Название: Каолинитовые глины как источник сырья для алюминиевой отрасли Республики Казахстан
Авторы: Кенжалиев Б.К., Имангалиева Л.М., Манапова А.И., Азлан М.Н.
Аннотация: В качестве дополнительного источника для получения глинозема в Республике Казахстан могут служить каолинитовые глины. Наиболее перспективным является Алексеевское месторождение каолинитов. Для получения высококачественной каолинитовой и кварцитовой продукции необходима разработка специальных приемов обогащения, так как при использовании стандартных приемов гравитационного обогащения глин не были достигнуты удовлетворительные результаты. В работе приведены результаты исследований влияния предварительной химической активации при переработке каолинитовых глин Алексеевского месторождения. Ранее способ предварительной химической активации сырья в растворе гидрокарбоната натрия хорошо зарекомендовал себя при переработке различного минерального сырья. Определено, что при проведении предварительной химической активации в растворе гидрокарбоната натрия произошли изменения в фазовом составе каолинитовой фракции: практически в два раза уменьшилось содержание мусковита; образовалась фаза алюмосиликата натрия. Исследована зависимость выхода Al2O3 в каолинитовую фракцию от температуры химической активации, продолжительности, отношении Ж:Т и концентрации раствора гидрокарбоната натрия. Установлен оптимальный режим проведения предварительной химической активации каолинитовой глины Алексеевского месторождения: температура 150 оС, продолжительность 120 минут и концентрация раствора гидрокарбоната натрия 120 г/дм3. Предложена принципиальная технологическая схема переработки каолинитовых глин.
Ключевые слова: каолинит, кварцит, кремневый модуль, химическая активация, химическое обогащение, выход продуктов, технология.
Ссылка на данную статью: Kenzhaliyev B.K., Imangalieva L.M., Manapova A.I., Azlan M.N. (2021). Kaolinite clays as a source of raw materials for the aluminum industry of the Republic of Kazakhstan. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. Volume 4, Issue 319, pp. 5-12. https://doi.org/10.31643/2021/6445.34
Название: Исследование влияния гранулометрического состава шихты на качество обожженных анодов
Аннотация: На качество получаемых анодов влияют многие факторы: состав и качество сырьевых материалов, рецептура, технология, режимные параметры, гранулометрический состав шихтовых материалов и т.д. Особое место среди них занимает гранулометрический состав шихты. В данной статье представлены результаты исследования влияния тонкой фракции на качество анодов. Объектом исследования являлось шихта различного гранулометрического состава для получения анодов на базе КЭЗ (Казахстанский электролизный завод, г. Павлодар). Для эксперимента были приготовлены 6 партий анодной массы с разным гранулометрическим составам. Для приготовления анодной массы использовались нефтяной кокс, пек, оборотные аноды и пыль с фильтров и мельницы, которые образуются при измельчениях кокса. Было определено и исследовано некоторые свойства этих образцов. Из приготовленных шести проб особое внимание привлекло проба № 4, где содержание крупной фракций – 25 %, средней – 20 %, мелкой (мельничная пыль) -50 % и фильтровая пыль -5 %. Результаты показывают, что с увеличением тонины помола пыли улучшаются некоторые характеристики анода, в частности газопроницаемость и кажущаяся плотность, которые влияют на расход анодов. Так, при добавлениях пылевой фракций в шихту, плотность анодов увеличивается от 1,542 до 1,639 кг/дм3, а газопроницаемость снижается от 1,01 до 0,78 nPm. Так же добавление пылевой фракций минимизирует пористость анодного блока. Результаты исследования позволяют подобрать более оптимальную рецептуру анодной массы, для получения более качественного анода.
Ключевые слова: анодная масса, производство обожженных анодов, газопроницаемость, плотность, гранулометрический состав, тонкая фракция.
Ссылка на данную статью: Akizhayeva A.S. (2021), Study of influence of the charge granulometric composition on the quality of burned anodes. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2021. Volume 4, Issue 319, pp. 13-18. https://doi.org/10.31643/2021/6445.35
Название: Исследование деградационных процессов в перовските при воздействии внешних факторов
Авторы: Захидов А.А., Джаманбаева Г.Т., Яр-Мухамедова Г.Ш.
Аннотация: В статье описан ряд новых фундаментальных знаний о механизмах деградационных процессов, протекающих в фотоактивных перовскитных материалах на основе комплексных галогенидов свинца и солнечных батареях. На их основе, рассмотрены современные методы и подходы к повышению эксплуатационной стабильности перовскитных фотовольтаических устройств. Выявленные пути деградационных процессов, протекающих в комплексных галогенидах металлов (свинца и олова) под действием света и повышенных температур, имеют важное значение для дальнейших разработок в области создания высокоэффективных и стабильных перовскитных солнечных батарей нового поколения. Исследованные модели деградации описаны как под действием влаги, так и в результате процессов радиационной ионизации. Подчёркивается значение решения парадокса Декстера-Варли, где учитывается конкуренция между процессами смещения IS0-состояний, а также делокализация образующейся дырки в валентной зоне. Показано, что изменяя силу давления ленты на перовскитную пленку, можно было достичь максимальных значений эффективности преобразования света около 12,7 %. Установлено, что наличие носителей заряда в виде поляронов может существенно повлиять на оценку эффективности деградации в сторону ее увеличения. Полученные данные могут коренным образом изменить традиционные представления об эффективности фотохимических реакций.
Ключевые слова: перовскитные материалы, деградационные процессы, инкапсуляция.
Ссылка на данную статью: Zakhidov A.A., Zhamanbayeva G.T., Yar-Mukhamedova G.Sh. (2021), Investigation of degradation processes in perovskite under the influence of external factors. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. Volume 4, Issue 319, pp. 19-24. https://doi.org/10.31643/2021/6445.36
Название: Перспективы использования хлор содержащих выщелачивающих растворов с целью добычи попутных полезных компонентов из отработанных руд урановых месторождений
Авторы: Дуйсебаева Т. С., Арбуз А. С.
Аннотация: Работа нацелена на диверсификацию производства за счет дополнительного извлечения попутных полезных компонентов на урановых рудниках. Особенность проводимой работы состоит в дополнительной переработке отработанных блоков на действующих урановых рудниках с использованием существующей производственной инфраструктуры для добычи попутных полезных компонентов. Технология подземного выщелачивания хорошо отработана для урановых месторождении. Выщелачивание попутных полезных компонентов отличается от выщелачивания урана только по используемым реагентам, и они принципиально схожи методом подземно – скважинного выщелачивания. Даже при наличии в ураноносных песках попутных компонентов с содержанием ≤ 1 г/т, вплоть до 0,1 г/т производство может быть рентабельно. Использование готовой инфраструктуры урановых рудников на отработанных блоках месторождений позволяет ожидать положительную экономическую рентабельность в перспективе.
Ключевые слова: урановые рудники, попутные ценные металлы, попутные полезные компоненты, подземное скважинное выщелачивание, хлорсодержащие растворы.
Ссылка на данную статью: Duisebayeva T.S., Arbuz A.S. (2021), Prospects for use of chlorine-containing leaching solutions for extraction of associated useful components from spent ores of uranium deposits. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources, Volume 4, Issue 319, pp. 25-31. https://doi.org/10.31643/2021/6445.37
Название: Оценка устойчивости к питтингу тройных сплавов Ni-Cr-Mo в среде дымовых газов
Авторы: Кемелжанова А.Е., Мукашев К., Мурадов А.Д., Лампке Т., Мусабек Г.
Аннотация: После появления точечной коррозии скорость коррозии достигает очень высоких значений, что в короткие сроки приводит к ухудшению качества изделия. Может случиться так, что питтинг не продолжит свое проникающее действие: если нет необходимых условий для его роста, не образуется питтинг большей активности, который поглотит весь ток, подаваемый из области, окружающей катод. Представлены результаты потенциодинамических исследований четырех сплавов на основе Ni. Испытания проводились в 1-процентной серной кислоте, содержащей 0,2 процента хлоридов, при температуре 353 К. Гравиметрические испытания, проведенные в тех же условиях, показали отличные свойства сплава, подписанного А3. Наблюдалась точечная коррозия сплава А4 в условиях испытаний после длительной выдержки при 353 К и была подтверждена примененными испытаниями. Предложен метод множественной анодной поляризации (MAP) для контроля восприимчивости сплавов к точечной коррозии.
Ключевые слова: питинг, сплав, анодная поляризация.
Ссылка на данную статью: Kemelzhanova A., Mukashev K., Muradov A., Lampke Th., Mussabek G. Pitting resistance evaluation of ternary ni-cr-mo alloys in flue gas environment. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a. = Complex Use of Mineral Resources. 2021, Volume 4, Issue 319, pp. 32-36. https://doi.org/10.31643/2021/6445.38
Название: Горизонтальные скважины как средство интенсификации добычи нефти
Авторы: Джалалов Г.И., Кунаева Г.Е., Баямирова Р.У.
Аннотация: Многочисленными экспериментальными и промысловыми исследованиями установлено, что в процессе разработки нефтяных и газовых месторождений имеются деформации пород, происходящие вследствие изменения пластового давления. Установлено, что с падением пластового давления объём порового пространства пласта уменьшается вследствие упругого расширения зерен породы и возрастания сжимающих усилий, передающихся на скелет от масс вышележащих пород. В результате происходит изменение деформационных процессов в пористой среде, сопровождаемое снижением её пористости и проницаемости, причём более значительное изменение, по сравнению с пористостью пласта, претерпевает проницаемость при одном и том же изменении давления. Проявление в пластовых условиях указанных аномалий, вызывающие нелинейные эффекты, может значительно влиять на весь процесс разработки залежи и приводить к различным качественным и количественным расхождениям между наблюдаемыми фактами и теми показателями, которые рассчитывались по обычным методикам.
Ключевые слова: горизонтальные скважины, продуктивный пласт, бурение, горизонтальный ствол.
Ссылка на данную статью: Jalalov G.E., Kunayeva G.Y., Bayamirova R.Y. Horizontal wells as a means of intensification of oil production. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2021, Volume 4, Issue 319, pp. 37-47. https://doi.org/10.31643/2021/6445.39
Название: Изучение редкоземельных элементов в углях месторождения Шубарколь
Авторы: Амангельдыкызы А., Копобаева А.Н., Асқарова Н.С., Ожигин Д.С., Портнов В.С.
Аннотация: В работе изучены минералогические и геохимические особенности юрских углей месторождения Шубарколь. Образцы исследовались с использованием метода сканирующей электронной микроскопии (SEM-EDX) Hitachi S-3400N, которая проводилась в МИНОЦ «Урановая геология» при кафедре геоэкологии и геохимии ТПУ. Геохимия углей изучена методом инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) в ядерно-геохимической лаборатории кафедры геоэкологии и геохимии Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ). Выбор данного объекта изучения определялся задачами исследований, включающими изучение закономерностей накопления в них аномальных концентраций РЗЭ, влияния различных факторов геологической среды на уровни накопления их в углях, а также условий его концентрирования и форм нахождения в углях для расширения минерально-сырьевой базы Казахстана по редкоземельным элементам. По результатам сканирующего микроскопического анализа в составе углей Шубаркольского месторождения обнаружены алюмосиликаты, сульфиды и сульфаты с включениями микрочастиц редких и редкоземельных элементов. По результатам ИННА были обнаружены аномальные концентрации Sc, Ta, Nb, Hf, Zr, Ва, Sr, Ce и РЗЭ. Процессы выветривания привели преимущественно к потере и перераспределению РЗЭ в угольных пластах Шубаркольского месторождения, что привело к увеличению содержания редкоземельных элементов снизу-вверх по разрезу. В результате действия множественных процессов сформировались повышенные концентрации редкоземельных металлов, преимущественно, иттриевой группы. Определено отсутствие отрицательной европиевой аномалии, что подтверждает особенность состава исходных пород. Максимальные содержания редкоземельных металлов приурочены к выветрелым углям, для средней-тяжелой группы (Nd, PM, Sm, Eu) они практически стократно превышают кларк в верхней континентальной коре. Десятикратные превышения кларков для элементов от Gd до Lu выявлены в глинизированных песчаниках и алевролитах, для остальных разностей пород месторождения превышения над кларком существенно ниже. Установлено, что угли месторождения относятся к Н-типу и L-типу распределения РЗЭ. При формировании окисленных углей Н-типа преобладало глинистое вещество терригенной золы как носитель РЗЭ, тогда как неокисленные угли L-типа формировались с привносом РЗЭ в бассейн угленакопления в основном в составе глинистых минералов и LREE-фосфатов. Основным источником РЗЭ, здесь по-видимому, являлись коры выветривания по кислым породам.
Ключевые слова: уголь, Шубарколь, редкоземельные элементы, минералогия, геохимия.
Ссылка на данную статью: Amangeldykyzy A., Kopobayeva A.N., Askarova N. S., Ozhigin D.S., Portnov V.S. (2021). Study of rare earth elements in the coals of the Shubarkol deposit. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. Volume 4, Issue 319, pp. 48-56. https://doi.org/10.31643/2021/6445.40
Название: О возможности переработки медно-молибденовой руды с применением комбинированного флотореагента
Авторы: Семушкина Л.В., Абдыкирова Г.Ж., Турысбеков Д.К., Нарбекова С.М., Калдыбаева Ж.А.
Аннотация: В статье представлены результаты лабораторных исследований по флотации руды медно-молибденового месторождения Восточно-Казахстанской области Казахстана с применением комбинированного реагента. Для повышения эффективности переработки тонковкрапленных руд необходимо применение новых способов обогащения, флотационных реагентов, позволяющих повысить эффективность флотации рудных минералов. Решение проблемы может быть достигнуто применением сочетания различных собирателей. Целью исследований является повышение извлечения меди и молибдена при флотацции медно-молибденовой руды с применением комбинированного реагента. В исследуемой пробе руды содержится 0,42 % меди; 0,009 % молибдена. В качестве комбинированного флотореагента применена комбинация бутилового ксантогената натрия, тионокарбамата ТС-100 и реафлота в соотношении: 15:3:1. Комбинированный флотореагент предварительно перед флотацией для получения микроэмульсии реагента пропускали через ультразвуковой гомогенизатор JY96-IIN. Оптимальное время диспергирования комбинированного флотационного реагента составляет 60 сек. При этом 99,4 % составляют частицы микроэмульсии крупностью менее 3,7 мкм. Применение микроэмульсии комбинированного реагента повышает извлечение меди в медно-молибденовый концентрат на 3,69 %, извлечение молибдена на 6,05 %. Содержание меди в медно-молибденовом концентрате повышается на 1,26 %. Содержание меди в хвостах флотации уменьшается с 0,07 до 0,056 %. Расход комбинированного реагента, по сравнению с базовым бутиловым ксантогенатом уменьшается на 15 %.
Ключевые слова: флотация, медно-молибденовая руда, флотореагент, диспергация, концентрат, извлечение.
Ссылка на данную статью: Semushkina L.V., Abdykirova G.Zh., Turysbekov D.K., Narbekova S.M., Kaldybayeva Zh.A. (2021). On the possibility to process copper-molybdenum ore using a combined flotation reagent. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. Volume 4, Issue 319, pp. 57-64. https://doi.org/10.31643/2021/6445.41
Название: Особенности извлечения ионов уранила интерполимерной системой на основе гидрогелей полиакриловой кислоты и полиэтиленимина
Авторы: Утешева А.А., Гражулявичюс Ю.В.
Аннотация: Изучена сорбция ионов уранила интерполимерной системой, состоящей из гидрогеля полиакриловой кислоты (гПАК) и гидрогеля полиэтиленимина (гПЭИ). Были рассчитаны степень извлечения ионов уранила исходными полимерами и интерполимерной системой гПАК-гПЭИ, степень связывания полимерной цепи и динамическая обменная емкость исходных полимеров и интерполимерной системы гПАК-гПЭИ. На основе полученных результатов было установлено, что наибольшая степень сорбции ионов уранила интерполимерной системой происходит в пределах соотношений 67%гПАК:33%гПЭИ и 33%гПАК:67%гПЭИ. Максимальная степень извлечения ионов уранила по истечении 48 часов дистанционного взаимодействия гидрогелей составила 90,0 %, при которой степень связывания полимерной цепи составила 9,1 % и динамическая обменная емкость – 1,14 ммоль/г. Степень извлечения ионов уранила индивидуальными полимерными гидрогелями 100%гПАК и 100%гПЭИ составила 68,0 % и 52,0 % соответственно. Полученные результаты показали изменения сорбционных свойств исходных полимерных гидрогелей в интерполимерной системе, приводящие к тому, что функциональные группы преобретают более высокую реакционноспособность, что предоставляет возможность их применения для последующей разработки высокоэффективной сорбционной технологии извлечения ионов уранила.
Ключевые слова: гидрогели, интерполимерные системы, сорбция, полиакриловая кислота, полиэтиленимин, ион уранила.
Ссылка на данную статью: Utesheva A.A., Grazulevicius J.V. Specific features of uranyl ions extraction by interpolymer system based on polyacrylic acid and polyethyleneimine hydrogels. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2021, Volume 4, Issue 319, pp. 65-71. https://doi.org/10.31643/2021/6445.42
Название: Исследование механизма выщелачивания предварительно обожженной золы соляной кислотой
Авторы: Досмухамедов Н.К., Жолдасбай Е.Е., Даруеш Г.С., Аргын А.А., Курмансейтов М.Б.
Аннотация: Использование соляной кислоты для переработки алюминий содержащего сырья имеет ряд преимуществ по сравнению с другими кислотами, к которым можно отнести: простоту разложения соединений алюминия с переводом алюминия в раствор; низкую растворимость кремнезема в HCl, возможность полного отделения твердого остатка без существенных потерь кислоты и др. В работе рассмотрена возможность применения способа для переработки золошлаковых отвалов, накопленных в больших объемах на территории республики. На основании термодинамического анализа реакций взаимодействия между компонентами золы с соляной кислотой изучено поведение соединений алюминия, железа и цветных металлов при выщелачивании. Показано, что предварительный обжиг золы с хлоридом кальция обеспечивает высокое извлечение алюминия в раствор из огарка. На основании экспериментальных исследований установлено влияние времени, температуры и расхода кислоты на степень извлечения алюминия в раствор. В условиях оптимального режима ведения выщелачивания Т:Ж = 1:3, Т = 60 ºС, τ = 60 мин. извлечение алюминия в раствор в виде хлорида составило 99,92 %. При этом извлечение кремнезема в твердый осадок за счет максимального перевода примесей в раствор составило 99,8 %. Предложен механизм процесса выщелачивания. Рассчитаны значения энергии активации и порядок реакции, указывающие на сложный 3-х ступенчатый характер протекания реакций. Установлено, что лимитирующей стадией при выщелачивании является растворение анортита.
Ключевые слова: огарок, выщелачивание, соляная кислота, механизм процесса, время, температура, извлечение, энергия активации.
Ссылка на данную статью: Dosmukhamedov N.K., Zholdasbay E.E., Daruesh G.S., Argyn A.A., Kurmanseitov M.B. (2021). Study of the mechanism of pre-burned ash leaching by hydrochloric acid. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. Volume 4, Issue 319, pp. 72-80. https://doi.org/10.31643/2021/6445.43
Название: Модификация микроструктуры ЛД-шлака для получения гибридного флюсового материала
Авторы: Дилип М., Раджендра К.Р.
Аннотация: В процессе производства стали в кислородной печи образуется конвертерный шлак (ЛД-шлак) с расходом около 125 кг/т. ЛД-шлак содержит около 18% Fe в вюстите и двухкальциевом феррите и около 45% CaO. Эти минералы являются отличным источником альтернативных флюсов для сталелитейной промышленности. Посредством модификации шлака и углубленных исследований, были проведены обследования для разработки материала, который можно было бы использовать в качестве альтернативного флюсового материала. Подробные исследования характеристик были проведены с использованием SEM-EPMA и XRD для выявления изменений в кристаллической структуре, фазовом распределении, размере зерен. Было обнаружено, что размер зерна фаз составляет от 10 до 150 мкм для нормально охлаждаемого шлака и от 20 до 250 мкм для медленно охлаждаемого шлака. Также показано, что медленное охлаждение способствует образованию дополнительной фазы, которая по существу представляет собой фазу двухкальциевого силиката с некоторыми количествами FeO и MgO в кристаллической решетке. В целом отмечено, что около 50% ЛД-шлака может быть извлечено в качестве альтернативного флюсового материала, содержащего примерно 30% CaO и 30% Fe. Этот альтернативный флюс из-за образования шлаков с низкой температурой плавления является отличным источником материала для использования в сталелитейной промышленности.
Ключевые слова: ЛД–шлак, характеристика, гибридный флюс, скорость охлаждения, микроструктура.
Ссылка на данную статью: Dilip M., Rajendra K.R. (2021). Modification of microstructure of LD slag for recovery of hybrid flux material. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. Volume 4, Issue 319, pp. 81-93. https://doi.org/10.31643/2021/6445.44
