионитами различных марок. Сделан вывод о целесообразности извлечения рения, индия, германия и других металлов из единственного в России и мире месторождения, а фумарольные парогазовые выбросы вулкана можно рассматривать как новый тип уникального комплексного минерального сырья. Причем объем извлеченного рения может полностью удовлетворить потребности страны и исключить зависимость ее промышленности от импорта. Получать рений в промышленных масштабах планируется в 2020 году. Риски вложений в производство редкометалльного концентрата из газов экспертами считаются оправданными. |
Ключевые слова | рений, фумарольные газы, улавливание, извлечение, сорбция, иониты, вулкан Кудрявый, остров Итуруп |
Библиографический список |
1 Савицкий Е.М., Клячко В.С. Металлы космической эры.– М.: Металлургия, 1978.– 120 с. 2 Ефремов Г.А. В США не создано ни одного реального гиперзвукового аппарата.// Газета Известия. – 11.01.2017. 3 Патент 1804141 RU. Сплав на основе рения / Шаталов В.В., Паршин А.П., Юшкин М.П.; опубл. 27.05.96. Бюл. № 15. 4 А.С. 533661 СССР. Сплав на основе рения / Кондратов Н.М., Рогова И.В., Савицкий Е.М.; опубл. 30.10.76. Бюл. № 40. 5 Балихин А.В., Барковская О.Э., Ганина Н.И., Петрова Г.Г. Рений из вулканических газов // Депонированные научные работы ВИНИТИ РАН. № 61-В2017 от 25.05.2017. Аннотированный библиографический указатель. – 2017. – № 4. – 13 с. 6 Зеликман А.Н. Металлургия редких металлов. – М.: Металлургия, 1980. – 328 с. 7 Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть III. Под ред. Большакова К.А. – М.: Высшая школа, 1976. – 320 с. 8 G.Lindeman. Rhenium // Neue Hutte. – 1957 – № 2. – Р. 200. 9 Гончаров Г.В. Краткий анализ мировых рынков рения и молибдена. // Рений, вольфрам, молибден: матер. междунар. науч.-практ. конф., Москва, Россия, 2016. – С. 12-26. 10 Патент 3723595 США. Process for recovering volatilized rhenium oxides and sulfur oxides from gas streams. / Spedden H., опубл. 27.03.1973. Бюл. № 11. 11 Патент 3783158 США. Process for recovering volatilized metal oxides from gas streams / Platzke R., Spedden H., опубл. 01.01.1974. Бюл. № 1. 12 Загородняя А.Н., Абишева З.С.,Шарипова А.С., Современное состояние производства перрената аммония в Казахстане. // Рений, вольфрам, молибден: матер. междунар. научно-практ. конф., Москва, Россия, 2016. – С. 27-30. 13 Патент 2159296 RU. Способ извлечения рения и других металлов / Шадерман Ф.И., Кременецкий А.А., Штейнберг Г.С.; опубл. 20.11.2000. Бюл. 17. 14 Кременецкий А.А., Завод на вулкане. // Наука и жизнь. – 2000 – № 11. – С. 24-25. 15 Патент 2312158 RU. Способ извлечения рения и других элементов / Синегрибов В.А., Сотсков К.В., Штейнберг Г.С.; опубл. 10.12.2007. Бюл. № 43. 16. А.С. 1368008 СССР. Виброскруббер для очистки газовоздушных смесей / Новиков А.И., Скворцов А.Н., Балихин А.В.; опубл. 22.09.1987. Бюл. №3. 17 Заявка 2002111876/02RU. Способ извлечения рения и других элементов / Синегрибов В.А., Бочкарев В.М.; опубл. 27.01.2014. Бюл. № 2. 18 Ткаченко С.И. Высокотемпературные фумарольные газы, конденсаты и сублиманты вулкана Кудрявый острова Итуруп: автореф. дис. канд. геолого-минералогич. наук: 04.00.08. / Институт экспериментальной минералогии РАН и Геологический факультет МГУ. – Черноголовка, 1996. – 204 с. 19 Бочарников Р.Е. Физико-химические аспекты магматической дегазации на вулкане Кудрявый: автореф. дис. канд. геолого-минералог. наук: 25.00.04. / Институт экспериментальной минералогии РАН. – Черноголовка, 2002. – 178 с. 20Чаплыгин И.В. Рудная минерализация высокотемпературных фумарольных газов вулкана Кудрявый: автореф. дис. канд. геолого-минералогических наук: 25.00.11. / Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН (ИГЕМ РАН) –. Москва , 2009 – 186 с. 21 Бочарников Р.Е., Князик В.А., Штейнберг А.С., Штейнберг Г.С. Эмиссия газов, рудных и петрогенных элементов на вулкане Кудрявый, остров Итуруп, Курильские острова // Доклады РАН. – 1998. – Т. 361., № 5 – С. 671-674. 22 Хабиров В.В., Хабирова М.В. Предложения по технологиям извлечения рения и сопутствующих металлов на вулкане Кудрявый (о.Итуруп). // Цветная металлургия. – 2016. – №2 . – С. 19-22. 23 Палант А.А., Трошкина И.Д., Чекмарев А.М. Металлургия рения. – М.: Наука, 2007. – 298 с. 24 Блохин А.А., Мурашкин Ю.В. Амосов А.А. Оценка возможности сорбционного извлечения рения из промывной серной кислоты систем мокрой очистки медно-никелевого производства // Цветные металлы. – 2006. – № 8.– С. 94-98. 25 Садыканова С.Э., Загородняя А.Н., Абишева З.С., Шарипова А.С. Десорбция рения раствором аммиака из слабоосновного анионита А170 // Комплексное использование минерального сырья. – 2013. – № 3. – С. 9-14. 26 Петров Г.В., Бодуэн А.Я., Фокина С.Б. Извлечение рения из многокомпонентных сернокислых растворов анионитами Cybber. // Фундаментальные исследования – 2014.– № 11.–С. 2604-2609. 27 Кольцов И.Ю., Синегрибов В.А., Калашников А.В., Захаров А.А. Извлечение рения из фумарольных газов. // ВНИИХТ-65 лет: сб. науч. тр. – М.: Винпресс, 2016. – 368с. 28 Собрание Законодательств Российской Федерации. Постановление Правительства РФ от 29 декабря 2016 г. № 1539 «О внесении изменений в федеральную целевую программу «Социально-экономическое развитие Курильских островов (Сахалинская область) на 2016-2025 годы». [Электрон. ресурс]. – 2016. – URL: http://government.ru/docs/all/110010 (дата обращ. 17.05.2017). |
Физико-химические исследования
Название | Термодинамика образования и испарения расплавов теллур — сера |
Авторы | Бурабаева Н. М., Володин В. Н., Требухов С. А., Ниценко А. В., Болатбеков Б. Б. (Алматы) |
Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, лаб. вакуумных процессов, Алматы, Казахстан Бурабаева Н.М., кандидат технических наук, старший научный сотрудник, e-mail: Nuri_eng@mail.ru Володин В.Н., доктор технических наук, доктор физ.-мат. наук, главный научный сотрудник Требухов С.А., кандидат технических наук, зам. генерального директора Ниценко А. В., кандидат технических наук, зав.лабораторией |
Реферат | На основании величин активностей серы и теллура в расплавах, рассчитанных как отношение парциальных величин давления насыщенного пара над раствором к давлению пара над чистым элементом, представленных температурно-концентрационными зависимостями, определены термоднамические функции смешения: энтальпия и энтропия в виде концентрационных зависимостей. Систему отличает знакопеременное отклонение от закона идеальных растворов: отрицательное в области сплавов богатых теллуром и положительное для растворов с содержанием серы более 40 ат. %. Термодинамические константы рассчитаны для двух концентрационных интервалов системы: 0 – 45 ат. % S (100 – 55 ат. % Те) и 45 – 100 ат. % S ( 55 – 0 ат. % Те), погрешность определения составила 9,69 %. Визуализация изменения парциальных термодинамических функций образования свидетельствуют о сложном молекулярном составе расплавов. Рассчитанные константы испарения расплавов системы теллур-сера, с учетом априорной информация о молекулярном составе серы и теллура, позволили предполагать сложный состав паровой фазы, образованный полимерами, изменяющийся с концентрацией элементов. Полученные и представленные концентрационными зависимостями термодинамические константы образования и испарения жидких растворов теллура и серы могут быть использованы в термодинамических расчетах и пополнить базу физико-химических данных этих элементов. |
Ключевые слова | сера, теллур, активность, концентрация, расплав, энтальпия, энтропия, смешение, испарение |
Библиографический список |
1 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. 2 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. 3.Jiaxin Cui, Cuiping Guo, Lei Zou, Changrong Li, Zhenmin Du. Experimental investigation and thermodynamic modeling of the Se-Sn-Te system // Journal of Alloys and Compounds. –2015, Vol. 645. – P. 153-165. 4 Морачевский А. Г. Термодинамика расплавленных металлических и солевых систем. — М.: Металлургия, 1987. — 240 с. 5 Володин В. Н., Исакова Р. А. Дистилляционные процессы разделения сульфидных и металлических расплавов: теория и технология. — Караганда: Tengri Ltd, 2015. – 261 с. 6 Новоселова А. В., Пашинкин А. С. Давление пара летучих халькогенидов металлов. – М.: Наука. – 1978. – 112 с. 7 V. N. Volodin, N. M. Burabayeva, S. A. Trebukhov, A.V. Nitsenko, B. B. Bolatbekov. Saturated vapor pressure of tellurium and sulfur over their melts // Комплексное использование минерального сырья (Complex Use of Mineral Resources). — 2017. — № 2. — С.22-26. 8 Журавлева М.Г., Чуфаров Г.И. О разделении серы и селена // Журнал прикладной химии. – 1951. – Т. 24. – № 1. – С. 28-31. 9 Rao Y.K. Composition of liquid-saturated selenium vapor // Metallurgical and Materials Transactions. – 1983. – V. B14. – № 1-4. – Р. 308-311. 10 Устюгов Г.П., Вигдорович Е.Н., Кудрявцев А.А. Молекулярный состав пара в системе теллур – селен // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. – 1968. – Т. 4. – № 10. – С. 1796-1797. |
Название | ХИМИЗМ ОБЖИГА ШЛАМА ОТВАЛОВ ХОВУ-АКСЫ |
Авторы | Копылов Н. И. (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 |
Реферат | Наряду с природными явлениями, такими как извержение вулканов, гидротермальные источники и др., антропогенные источники поставляют в литосферу до 9,4∙104т мышьяка в год в виде экологически опасных отвальных отходов. Из них более 90 % составляют мышьяксодержащие отвальные отходы цветной металлургии, включая отходы непосредственно металлургических переделов (до ~30 %) с концентрациями мышьяка в пределах до ~12 %. Особую опасность загрязнения окружающей среды при этом вызывают мышьяксодержащие отвалы старых закрытых производств, практически бесхозных. Контроль состояния отвалов, как правило, снижен или вообще не ведётся. К объектам подобного рода могут быть отнесены отвалы шламов Хову-Аксы бывшего комбината Тувакобальт со средним содержанием мышьяка в пределах 4,5–5,0 %. В связи с этим представляются злободневными вопросы по проблеме ликвидации отвалов и использования их в качестве вторичного сырья. Поэтому, исследования проблемы вывода мышьяка из шламовых отвалов и возможность перевода мышьяка и получаемых продуктов деарсенизации в товарную продукцию представляют как научный, так и практический интерес. В рамках исследований этой проблемы проведенная работа посвящена химизму обжига шлама отвалов Хову-Аксы бывшего комбината Тувакобальт, в частности, термодинамическому аспекту операции обжига. Конкретно, расчётам энергии Гиббса реакции термического разложения парасимплезита Fe3(AsO4)28H2O при нагреве шлама с образованием основного арсената джонбаумита Ca5(AsO4)3OH и расчётам термодинамических характеристик образующегося в шламе парасимплезита, а в продукте его обжига – джонбаумита. |
Ключевые слова | обжиг, шлам, парасимплезит, джонбаумит, энергия Гиббса, мышьяк, охрана окружающей среды, термодинамика |
Библиографический список |
1 Matschullat J. Arsenic in the geosphere – a review // Total Environ. – 2000. – V. 249, – P. 297-312. 2 Копылов Н.И. Проблемы мышьяксодержащих отвалов. Под ред. Толстикова Г.А. – Новосибирск: ГЕО, 2012. – 182 с. 3 Копылов Н.И., Каминский Ю.Д. Отвалы переработки мышьяксодержащего сырья цветной металлургии и возможности их сокращения // Комплексное использование минерального сырья, – 2016. – № 4, – С. 110-123. 4 Наумов Г.Б., Рыженко Б.Н., Ходаковский И.Л. Справочник термодинамических величин. – М.: Атомоиздат, 1971. – 240 с. 5 Термические константы веществ, под общей ред. Глушко В.П.. – М.: ВИНИТИ, 1965. – вып. I. – С. 18, 22. 6 Термические константы веществ, под общей ред. Глушко В.П.. – М.: ВИНИТИ, 1970. – вып. IV. – С. 12. 7 Термические константы веществ, под общей ред. Глушко В.П.. – М.: ВИНИТИ, 1972. – вып. VI. – С. 190, 230, 274. 8 Термические константы веществ, под общей ред. Глушко В.П.. – М.: ВИНИТИ, 1979. – вып. IX. – С. 88. 9 Касенов Б.К., Алдабергенов М.К., Пашинкин А.С., Касенова Ш.Б., Адыкенов С.М. Методы прикладной термодинамики в химии и металлургии. – Караганда: Гласир, 2008. – 332 с. 10 Киреев В.А. – Методы практических расчётов в термодинамике химических реакций. – М.: Химия, 1975. – 536 с. |
Материаловедение
Название | АДГЕЗИОННЫЕ СВОЙСТВА КАЛЬЦИЙ-ФОСФАТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ТИТАНЕ |
Авторы | Кенжегулов А.К., Мамаева А.А., Паничкин А.В. (Алматы) |
Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, лаб. металловедения, Алматы, Казахстан Кенжегулов А. К., инженер, e-mail: kazakh_1403@mail.ru Мамаева А. А., кандидат технических наук, зав. лабораторией Паничкин а.в., кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: abpanichkin@mail.ru |
Реферат |
Биосовместимые кальций-фосфатные покрытия получены методом высокочастотного магнетронного распыления на подложке из титана марки ВТ1–0 при мощности высокочастотной плазмы 200 Вт и различном времени напыления. Представлены результаты исследований профилей концентраций элементов по глубине полученных кальций-фосфатных пленок методом Оже спектроскопии. Приведены результаты исследований методом рентгенофазового анализа, который позволил детально определить структуру и фазовый состав кальций-фосфатных покрытий, образующихся вследствие плазмохимических реакций на титановой подложке. Было установлено, что дифракционные пики, соответствующие гидроксиапатиту, смещаются в сторону больших углов, а величина межплоскостных расстояний уменьшается, что связано с процессом образования трикальцийфосфата и оксида титана. Приведены данные склерометрических исследований (scratch test) на прочность сцепления сформированных покрытий с подложкой при разных значениях толщины пленок, равных 0.09 мкм, 0.72 мкм и 1.6 мкм. Согласно данным склерометрии, пленки с меньшей толщиной (0.09 мкм) претерпевают разрушение при значительно более низких значениях нагрузки, чем образцы с более высоким показателем толщины (0.72 и 1.6 мкм). Это объясняется тем, что пленки с большей толщиной обладают более прочной адгезией и когезионным сопротивлением. Таким образом, с увеличением толщины кальций-фосфатного покрытия до значений 1.6 мкм происходит значительное улучшение адгезионных характеристик.
|
Ключевые слова | кальций-фосфатное покрытие, высокочастотное магнетронное распыление, индентор, акустическая эмиссия, коэффициент трения, титановая подложка |
Библиографический список |
1 Schnettler R., Stahl J.P., Alt V., Pavlidis Т., Dingeldein E., Wenisch S. Calcium phosphate-based bone substitutes. // European Journal of Trauma. 2004. – N 30(4). – P. 219–229. 2 Pichugin V.F., Surmenev R.A., Shesterikov E.V., Ryabtseva M.A., Eshenko E.V., Tverdokhlebov S.I. The preparation of calcium phosphate coatings on titanium and nickel-titanium by rf-magnetron sputtered deposition: composition, structure and micromechanical properties. // Surf.Coat.Technol. 2008. – N 202(39). – P. 13–20. 3 Sun L., Berndt C.C., Gross K.A. et al. Material fundamentals and clinical performance of plasma-sprayed hydroxyapatite coatings: a review. // Biomed. Mater.Res. – 2001. – N 58(5). – P. 570–592. 4 Callahan T.J., Gantenberg J.B., and Sands B.E. Calcium phosphate coating draft guidance for preparation of food and drug administration submissions for orthopedic and dental endosseous implants // Characterization and performance of calcium phosphate coatings for implants: ASTM STP 1196, Emanuel Horowitz and Jack E. Parr, ASTM, – Philadelphia, 1994, – P. 185-197. 5 Inagaki M., Yokogawa Y., Kameyama T. Apatite/titanium composite coatings on titanium or titanium alloy by RF plasma-spraying process. // Thin Solid Films. – 2001. – N 386(2). – P. 222–226. 6 Zamoume O., Thibault S., Regnie G., Mecherri M.O., Fiallo M., Sharrock P. Macroporous calcium phosphate ceramic implants for sustained drug delivery. // Mater Sci Eng. – 2011. – N 289. – P. 1352–1356. 7 Яковлев В.И. Экспериментально-диагностический комплекс для исследования порошковых СВС-материалов при детонационно-газовом напылению: автореферат дис… канд. техн. наук / Алтайский Государственный Технический Университет – Барнаул, 2003. – 19 с. 8 Asri R.I.M., Harun W.S.W., Hassan M.A., Ghani S.A.C., Buyong Z., A review of hydroxyapatite-based coating techniques: sol-gel and electrochemical depositions on biocompatible metals. // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. – 2015. – N 9. – P. 267-325. 9 Yang Y., Kim K.H, Ong J. L., A review on calcium phosphate coatings produced using a sputtering process – an alternative to plasma spraying. // Biomaterials. – 2005. – N 26. – P. 327–337. 10 Lacefeld W.R., Hydroxyapatite coatings // An Introduction to Bioceramics. – Singapore: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 1993. – P. 223–238. 11 Твердохлебов С.И., Шестериков Е.В., Мальчихина А.И. Особенности формирования кальций-фосфатных покрытий методом ВЧ магнетронного напыления на имплантатах. // Известия Томского политехнического университета. – 2012. – № 320(2). – С. 73-79. 12 Сурменева М. А., Сурменев Р. А., Пичугин В. Ф., Коваль Н. Н., Тересов А. Д., Иванова А. А., Грубова И. Ю., Игнатов В. П., Примак О., Эппле М. Исследование адгезионных свойств кремнийсодержащего кальций-фосфатного покрытия, осажденного методом ВЧ магнетронного распыления на нагретую подложку. // Поверхность. Pентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2013. – № 10. – С. 32–40. 13 Valli J., Makela U., Matthews A., Murawa V. TiN coating adhesion studies using the scratch test method. // Vac. Sci.Technol. A: Vac. Surf. Films. – 1985. – N 3. – P. 2411-2414. 14 Mohseni E., Zalnezhad E., Bushroa A.R. Comparative investigation on the adhesion of hydroxyapatite coating on Ti-6Al-4V implant: a review paper. // International journal of adhesion & adhesives. – 2014. – N 48. – P. 238–257. 15 Lin J.C., Liu M., Ju C. Structure and properties of hydroxyapatite–bioactive glass composites plasma sprayed on Ti6Al4V. // Journal of materials science: materials in medicine. – 1994. – N 5. – P. 279-83. 16 Lacefield W. Hydroxyapatite coatings. // Annals of the New York Academy of Sciences. – 1988. – V 523. – P. 72–80. 17 Li D., Ferguson S.J., Beutler T.,Cochran DL, Sittig C., Hirt H.P., Buser D. Biomechanical comparison of the sandblasted and acid-etched and the machined and acid-etched titanium surface for dental implants. // Biomed. Mater.Res. – 2002. – N 60. – P. 325-333. 18 Родионов И.В. Создание биосовместимых покрытий на медицинских титановых имплантатах анодированием в сернокислых электролитах. // Перспективные материалы. – 2008. – № 6. – С. 45-54. 19 Мамаева А.А., Кенжегулов А.К., Паничкин А.В., Калипекова М.А. Получение кальций–фосфатных покрытий на титановой подложке в условиях микродуговой обработки. // Комплексное использование минерального сырья. – 2017. – № 2. – С. 33-40. 20 Мамаева А.А., Паничкин А.В., Кенжегулов А.К., Меркибаев Е.С. Исследование влияния термообработки на состав, структуру, морфологию биокомпозита // Ресурсосберегающие технологии в обогащение руд и металлургии цветных металлов: матер. междунар. конф. – Алматы, Казахстан, 2015. – С. 261-265. 21 Chen M., Liu D., You C., Yang X., Cui Z. Interfacial characteristic of graded hydroxyapatite and titanium thin film by magnetron sputtering. // Surface & Coatings Technology. – 2007. – N 201. – P. 5688-91 22 A. von Keudell. Surface processes during thin-film growth. // Plasma Sources Sci. Technol. – 2000. – N 9. – P. 445. |
Название |
Водородопроницаемость мембран на основе фольг ниобия и тантала в атмосфере водорода технической чистоты
|
Авторы | Паничкин А. В., Дербисалин А. М., мамаева А. а., Джумабеков Д. М., Имбарова А. Т. (Алматы) |
Информация об авторах |
Институт металлургии и обогащения, лаб. металловедения, Алматы, Казахстан Паничкин а.в., кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: abpanichkin@mail.ru Дербисалин А. М., младший научный сотрудник Мамаева А. А., кандидат технических наук, зав. лабораторией Джумабеков Д.М., инженер Имбарова А. Т., младший научный сотрудник |
Реферат |
В работе представлены результаты измерения водородопоницаемости мембран из фольг ниобия и тантала толщиной 40 мкм. Измерения были проведены в атмосфере водорода технической чистоты при плавном снижении температуры с последующей изотермической выдержкой и в условиях циклического колебания температуры. Показано, что на водородопроницаемость ниобиевой и танталовой мембраны влияние оказывают температура и величина избыточного давления. Уменьшение температуры вызывает снижение водородопроницаемости. Повышение давления водорода сокращает период до достижения максимума водородопроницаемости. Это указывает на то, что увеличение перепада давления газа ускоряет насыщение мембраны водородом. Величины водородопроницаемости и продолжительности работы мембраны до разрушения являются взаимосвязанными. Чем больше поток водорода через мембрану, тем быстрее происходит ее разрушение. При функционировании мембран в условиях циклического колебания температуры, период до их разрушения больше в сравнении с наблюдаемым у мембран при плавном снижении температуры с последующей изотермической выдержкой. Это явление объяснено существенным изменением растворимости водорода в ниобии и тантале в интервале 500-600 °С. Вероятно, циклическое изменение температуры приводит к снижению средней концентрации водорода в ниобии и тантале и как следствие повышает их пластичность. В условиях циклического изменения температуры оптимальные водородопроницаемость и период до разрушения мембраны из ниобия демонстрируют в интервале 535-555 °С при давлении 500 кПа, а мембраны из тантала в интервале 555-568 °С и 300-500 кПа. Исследование поверхности мембран после контакта с водородом показало, что основной причиной их прорыва являются микротрещины, возникающие при пересечении складок, образующихся при дилатации мембраны. Предположено, что создание условий для предотвращения пересечения складок и их более упорядоченного формирования позволит существенно увеличить ресурс работы водородопроницаемых мембран. При контакте с водородом технической чистоты поверхность мембран из тантала и ниобия покрывается тонкой оксидной пленкой. Это приводит к снижению водородопроницаемости с течением времени.
|
Ключевые слова | водородопроницаемость, тонкие мембраны, ниобий, тантал, дилатация, водород |
Библиографический список | 1 Livshits A.I., Notkin M.E., Samartsev A.A. Physico-chemical origin of superpermeability — large-scale effects of surface chemistry on «hot» hydrogen permeation and absorption in metals // Journal of Nuclear Materials. – 1990. – Vol. 170. – P. 74–94.
2 Livshits A., Sube F., Notkin M., Soloviev M., Bacal M. Plasma driven suprerpermeation of hydrogen through group Va metals. // Journal of Applied Physics. – 1998. – Vol. 84. – P. 2558–2564.3 Busnyuk A., Nakamura Y., Nakahara Y. etal. Membrane bias effects on plasma-driven permeation of hydrogen through niobium membrane // Journal of Nuclear Materials – 2001.– Vol. 290–293. – P.57–60. 4 Hatano Y., Watanabe K., LivshitsA. etal. Effects of bulk impurity concentration on the reactivity of metal surface: Sticking of hydrogen molecules and atoms to polycrystalline Nb containing oxygen // Journal of Chemical Physics. – 2007. – Vol. 127. – P. 204707-1–13. 5 Gaseund Kohlenstoffin Metallen. Ed. By Fromm E., Gebhardt E.. – Berlin: Springer, 1976. – 747p. 6 Patent 3350845. US. Separation of Hydrogen by Permeation. / Makrides A.C., Wright M.A., Jewett D.N.; publ. 07.11.1967, bull 8. 7 Nishimura C., Komaki M., Amano M. Hydrogen Permeation Characteristics of Vanadium-Nickel Alloys // Materials Transactions. JIM.(The Japan Institute of Metals) – 1991. – Vol. 32. N 5. – P. 501–507. 8 Amano M., Komaki M., Nishimura C. Hydrogen permeation characteristics of palladium-plated V-Ni alloy membranes // Journal of the Less-Common Metals. – 1991. – Vol. 172–174. – P. 727–731. 9 Buxbaum R.E., Marker T.L. Hydrogen transport through non-porous membranes of palladium coated niobium, tantalum and vanadium // Journal of Membrane Science. – 1993. – Vol. 85. – P. 29–38. 10 Edlund D.J., Friesen D., Johnson B., Pledger W. Hydrogen-permeable metal membranes for high-temperature gas separations // Gas Separation & Purification. – 1994. – Vol. 8. – P.131–136. 11 Edlund D.J., Mc Carthy J. The relationship between intermetallic diffusion and flux decline in composite-metal membranes: implications for achieving long membrane lifetime // Journal of Membrane Science. – 1995. – Vol. 107. – P.147–153. 12 Peachey N. M., Snow R.C., Dye R.C. Composite Pd/Ta metal membranes for hydrogen separation // Journal of Membrane Science. – 1996. – Vol. 111. P. 123–133. 13 Moss T.S., Peachey N.M., Show R.C., Dye R.C. Multilayer metal membranes for hydrogen separation// International Journal of Hydrogen Energy. – 1998. – Vol. 23. N 2. – P. 99–106. 14 Buxbaum R.E., Kinney A.B. Hydrogen transport through tubular membranes of palladium-coated tantalum and niobium// Industrial & Engineering Chemistry Research. – 1996. – Vol. 35. – P. 530–537. 15 Паничкин А.В., Дербисалин А.М., Джумабеков Д.М., Алибеков Ж.Ж., Имбарова А.Т. Совершенствование методики и оборудования для определения водородопроницаемости тонких плоских мембран // Комплексное использование минерального сырья. – 2017. – № 2. – С. 46-52. |
Название | ПОЛУЧЕНИЕ TiN/Al2O3 ПОКРЫТИЙ МЕТОДОМ МЕХАНИЧЕСКОГО СПЛАВЛЕНИЯ |
Авторы | Сагдолдина Ж. Б., Скаков М. К., Рахадилов Б. К., Жадыранова А. А. (Курчатов, Семей, Усть-Каменогорск) |
Информация об авторах |
Национальный ядерный центр МЭ РК, Курчатов, Казахстан Государственный университет им. Шакарима, Семей, Казахстан Сагдолдина Ж. Б., младший научный сотрудник, лаб. термических испытаний материалов, старший препод. каф.техническая физика и теплоэнергетика, e-mail: Sagdoldina@mail.ru Скаков М. К., доктор физико-математических наук, профессор, руководитель Института атомной энергии Национальный ядерный центр МЭ РК, Курчатов, Казахстан Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева, Усть-Каменогорск, Казахстан Рахадилов Б. К., PhD доктор технической физики, старший научный сотрудник Национальный ядерный центр МЭ РК, Курчатов, Казахстан Жадыранова А. А., инженер 1 категории |
Реферат |
Представлены результаты исследования морфологии поверхности и механические свойства покрытий TiN/Al2O3, полученных методом механического сплавления (МС). Установлено, что формирование морфологии поверхности покрытий из порошковых материалов на подложке зависит от эффективности пребывания компонентов порошка в зоне динамической нагрузки удара шаров. Рентгенофазовое исследование TiN/Al2O3 покрытий показало уширение дифракционных пиков, что свидетельствует о высоком уровне внутренних напряжений в процессе механического сплавления. Возможно, под действием ударов шаров происходит дислокационное скольжение в структуре Al2O3, которое приводит к образованию протяженных (плоских) дефектов упаковки и остаточных микронапряжений в решетке. Предположено, что механизм формирования покрытий в процессе МС связан с деформационным перемешиванием, которое приводит к образованию структурных дефектов; миграция структурных дефектов придает подвижность атомной структуре, способствуя образованию новых соединений или твердых растворов. В исследуемой системе присутствуют как исходные компоненты покрытий, так и зародыши ряда новых соединений. Была исследована адгезионная прочность Al2O3/TiN покрытий на поверхности титанового сплава до и после отжига при 900 °C методом скратч-тестирования. В результате испытаний определялась минимальная нагрузка, которая приводила к разрушению покрытия. Оценка адгезионной прочности покрытий до и после отжига показала значительное улучшение адгезии покрытий после отжига при 900 °C. Улучшение адгезии после отжига может быть связано с диффузионными процессами, которые могут облегчать структурную релаксацию после процесса деформационного перемешивания. Показано, что износостойкость Al2O3/TiN покрытий после отжига при 900 °C возрастает в два раза, микротвердость — в три раза относительно титана ВТ1-0.
|
Ключевые слова | механическое сплавление, адгезия, отжиг, износостойкость, морфология, оксидно-алюминиевое керамическое покрытие, нитрид титана |
Библиографический список |
1 Kobayashi K., Miwa K., Takayanagi T., Ohnaka I. Formation of Ti-Al-ZrO2 Film on the Surface of Mechanical Alloying Ball // Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy.–1 993. – V. 40. No 10. – P. 955-958. 2 Torosyan A.R., Jonathan R.T., Korsunsky A.M., Barseghyan S.A. A New Mechanochemical Method for Metal Coating // Journal of Metastable and Nanocrystalline Materials. – 2002. – V. 13. – P. 251-256. 3 Romankov S, Hayasaka Y., Kasai E., Yoon J.-M. Fabrication of nanostructure Mo coatings on Al and Ti substrates by ball impact cladding // Surface and Coatings Technology. – 2010. – V. 205. – P. 2313-2321. 4 Zadorozhnyy V., Kaloshkin S., Tcherdyntsev V., Gorshenkov M., Komissarov A., Zadorozhnyy M. Formation of intermetallic Ni–Al coatings by mechanical alloying on the different hardness substrates // Journal of Alloys and Compounds. – 2014. – 586. – P. 373–376. 5 Li Y., Chen C., Deng R., Feng X., Shen Y. Microstructure evolution of Cr coatings on Cu substrates prepared by mechanical alloying method // Powder Technology. – 2014. – 268. – P. 165-172. 6 Погребняк А. Д., Кравченко Ю. А. Модификация механических свойств покрытий TiN/Al2O3 и TiN/Cr/Al2O3 при помощи низкоэнергетических сильноточных электронных пучков // Сверхтвердые материалы. – 2013. – № 2. – C. 56-64 7 Guittoum A., Layadi A., Bourzami A., Tafat H., Souami N., Boutarfaia S., Lacour D. X-ray diffraction, microstructure, Mo¨ssbauer and magnetization studies of nanostructured Fe50Ni50 alloy prepared by mechanical alloying // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2008. – 320. – P. 1385–1392. 8 Сагдолдина, Ж.Б. Получение керамических покрытий из оксида алюминия методом механического сплавления // Вестник КазНТУ. – 2016. – № 1(113). – С. 266-270. 9 Кривуца, З. Ф. Проблема создания металл-керамических соединений с использованием вакуумно-плазменных технологий: автореф. дис…канд. физ.-мат. наук. / АмурКНИИ ДВО РАН –Благовещенск: 2000. – 24с. 10 Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов. – Новосибирск: Наука, 1986. – C. 110-111. Сагдолдина Ж.Б., Скаков М.К., Степанова О.А. Получение ZrO2 покрытий на поверхности стали 12Х18Н10Т методом механического сплавления // Вестник НЯЦ РК. – 2017. – № 1. – С. 103-107. |
Исследование металлических систем
Название | СТРУКТУРА ПОВЕРХНОСТИ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ Р6М5 ПОСЛЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ |
Авторы | Рахадилов Б. К., Степанова О. А., Сагдолдина Ж. Б., Байсеркенова Т. Н. (Усть-Каменогорск, Семей, Курчатов) |
Информация об авторах |
Национальный ядерный центр МЭ РК, Курчатов, Казахстан Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева, Усть-Каменогорск, Казахстан Рахадилов Б. К., PhD доктор технической физики, старший научный наук сотрудник Государственный университет им. Шакарима, Семей, Казахстан Степанова О. А., кандидат технических наук, доцент, зав. каф. технической физики и теплоэнергетики Национальный ядерный центр МЭ РК, Курчатов, Казахстан Государственный университет им. Шакарима, Семей, Казахстан Сагдолдина Ж. Б., младший научный сотрудник, лаб. термических испытаний материалов, старший препод. каф.техническая физика и теплоэнергетика, e-mail: Sagdoldina@mail.ru
Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева, Усть-Каменогорск, Казахстан Байсеркенова Т. Н., магистрант факультета инженерии |
Реферат | В статье представлены результаты исследования поверхностной структуры быстрорежущей стали Р6М5 после электронно-лучевой обработки с использованием методов электронной микроскопии. После электронно-лучевой обработки происходит уменьшение размера карбидных частиц и на поперечном сечении образца формируется закаленный слой, представляющий собой более фрагментированный мартенсит. При этом модифицированный слой плавно переходит в основу. Толщина модифицированного слоя стали Р6М5 составляет в среднем 20 мкм. Проведением энергодисперсионного анализа поверхности стали Р6М5 до и после электронно-лучевой обработки установлено, что после электронно-лучевой обработки не наблюдаются значительные изменения элементного состава поверхности материала. Структура сталей состоит из мартенсита и карбида. При этом определено, что светлые сферические карбиды обогащены вольфрамом и молибденом, а серые — ванадием. Электронно-микроскопическим методом подтверждено, что после электронно-лучевой обработки на поверхностном слое быстрорежущей стали Р6М5 образуются мелкодисперсные частицы вторичных фаз, представляющие собой карбиды М23С6. Определено, что частицы карбида М23С6 находятся внутри кристаллов a-мартенсита. Охарактеризованы вторичные фазы, образовавшиеся после электронного облучения, в поверхностных слоях быстрорежущей стали Р6М5. Предположено, что образование фрагментированного мартенсита и карбидов М23С6 приводит к повышению твердости и износостойкости стали Р6М5. |
Ключевые слова | электронно-лучевая обработка, быстрорежущая сталь, микроструктура, мартенсит, карбид |
Библиографический список |
1 Кадыржанов К.К., Комаров Ф.Ф., Погребняк А.Д., Русаков В.С., Туркебаев Т.Э. Ионно-лучевая и ионно-плазменная модификация материалов. – М.: МГУ, 2005. – С. 640. 2 Солоненко О.П., Алхимов А.П., Марусин В.В., Оришич A.M., Рахимянов Х.М., Салимов P.A., Щукин В.Г., Косарев В.Ф. Высокоэнергетические процессы обработки материалов. – Новосибирск: Наука, 2000. – С. 425. 3 Лещинский И.К., Самотугин С.С., Пирч И.И., Комар В.И. Плазменное поверхностное упрочнение. – Киев: Техника, 1990. – С. 109. 4 Аршингер И. Инструментальные стали и их термическая обработка. Справочник. – М.: Металлургия, 1982. – С. 313. 5 Салтыков С.А. Стереометрическая металлография – М.: Металлургия, 1976. – C. 190. 6 Скаков М.К., Рахадилов Б.К., Карипбаева Г.С., Манапбаева А.Б., Структурно-фазовое состояние быстрорежущей стали Р6М5 после термической обработки // Вестник КазНУ. – 2014. – № 1 (48). – C. 53-59. 7 Гуляев А.П., Малинина К.А., Саверина С.М. Инструментальные стали. Справочник. – М.: Машиностроение, 1975. – C. 272. |
Использование промышленных отходов
Название | ОСОБЕННОСТИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОТВАЛОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ НАКОПЛЕНИЯ |
Авторы | Блайда И. А., Васильева Т. В., Джамбек О. И., Слюсаренко Л. И., Барба И. Н. (Одесса, Украина) |
Информация об авторах |
Одесский национальный университет имени И.И.Мечникова, Биотехнологический научно-учебный центр, Одесса, Украина Блайда И. А., кандидат технических наук, зав. лабораторией, e-mail: iblayda@ukr.net Васильева Т. В., кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Джамбек О. И., научный сотрудник Слюсаренко Л. И., научный сотрудник Барба И. Н., научный сотрудник
|
Реферат | В статье приведены результаты по изучению физико-химических и биологических особенностей техногенных субстратов породного отвала обогащения угля Львовско-Волынского угольного бассейна разного срока хранения. Это позволило обосновать целесообразность их переработки биотехнологическим методом и рекомендовать для утилизации независимо от срока хранения с целью получения германиевого концентрата и снижения их токсичности. В работе использовали современные и классические методы исследования: атомно-абсорбционный, ИК-спектроскопический, рентгенофазовый, спектральный и др. Для измерения окислительно-восстановительного потенциала (Eh) и рН использовали потенциометрический метод и авторскую запатентованную электрохимическую ячейку. Установлено, что в процессе хранения отвалов в них под воздействием внешних факторов происходят изменения физико-химических и биологических свойств, которые влияют на структуру и состав микробиоценоза и способность сформировавшихся равновесных систем к деструкции. Установлено, что в отвалах при длительном хранении происходит концентрирование по большинству составляющих и окисление ионов металлов сырья до высших степеней окисления с образованием более устойчивых равновесных структур. Установлено, что на величину рН изучаемых систем в значительной степени влияет срок хранения субстрата, а на величину Eh – в значительной степени состав раствора для выщелачивания, в меньшей степени – срок хранения субстрата и наличие в нем аборигенной микробиоты. Установлено значительное влияние аборигенной микробиоты субстратов отвалов на их устойчивость в процессе переработки, при этом влияние собственной микробиоты в отвалах с длительным сроком хранения более выражено. |
Ключевые слова | породные отвалы углеобогащения, микробиоценоз, аборигенное сообщество микроорганизмов, германий, галлий, выщелачивание |
Библиографический список |
1 Blayda I., Vasyleva T., Slyusarenko L., Abisheva Z., Ivanytsia V. The germanium extraction from industrial wastes by microbiological methods // XXVI Internation. Mineral Processing Congress (IMPC 2012): proceedings of cong. – New Delhi, India, September 24-28, 2012. – P. 550-558. 2 Блайда И.А., Васильева Т.И., 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. 3 Пат. на винахід 102926 UA. Спосіб вилучення рідкісних металів з відходів вугільної промисловості / Блайда І.А., Васильєва Т.В., Слюсаренко Л.І., Хитрич В.Ф., Барба І.М., Іваниця В.О., Баранов В.І. Заявл. 20.03.2012. Опубл. 27.08.2013, Бюл. № 16. 4 Блайда И.А., Баранов В.И., Васильева Т.В., Васильева Н.Ю., Немерцалов В.В., Слюсаренко Л.И., Камская В.А. Комплексная оценка отходов углеобогащения с точки зрения их фитотоксичности, возможности вторичной переработки и детоксикации // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2012. – № 2. – С.37-43. 5 Блайда И.А. Извлечение ценных металлов при переработке промышленных отходов биотехнологическими методами. Обзор // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2010. – № 6.– С. 39-45. 6 Блайда И.А., Васильева Т.В., Баранов В.И., Слюсаренко Л.И., Баклан В.Ю. Возможности бактериального и химического выщелачивания отходов углеобогащения с целью извлечения германия и галлия // Известия Вузов. Прикладная химия и биотехнология. – 2013. – № 1(4). – С. 54-60. 9 Дымов А.М., Савостин А.П. Аналитическая химия галлия. – М.: Наука, 1968. – 256 с. 10 Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. – М.: Госиздат ФМЛ, 1961. – 864 с. 11 Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. – М.: Мир, 1991. – 536 с. 12 Плюснина И.И. Инфракрасные спектры минералов. – М.: МГУ, 1976. –175 с. 13 Пат. 104788 UA. Спосіб виготовлення двокамерної триелектродної електрохімічної комірки / Джамбек О.А., Джамбек О.І., Блайда І.А., Іваниця В.О., Васильєва Т.В. Заявл. 05.05.2015. Опубл. 25.02.2016, Бюл. № 4. 14 Химия и технология редких и рассеянных элементов / Под ред. К.А. Большакова – М.: Высшая школа, 1976. – Т. 1. — 368 с.; Т. 2.- 360 с. 15 Усова Т.Ю., Линдер Т.П. Конъюнктура мирового рынка редких металлов. // Рідкісні метали Украіни — погляд у майбутнє. – Київ. – 2001. – С. 102-103. 16 Шпирт М.Я. Физико-химические основы переработки германиевого сырья. – М.: Металлургия, 1977. – 264 с. 17 Блайда И.А., Слюсаренко Л.И., Шанина Т.П. Методы исследования фазового состава германйисодержащего сырья // Украинский химический журнал. – 2006. – № 4. – С. 84 — 87. 18 Blayda I.A., Vasyleva T.V., Baranov V.I., Semenov K.I., Slysarenko L.I., Barba I.M.. Рroperties of chemolithotrophic bacteria new strains isolated from industrial substrates // Biotechnologia Acta. – 2015. – Vol. 8 (6). – P.56-62. 19 Каравайко Г.И. Практическое руководство по биогеотехнологии метал лов. – М.: АНСССР, 1989. – 371 с. 20 Заварзин Г.А. Литотрофные микроорганизмы. – М.: Наука, 1974. – 354 с. 21 Bogdanova T.I., Tsaplina I.A., Kondrat’eva T.F. Sulfobacillus thermotolerans sp. nov., a thermotolerant, chemolitothrophic bacterium // International journal systematicic and evolutionary microbiology. – 2000. V – 56. – P. 1039 — 1042. 22 Zeng Wei-min, Wu Chang-bin, Zhang Ru-bing, Hu Pei-lei, Qiu Guan-zhou, Gu Guo-hua, Zhou Hong-bo. Isolation and identification of moderately thermophilic acidophilic iron-oxidizing bacterium and its bioleaching characterization // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. — 2009. – V. 19. – P. 222 — 227. |