Название: Исследование процесса выщелачивания обожженной черносланцевой руды
Авторы: Хабиев А.Т., Байгенженов О.С., Юлусов С.Б., Акбаров М.С., Сыдыканов М.М.
Аннотация: В данной работе представлены результаты физико-химических исследований углерод-кремнеземистой руды Большого Каратау, а также исследования процесса спекания углерод-кремнеземистой руды с гидросульфатом аммония для превращения металлов в водорастворимую форму. Гомогенный композит черной сланцевой руды, взятый для исследования, состоит из 67 % SiO2, 18 % C и 3 % H2O, 0,683 % V, 0,0415 Mo, 0,0148 % U3O8 и другие компоненты. Термогравиметрический анализ спекания углерод-кремнеземистой руды с гидросульфатом аммония в присутствии серной кислоты проводили в интервале температур 20 – 1000 ºС. Установлено, что при низкотемпературном спекании руды с гидросульфатом аммония после дальнейшего выщелачивания раствором серной кислоты извлечение урана, ванадия, молибдена и редкоземельных металлов составляет 98,2 %, 91,3 %, 82,2 % и 78,3 % соответственно. При этом оптимальная температура выщелачивания составляет 90 °С, соотношение Т: Ж = 1:3 и время выщелачивания-2 часа.
Название: Получение из шлама сернокислотного цеха балхашского медного завода селенового концентрата и извлечение из него селена в раствор
Авторы: Загородняя А. Н., Шарипова А. С., Линник К. А., Рузахунова Г. С.
Аннотация: В статье представлены результаты укрупненно-лабораторных испытаний получения из шлама сернокислотного цеха (далее: шлам) Балхашского медеплавильного завода селенового концентрата и извлечению из него селена в раствор. Этот шлам в отличие от аналогичных шламов заводов цветной металлургии существенно отличается химическим и вещественным составами, особенно по содержанию селена (4,6 - 12,5 мас. %). Вовлечение его в сферу производства позволит увеличить выпуск селена более чем на 20 %, от получаемого заводом из медеэлектролитных шламов. Шлам промыт водой от серной кислоты, высушен при 105 0С. Селеновый концентрат получали последовательным выщелачиванием шлама растворами карбоната натрия и азотной кислоты, селен из концентрата выщелачивали растворами сульфита натрия (атмосферное давление) и гидроксида натрия (высокое давление, автоклавное выщелачивание). Шлам, концентрат, кеки, осадки, выделенные из растворов, и растворы анализировали с использованием современных приборов нового поколения: спектрометр с индуктивно связанной плазмой Optima-8300, рентгенофлуоресцентныйволнодисперсионный спектрометр Axios, атомно – эмиссионный спектроскоп Optima 2000, дифрактометр D8 Advance, ИК – Фурье спектрометр Avatar 370. Из шлама, содержащего, мас.: 51,2 Pb, 12,5 Se, 3,21 Hg и другие элементы, получен селеновый концентрат состава, мас. %: 0,41 Pb, 59,16 Se, 15,4 Hg. Приведены технологические показатели получения концентрата, %: выход концентрата - 20,74, извлечение Pb - 0,81, Se - 98,23, Hg - 99,50. В концентрате по данным РФА и ИК-спектроскопии из 10-ти веществ селена, содержащихся в шламе (приведены в статье), остаются элементный селен и селенид ртути. Извлечение селена из концентрата в раствор составило, %: сульфитом натрия – 76,84, гидроксидом натрия - 89,65. Пульпа от вскрытия концентрата раствором гидроксида натрия фильтровалась очень плохо. В фильтратах содержалась взвесь коллоидного типа, которую не удалось отфильтровать ни под вакуумом, ни центрифугированием. Поэтому для определения качественного и вещественного составов фильтратов получали соли, выпаривая определенный и затем нейтрализованный их объем до сухого состояния. Установлено, что из концентрата растворами обоих реагентов выщелачивается только элементный селен, а селенид ртути остается в кеках. Причем из селенсодержащих растворов сульфита натрия со временем вновь частично выпадал элементный селен, в солях содержится только элементный селен. Дается объяснение перехода растворимых солей селена в его элементное состояние. Несмотря на более высокое извлечение селена из концентрата методом выщелачивания в автоклавах, учитывая оборудование, сложность его обслуживания, фильтрацию пульпы и химический состав фильтратов, предпочтительнее использовать прием выщелачивания сульфитом натрия.
Название: Новые решения проблем вскрытия рудных тел наклонными выработками сверху вниз в условиях обводнённости забоев
Авторы: Буктуков Н. С, Гуменников Е. С., Асанов А.А., Машатаева Г. А.
Аннотация: В статье дается описание забойно-транспортного комплекса, обеспечивающего вскрытие рудных тел подземным способом наклонными выработками малого сечения, проходимыми сверху вниз, в том числе и в условиях повышенной обводнённости. Забойно-транспортный комплекс позволит с минимальными общестроительными и горностроительными объёмами работ подготовить к отработке новый рудник с производительностью до 500 тыс. т. В статье технически обоснован переход проходческих работ на безвзрывные поточные методы разработки горной массы с помощью гидроимпульсных или механоударных машин, находящиеся в конструкторской разработке. Для глубоких и сверхглубоких разработок, начиная от 250 - 300 м и глубже даётся новое техническое решение по устройству скважинного шахтного пневмоподъёмника, имеющего наименьшие капитальные и эксплуатационные затраты при обеспечении достаточно высокой надёжности и производительности. Новых технические решения позволят в своей основе изменить технологическую концепцию горнодобывающего производства с буровзрывной циклической на безвзрывную поточную.
Название: К проблеме утилизации диоксида углерода отходящих газов котлов электростанций при сжигании высокозольных углей
Авторы: Диханбаев Б. И., Диханбаев А. Б.
Аннотация: Производственная деятельность человечества с использованием высокозольного ископаемого вида топлива для производства электроэнергии неуклонно увеличивает золовые отходы и выбросы углекислого газа в окружающую среду. В предлагаемой статье предложен вариант безотходного сжигания экибастузского угля в плавильном реакторе, устанавливаемом под котлом; предусматривается получение, кроме пара энергетических параметров, расплава пригодного для производства строительных материалов, возгонов цинка, галлия и германия, сокращение выбросов «СО2» в атмосферу и возврат в процесс части углерода «СО2». На основе метода предельного знергосбережения разработана энергосберегающая тепловая схема энергетического котла на базе предложенной технологии восстановления «СО2, Н2О» отходящих газов реактора цинковыми парами до «СО, Н2». Получаемый при этом, избыточный водород будет использоваться для вытеснения из «СО» элементарного углерода. Отработанный реагент, оксид цинка, после восстановления на цинк будет замкнуто использоваться в процессе. В случае реализации предлагаемой системы выбросы CO2 в атмосферу сократятся до 50%, ожидаемый срок окупаемости составит 1,0 – 1,5 лет.
Название: Разработка программно-технического комплекса системы высокоточного спутникового позиционирования в условиях открытых горных работ
Авторы: Балтиева А. А., Раскалиев А.С., Самсоненко A.И., Шамганова Л.С., Фан Х.
Аннотация: В статье представлены технические решения для реализации системы высокоточного спутникового позиционирования при выполнении маркшейдерских работ на открытом карьере. В этом году данная система введена в промышленную эксплуатацию на одном из месторождений АО «Соколовско-Сарбайское горно-обогатительное производственное объединение» (АО «ССГПО»). Проект был профинансирован Комитетом науки Министерства образования и науки Республики Казахстан (МОН РК) по линии грантов на научно-технические проекты на 2018–2020 гг. и прософинансирован частным партнером АО «ССГПО». Все работы выполнялись совместно с ДТОО «Институт космической техники и технологий». Технологией, позволяющей решать задачи высокоточного спутникового позиционирования, является технология дифференциальной коррекции сигналов ГНСС в виде базовых станций дифференциальной коррекции (БСДК). Основная задача, возложенная на непрерывно действующую базовую станцию - это сбор кодовых и фазовых данных по спутникам GPS/ГЛОНАСС и распределение этих данных пользователям (службам АО «ССГПО» и специалистам подрядных организаций, выполняющих маркшейдерско-геодезические работы на месторождении). В данной работе приводится разработка мобильного модуля и обоснование его включения в состав БСДК.
Название: Изучение физико-химических свойств теллурсодержащего промпродукта
Авторы: Ниценко А. В., Бурабаева Н. М., Тулеутай Ф.Х., Сейсембаев Р. С., Линник К. А., Азлан М. Н.
Аннотация: Интерес технологов к теллуру связан с его разнообразными физическими и химическими свойствами. Основным промышленным источником теллура служат медеэлектролитные шламы, в результате преработки которых теллур возможно реализовать как в элементном виде, так и в виде теллурсодержащего промпродукта. В данной работе изучены физико-химические свойства теллурсодержащего промпродукта ТОО «Казахмыс Смэлтинг», полученная в 2018 году. При проведении исследований были использованы такие методы анализа, как гранулометрический, рентгенофазовый, рентгенофлюоресцентный и растровая электронно-зондовая микроскопия. Было установлено, что материал в основном представлен крупными агрегатами, имеющими размер от 0,2 мм, влажность пробы составляет 15,57 %, насыпная плотность составила без утряски 0,8 г/см3, с утряской – 0,88 г/см3, угол естественно откоса – 33°. Рентгенофлуоресцентным методом анализа установлен элементный состав материала, мас. %: Cu – 33,327; Te – 21,863; Se – 0,766, O – 35,116; S – 5,045. Рентгенофазовым анализом определено, что материал в основном находится в аморфном состоянии, были выявлены следующие фазы: Cu2,5SO4(OH)3·2H2O, (Cu3(SO4)(OH)4), (CuSO4(H2O)3). Теллурсодержащие фазы ввиду сильной аморфности обнаружить не удалось. Электронно-зондовой микроскопией установлено, что на поверхности промпродукта присутствуют гидросульфатные формы меди в виде чешуек. ЭДС-анализ отдельных участков показал, что патина, кроме таких элеменетов как медь, сера и кислород, также содержит в небольших количествах хлор, селен и до 25 % теллура. В открытом участке материала было установлено наличие небольших количеств серы, хрома, селена и до 45 % кислорода, что свидетельствует об его окислении.
Название: Расчет материального и теплового баланса плавки рафинированного феррохрома с использованием нового комплексного восстановителя алюмосиликохрома
Авторы: Байсанова А.М., Шабанов Е.Ж., Григорович К.В.
Аннотация: В статье представлены результаты расчета материального и теплового балансов выплавки рафинированного феррохрома (РФХ) с использованием нового восстановителя. По результатам материального баланса и укрупненно-лабораторных испытаний установлено, что при полной замене традиционного восстановителя силикохрома (ФСХ48) на комплексный сплав алюмосиликохром (ФАСХ) можно получить металл следующего химического состава, %: Cr 66,8-69,1; С 0,21-0,29, Si 1,91-2,02. Состав ФАСХ по кремнию и хрому такой же, как у ФСХ48, но дополнительно содержит Al. В процессе получения рафинированного феррохрома этот алюминий перешел в шлак и изменил его фазовый состав. В системе CaO-MgO-Al2O3-SiO2 фазовый состав шлака переместился из области двухкальциевого силиката в область геленита, что позволил получить не рассыпающиеся шлаки. Вдобавок из-за высокой активности ФАСХ (где, ∑ = Si + Аl ≥ 60%) основность шлака удалось поддерживать на уровне СаО/SiО2 = 1,6-1,7, против к 2. По результатам расчета теплового баланса установлено, что использование комплексного восстановителя ФАСХ приводит к уменьшению расхода электроэнергии на 24%. Низкий расход электроэнергии по сравнению с классической технологией объясняется наличием в составе ФАСХ двух активних элементов, кремния и алюминия. Таким образом, количество вносимого тепла экзотермическими реакциями преобладает с теплом вносимой электрической энергией.
Название: Выплавка высокоуглеродистого ферромарганца на высокоосновных шлаках
Авторы: Сариев О. Р., Досекенов М. С., Келаманов Б.С., Абдирашит А.М.
Аннотация: В статье приведены результаты лабораторного и крупнолабораторного испытаний по выплавке высокоуглеродистого ферромарганца на высокоосновных шлаках. При лабораторных испытаниях подтверждены, что повышение основности шлаков ферромарганцевого производства благоприятно влияет на восстановление марганца в металл и снижение концентрации кремния в нем. Однако, высокая основность делает шлак тугоплавким и вязким, приводя к большим потерям марганца со шлаком. Использование боратовых флюсов решает этот вопрос, воздействуя на физико-химические свойства конечных шлаков, что позволяет вести процесс при высоких основностях с достижением оптимальных технологических показателей. Полученные положительные результаты лабораторных опытов послужили основой для апробации разработанной технологии в полупромышленном масштабе с выплавкой высокоуглеродистого ферромарганца флюсовым способом из марганцевой руды месторождения «Богач». В результате изучения выплавки углеродистого ферромарганца в крупно-лабораторных условиях установлена возможность передела марганцевых руд на высокоосновных шлаках при соответствующем регулировании транспортных свойств шлака на стандартный металл с высокими технико-экономическими показателями. При этом наилучшие показатели достигаются при отношении CaO/SiO2 в шлаке, равном 1,8 и с содержанием оксида бора в шлаке 0,8%. Установлено, что при этих условиях полученные борсодержащие высокоосновные шлаки углеродистого ферромарганца не подвержены рассыпанию.
Название: Изучение влияния технологических параметров процесса коксования на качество каменноугольной смолы, получаемой в коксовых печах АО «АрселорМиттал Темиртау»
Авторы: Ахметов А.Б., Рахимбекова И. Н., Шаркаев С.Н., Ильясов А.Э.
Аннотация: В статье приводятся результаты исследований, проведенных с целью установления причины увеличения плотности каменноугольной смолы, свыше нормативной 1,22 г/см3, на коксохимическом производстве АО «АрселорМиттал Темиртау». Исследовались пробы концентратов углей с девяти пластов восьми шахт Карагандинского угольного бассейна и концентрат угля марки ГЖ, поставленный в коксохимпроизводство АО «АрселорМиттал Темиртау» из ЦОФ «Кузнецкая» (Россия). В ходе работ выявлена зависимость состава газов от температуры, воздействующей на выделившийся при коксовании газ. Экспериментально установлено, что с повышением температуры выделяющегося коксового газа свыше 750ºС до 1000ºС происходит испарение легких фракций из смолы и их удаление в газоотводящий тракт, что сопрвождается утяжелением, увеличением плотности, улавливаемой для переработки в пек каменноугольной смолы. Тем самым результаты исследований смолы, выделенной в разных температурных интервалах указывают, что показатели выхода смолы и ее плотности при испытаниях концентратов подчиняются определенной закономерности – с увеличением температуры коксования и при перегреве выделяющегося газа увеличивается плотность смолы и снижается ее выход. Исследованиями в цехе установлено, что технологической причиной утяжеления смолы коксового газа является низкий уровень засыпи угольной шихты, что дает возможность коксовому газу задерживаться в подсводовом пространстве и перегреваться до 1000ºС, усиливая улёт легких фракций смолы с газом.
Название: Влияние состава каталитического слоя на водородопроницаемость ассиметричных мембран на основе тантала
Авторы: Паничкин А.В., Кенжалиев Б.К., Кенжегулов А.К., Имбарова А.Т., Карбоз Ж.А., Шах А.
Аннотация: В работе представлены результаты измерения водородопроницаемости мембран из фольги тантала толщиной 40 мкм, с одной стороны покрытых металлической пленкой различной толщины. Измерения проведены при контакте мембран с газовой смесью аргона и водорода технической чистоты в соотношении 1/5 при избыточном давлении 500 кПа при 580-585°С. Показано, что пленки металлов Mo, Re, W, Cu, Co и Ni, нанесенные на поверхность танталовой мембраны со стороны, обращенной к водородсодержащей газовой смеси, повышают ее водородопроницаемость. Степень влияния этих металлов возрастает в указанном ряду слева на право. Влияние на водородопроницаемость мембран из тантала, сопоставимое с нанесением пленки Pd и превосходящее его, оказывает осаждение пленок Cu, Co и Ni. Это объясняется высоким уровнем водородопроницаемости этих металлов и каталитической активностью их поверхности, приводящей к интенсивной диссоциации водорода. С уменьшением толщины металлических пленок величина водородопроницаемости мембран закономерно растет, однако, очевидно, что эта закономерность не линейна. С течением времени водородопроницаемость мембран с пленками Cu, Co и Ni снижается, что объясняется сегрегацией кислорода на поверхности раздела Та мембрана / пленка, а также процессами на поверхности мембраны, контактирующей с газовой смесью. Природа этих процессов требует изучения, поскольку при этой температуре низшие оксиды этих металлов восстанавливаются водородом.
Название: Проверка трехмерного математического моделирования при расчете горения углеводородного топлива в экспериментальной цилиндрической печи, обогащенной системой плазменного топлива
Авторы: Мессерле В. Е., Болегенова С. А., Бодыкбаева М. К., Куйкабаева А. А., Славинская Н., Тастанбеков А. К.
Аннотация: В данной работе исследовано функционирование котла в традиционных и плазменно-активированных условиях. Для проверки возможности моделирования программы Cinar ICE с пониманием физического механизма процессов электротермохимической подготовки топлива (ЭТХПТ) и горения проведено исследование горения угля в экспериментальной печи тепловой мощностью 3 МВт, оснащенной плазменной топливной системой (по). Для изучения процесса горения аэросмеси, прошедшей предварительную плазменную подготовку к сжиганию, были использованы одномерные плазменно-угольные и трехмерные компьютерные программы Cinar ICE, детально изучающие механизм кинетики термохимического обмена в двухфазном потоке, где находится плазменный источник топлива, и точную геометрию печи, и кинетику процесса горения угольных частиц. В результате расчетов были определены распределение температуры, скорости газа и частиц в процессе ЭТХПТ, концентрация газофазных смесей, концентрация углерода и степень загазованности в остатке легированного угля. Установлено, что плазменная активация горения влияет на теплотехнические характеристики Факела, механический несгораемый остаток топлива и концентрацию оксида азота на выходе из печи. Доказано, что при моделировании горения угля можно добиться эффективного описания процесса с помощью программы Cinar ICE.
