Аннотация: 30 августа 2024 г. на 86-м году жизни скоропостижно скончался почетный металлург России, доктор технических наук, профессор Эдуард Афанасьевич Янко. Ушел из жизни ученый, специалист в области производства анодов и электролиза алюминия, отдававший все силы развитию алюминиевых заводов, институтов СибВАМИ и ВАМИ.

Аннотация: Способность литых алюмоматричных композитов к рециклингу путем прямого переплава определяется как возможностью их переработки при максимальном сохранении армирующих частиц, так и при необходимости возможностью полной очистки матричного алюминиевого сплава от экзогенной фазы для последующего его использования как традиционного вторичного сплава для неответственного фасонного литья. В работе приведены результаты исследований влияния рафинирующей обработки флюсами и инертным газом расплавов алюмоматричных композиционных материалов с экзогенными карбидными фазами (SiC, B[4]C) на качество литых заготовок по совокупности характеристик. Показано, что для полного отделения армирующих частиц SiC от матричных алюминиево-кремниевых сплавов может быть рекомендована обработка расплавов флюсом (состава 18-20 % NaCl, 48-50 % KCl, 25-27 % Na[3]AlF[6], 5-7 % Na[2]CO[3]) при 750 C и дозировке 0, 3 % от массы расплава. При этом достигается металлургический выход не ниже 85 % вторичного сплава высокого качества. Флюсовая обработка композиционных расплавов, содержащих частицы B[4]C, может быть рекомендована для отделения экзогенной фазы только в комбинированном варианте с дополнительными технологическими приемами для повышения эффективности разделения. Операция продувки аргоном при температуре расплава 750-780 C и давлении аргона 0, 04-0, 05 МПа продолжительностью 5 мин может быть предусмотрена при комплексной обработке расплавов вторичных металломатричных композитов для повышения степени очистки от армирующих частиц в дополнение к флюсовому рафинированию, что будет способствовать увеличению металлургического выхода рециклируемого матричного сплава.

Аннотация: Отрасль редкоземельных металлов (РЗМ) сегодня представляет собой одно из перспективных направлений развития экономики Российской Федерации. Области применения редкоземельных металлов обширны и включают производство магнитов, люминофоров, гибридных двигателей, производства оборонно-промышленного комплекса, авиа- и ракетостроение, зеленую энергетику и химию, а также другие высокотехнологичные отрасли, что свидетельствует о том, что развитие и расширение отечественного производства РЗМ необходимо для обеспечения технологического суверенитета страны. По ряду причин, в том числе связанных с чрезмерной ориентацией на импорт РЗМ, несмотря на то, что в стране есть собственные полезные ископаемые, производственный потенциал этого сектора промышленности остается нереализованным. При том, что Россия занимает одну из лидирующих позиций по запасам РЗМ (порядка 21 млн т), в настоящее время объем производства РЗМ не превышает 1 % от мирового уровня. Обеспеченность запасами и развитие соответствующей отрасли промышленности может позволить удовлетворить внутренний спрос и развивать потенциал экспорта готовой продукции. Цель представленного исследования заключается в определении ключевых проблем и в обосновании возможностей развития институциональных механизмов развития отрасли РЗМ в России. Основные результаты представлены анализом мирового производства и потребления РЗМ, оцененными сценариями изменения спроса на отдельные элементы, обзором организационно-экономических и технологических проблем, а также предложенными подходами к определению институциональной основы развития отечественной отрасли РЗМ. Результаты исследования могут быть использованы при принятии решений относительно разработки и реализации проектов в сфере производства РЗМ на разных управленческих уровнях.

Аннотация: Проблемам очистки сточных вод гальванического производства уделяется все больше внимания. Не менее важным является вопрос поиска и внедрения новых высокоэффективных технологий переработки крупнотоннажных минеральных отходов, образующихся на разных предприятиях. В рамках проделанной работы проведена оценка возможности использования бруситсодержащего отхода производства огнеупорных материалов в качестве экспериментального реагента-осадителя ионов тяжелых металлов. Исследование эффективности удаления (осаждения) ионов тяжелых металлов проводили на модельной сточной воде процесса промывки деталей участка нанесения гальванопокрытий. Установлено, что эффективная доза бруситсодержащего отхода, необходимая для достижения нормативной остаточной концентрации тяжелых металлов менее 0, 05 мг/дм{3}, составляет 2, 0 г/дм{3}. Определено, что минимальная продолжительность контакта бруситсодержащий отход/сточная вода составляет 45 мин. Процесс термообработки бруситсодержащего отхода при температуре 500 С в течение 60 мин позволяет существенно повысить эффективность осаждения тяжелых металлов и сократить дозу реагента-осадителя до 1, 5 г/дм{3} без потери эффективности. Сформулировано предположение, что процесс очистки воды от тяжелых металлов включает в себя параллельно протекающие процессы нейтрализации с образованием труднорастворимых гидроксидов, сорбции соединений тяжелых металлов на поверхности бруситсодержащего отхода, а также процессы ионного обмена на поверхности оксидов магния. Использование отходов производства огнеупорных материалов в процессах инженерной защиты окружающей природной среды позволит не только существенно сократить объемы направляемых на захоронение отходов, но и сделать первый шаг к реализации концепции Zero Waste в рамках экономики замкнутого цикла.

Аннотация: Исследована возможность получения высокопористых ячеистых материалов (ВПЯМ) из никеля методом гальванопластики путем копирования полимерной матрицы из пенополиуретана. Показано, что получению более равномерных по толщине структур способствует прерывистый режим осаждения в присутствии выравнивающих добавок. Было установлено, что для получения пористых материалов на основе никеля после отжига полимерного каркаса необходима средняя толщина никелевого покрытия не менее 30-40 мкм. Оценку равномерности проводили методом сравнения толщины покрытия в глубине и на поверхности металлического ВПЯМ. Сравнивая две эти величины, можно сделать вывод о степени равномерности, выраженной в долях процента. При изучении процессов электроосаждения никеля на ВПЯМ показано, что поддержание постоянной плотности тока, учитывая разветвленное строение поверхности на ВПЯМ по ширине, глубине и высоте, довольно сложно; кроме того, в глубине ВПЯМ возникают концентрационные затруднения по доставке ионов никеля. Поэтому электролиз проводится при постоянном напряжении на ванне, что позволяет получать более равномерные покрытия по всему объему ВПЯМ. Использование импульсного (прерывистого) режима электроосаждения показало значительное улучшение результата: при задержке 0, 2 с и продолжительности импульса 1 с наблюдается заметное улучшение распределения металла при напряжении на ванне 4, 7 В. При этом длительность электролиза для получения установленной толщины покрытий (в среднем 60 мкм) увеличивается практически незначительно. Предложен следующий состав электролита никелирования, г/л: 175 - сульфата никеля; 20 - хлорида никеля; 30 - янтарной кислоты; 2 - сахарина; 0, 1 - азокрасителя. Приведены параметры электролиза для получения ВПЯМ на никелевой основе.

Аннотация: Сплавы на основе алюминия находят применение в самых разнообразных отраслях: строительстве, авиа- и кораблестроении, автомобильной промышленности, мебельной промышленности, нефтегазовой отрасли, энергетике, топливной индустрии. Одним из перспективных способов обработки деталей из алюминиевых сплавов является электрохимическое полирование, придающее поверхности эстетичный внешний вид путем достижения высоких значений отражающей способности и низких значений шероховатости. Малая себестоимость, высокая производительность, отсутствие загрязнения поверхности полировальными пастами - важные преимущества электрохимического полирования сплавов алюминия перед их механическим полированием. Однако его недостатком является невозможность обработки изделий, состоящих из разных металлов и сплавов, т. е. отсутствие универсального электролита. Проведены исследования процесса электрохимического полирования сплавов алюминия из электролита, содержащего этиловый спирт и хлорную кислоту. Изучено влияние объемного соотношения компонентов электролита на качество полученных поверхностей алюминиевых сплавов АД1, АД31, АМг6 и Д16. Исследовано влияние температуры и продолжительности процесса, а также подаваемого на ячейку напряжения на шероховатость и отражательную способность поверхности исследуемых сплавов. Установлено, что наиболее блестящая поверхность с минимальным значением параметра шероховатости получена при обработке в электролите с объемным соотношением компонентов HClO[4]: C[2]H[5]OH = 1: 4 при температуре 10 C. Выполнен анализ профилограмм обработанных поверхностей исследуемых сплавов. Установлено, что электрохимическое полирование не позволяет сглаживать макродефекты поверхности. В то же время полирование дает возможность получать более однородную структуру поверхности, что отмечено на полученных микрофотографиях.

Аннотация: Представлен международный обзор рынка цветных металлов за 2024 г. Показана динамика производства металлов и цена на них.

Аннотация: Рассмотрены основные физические свойства некоторых важных технических газов, в том числе тех из них, которые непосредственно влияют на эффективность газодинамической сепарации зернистых материалов ламинарным потоком газа. В частности, сформулирован характер этого влияния и предложен численный критерий, позволяющий оценить применимость того или иного газа для процесса газодинамической сепарации в зависимости от его физических свойств - плотности и динамической вязкости. Предложен способ расчета этого критерия, исходя из известных плотности и динамической вязкости газа. Показано, что при повышении его значения возрастает максимально допустимая линейная скорость газа в разгонном канале, при которой возможно обеспечение ламинарного режима его движения. Сообщается, что при повышении плотности и вязкости рабочего газа снижаются средние расстояния улавливания и их дисперсия, а асимметрия распределения расстояния улавливания смещается в положительную область. В статье сделан вывод, что форма распределения каждого компонента разделяемой смеси по приемным контейнерам, в частности асимметрия логнормального распределения, зависит от физических свойств рабочей среды. Следовательно, подбирая тот или иной рабочий газ, можно управлять формой распределения компонентов и тем самым повышать эффективность их разделения.

Аннотация: Изучена возможность концентрирования золота при переработке титаноносных россыпей ультрабазитов Сихотэ-Алинского орогенного пояса. Показано, что при электромагнитной сепарации золото собирается в немагнитной фракции. Для вскрытия минерального сырья предложено использовать смесь гидродифторида и сульфата аммония. Установлено, что при нагревании с указанными реагентами в интервале температур до 200 C происходит фторирование входящих в состав минерального сырья компонентов с образованием простых и комплексных фторидов. Дальнейшее повышение температуры (в интервале 300-360 C) как результат взаимодействия с образующимся бисульфатом аммония приводит к их конверсии в растворимые двойные сульфаты. Определено, что гексафторосиликат аммония (NH[4]) [2]SiF[6] не вступает в реакцию взаимодействия с NH[4]HSO[4], а переходит в газовую фазу и собирается в сублиматоре вместе с гидродифторидом аммония. Термогравиметрическое исследование возгона показало, что разделить эти два продукта можно путем селективной отгонки NH[4]НF[2] из этой смеси, что способствует регенерации данного реагента и его дальнейшему использованию в обороте. Показано, что водное выщелачивание продукта взаимодействия позволяет перевести в раствор практически весь титан и основную массу железа в форме хорошо растворимых в воде двойных солей, при этом золото может быть сконцентрировано в нерастворимом осадке более, чем в 400 раз вместе с устойчивыми к действию NH[4]НF[2] минералами. Показано влияние содержания NH[4]НF[2] в реакционной смеси на степень концентрирования золота. Предложены пути выделения компонентов минерального сырья в виде товарных продуктов и регенерации фторирующего реагента.

Аннотация: Вопросам повышения экологической безопасности металлургического производства уделяется все больше внимания. Использование атмосферных осадков в качестве источника подпиточной или технологической воды - крайне актуальное и активно развиваемое направление. Для обеспечения надлежащего уровня качества атмосферных стоков традиционно применяют разные процессы очистки. Коагуляция и фильтрация - основополагающие процессы водоподготовки для большинства типов питьевых, бытовых и промышленных вод. Установлено, что применение комплексных титансодержащих коагулянтов позволяет эффективно удалять из воды механические примеси, при этом остаточное содержание взвешенных веществ находится на уровне 0, 35 мг/дм{3}. Остаточная концентрация примесей для наиболее распространенного коагулянта - оксихлорида алюминия составляла 0, 45 мг/дм{3}. Доказано, что применение комплексного титансодержащего коагулянта и хлорида железа создает минимальное вторичное загрязнение воды анионами коагулянта, однако применение соединений железа нежелательно ввиду попадания в воду высокоабразивного, мелкодисперсного гидроксида железа. Установлено, что для достижения минимальных остаточных концентраций взвешенных веществ целесообразно применять керамические или полимерные микрофильтры. Применение сетчатых или традиционных фильтров с песчаной или полимерной загрузкой не эффективно ввиду периодического проскока взвешенных веществ в очищенную воду. Очищенные с использованием коагуляции и фильтрации атмосферные стоки могут быть использованы для подпитки оборотной системы водоснабжения, теплотехнических нужд или в качестве воды 2-й категории для нужд гальванического производства.

Аннотация: По результатам исследований вещественного состава руды установлено, что единственным промышленно ценным минералом лития является литийсодержащая слюда, промежуточная по составу между полилитионитом и алюмоселадонитом, названная "Mg-полилитионит". Ее характерной особенностью является тонкодисперсная форма выделений и тесные взаимопрорастания с минералами алюмосиликатной матрицы пород. В ходе дополнительных исследований установлено, что слюдистая руда месторождения необогатима физическими методами вследствие низкой контрастности физических свойств литийсодержащих минералов с породными минералами. На основании вышеизложенного исследована возможность извлечения ценных компонентов гидрометаллургическими методами после предварительного обжига. Для спекания приготовили шихту, состоящую из руды, фосфогипса Алмалыкского химического завода и сульфата калия в соотношении 1: 0, 3: 0, 2. Шихту прокаливали в муфельной печи в диапазоне температур от 900 до 1050 C с шагом 50 C в течение 2 ч. После остывания до комнатной температуры спек измельчали до крупности менее 500 мкм и выщелачивали дистиллированной водой в агитационном режиме со скоростью вращения верхнеприводной лопастной мешалки 180 мин{-1} при соотношении твердой фазы к жидкой = 1: 1. Результаты выполненных тестов по спеканию руды сульфатами кальция и калия показали возможность извлечения лития в раствор на уровне 89 % при 950 C, извлечение рубидия при данной температуре составило 32, 22 %. Максимальное извлечение рубидия в 57, 18 % достигнуто при температуре 900 C, извлечение лития при данной температуре составило 79, 35 %. Дальнейшее применение технологии сорбционного извлечения лития из технологических растворов позволит получить карбонат лития батарейного качества.

Аннотация: Приведены результаты опытной прокатки узких лент из свинцового сплава С1 на двухвалковом стане 130x10. Изучено изменение механических свойств и структуры материала в исходном отожженном состоянии и после шести проходов лент шириной 10 мм с толщины 2 до 0, 9 мм. Установлено, что от прохода к проходу с увеличением относительного обжатия с 30 до 50-55 % происходит изменение механических свойств и структуры материала. В исходном состоянии показатели твердости и прочности минимальные (13 HV, в = 1, 09 МПа), а пластические - максимальные (относительное удлинение delta = 25 %, сужение поперечного сечения pci = 54 %). Форма зерна в структуре материала сферическая размером около 3 мкм. Проведено исследование изменения механических свойств на каждом из шести проходов лент при прокатке. Показано, что после последнего прохода при суммарном обжатии лент, равном 50-55 %, значения твердости и прочности выросли (51 HV, sigma[в] = 1, 56 МПа), а показатели пластичности снизились (относительное удлинение delta = 17, 6 % и сужение поперечного сечения pci = 23, 15 %). В структуре материала появилась направленная текстура, совпадающая с направлением прокатки. На выходе лент из стана форма зерна стала вытянутой с отношением длины к ширине, равным 2: 6 мкм. Построены графики и получены линейные уравнения регрессии, позволяющие установить пересекающиеся связи между изменением прочностных и пластических свойств в исходном состоянии и по мере шести последовательных прокаток. Полученные результаты и закономерности применяют при неразрушающем контроле механических свойств листового проката и настройке валков стана 130x10 машиностроительного предприятия БФ АО "НПО "Прибор" для улучшения качества лент из сплава С1.

Аннотация: Исследован состав шлаков производства бронз медеплавильного производства методом РФА: содержание меди составляет до 48, 742 % (ат. ), содержание цинка составляет 33, 405 % (ат. ). Оптимизированы параметры выщелачивания бронзового шлака серной кислотой 0, 1 моль/л. Медный кек после сернокислого выщелачивания подвергнут медно-аммиачному выщелачиванию, а также медно-хлоридному травлению (время 20-40 мин, предельная концентрация меди 35, 0-55, 5 г/л соответственно). Экстракция меди из растворов выщелачивания проведена с использованием экстрагентов Д2ЭГФК, ДХ-510А, LIX 54-I при их концентрациях 50-100 %. Проведено электровыделение меди из полученных на предыдущей стадии реэкстрактов, i[к] = 0, 6 А/дм{2}.

Аннотация: Водорастворимые солевые модели на основе карбамида часто используют при изготовлении крупногабаритных корпусных отливок методом литья по выплавляемым моделям ввиду высокой прочности и низкой величины линейной усадки. Однако в настоящее время на предприятиях осуществляют постепенный переход на технологический процесс, где в качестве связующего для изготовления оболочковых форм вместо гидролизованного раствора этилсиликата применяют водные связующие на основе силиказоля, что требует дополнительных исследований возможных взаимодействий модели и связующего. Рассмотрено влияние компонентов модельных масс (сульфата магния, нитрата калия, поливинилового спирта и диметилглиоксима) на свойства солевых модельных составов. С помощью ротационного вискозиметра исследовано влияние добавок на характер кристаллизации и определена температура когерентности модельных составов, которая находилась в интервале 112-126 C. Наиболее низкая температура когерентности наблюдается для модельных составов с добавкой нитрата калия. Измерения линейной усадки, выполненные с применением ручного 3D-сканера, позволили установить, что в зависимости от состава модельные массы имеют низкую линейную усадку (0, 3-0, 55 %), величина которой хорошо коррелирует с величиной температуры когерентности. Чем выше температура когерентности модельной массы, тем ниже линейная усадка, и наоборот. Оценку взаимодействия водного связующего с модельными массами производили по краевому углу смачивания и площади растекания. Были получены противоречивые результаты для двух методов, но в целом можно сказать, что добавка поливинилового спирта и диметилглиоксима способствует повышению краевого угла смачивания, а значит, способствует снижению степени взаимодействия связующего с модельной массой. Измерения шероховатости с помощью профилометра показали, что модельные составы обеспечивают низкую шероховатость моделей в пределах Rz 3, 2-6, 8 мкм при затвердевании модельной массы в металлической форме. Механические испытания по схеме трехточечного изгиба показали, что добавки нитрата калия и поливинилового спирта обеспечивают значительное упрочнение модельных масс, и максимальное значение предела прочности на изгиб составило 15, 9 МПа.

Аннотация: Представлены результаты исследования влияния ионного состава жидкой фазы пульпы на технологические показатели обогащения медно-никелевой руды. Установлено снижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз жидкость - газ для растворов хлоридов натрия, кальция и магния в концентрациях 1 и 5 г/л. На основании результатов исследования предложен следующий ряд хлоридсодержащих солей в порядке снижения поверхностного натяжения в дистиллированной воде: CaCl[2] > MgCl[2] > NaCl. Минимальное значение этого параметра установлено для хлорида натрия в концентрации 5 г/л - 50, 25 мН/м. В результате исследования влияния пенообразователей на поверхностное натяжение в дистиллированной воде определен ряд поверхностно-активных веществ в порядке снижения поверхностной активности: Т66 > Т80 > ОПСБ > МИБК > сосновое масло. Установлен ряд пенообразователей по мере снижения их поверхностно-активных свойств в присутствии исследуемых хлоридсодержащих солей в воде: Т66 > Т80 > ОПСБ > МИБК > сосновое масло. Для пенообразователя Т-66 концентрацией 1 % (расход 50 г/т) поверхностное натяжение на границе раздела жидкость - газ в присутствии хлоридсодержащих солей составило 21, 56 мН/м. При флотации с использованием растворов солей (CaCl[2], MgCl[2], NaCl) установлено снижение содержаний меди и никеля во флотационном концентрате ввиду депрессирующего эффекта ионов кальция. Рост извлечения полезных компонентов в концентрат коррелируется повышением поверхностно-активных характеристик пенообразователей при наличии хлоридсодержащих солей в воде ввиду наличия ионов хлорида натрия, вероятно, снижающих депрессирующий эффект ионов кальция.

Аннотация: 22 августа 2024 г. отметил свой 70-летний юбилей доктор экономических наук, кандидат геолого-минералогических наук, отличник разведки недр Министерства природных ресурсов, член-корреспондент Российской Академии естественных наук, профессор Томского политехнического университета (ТПУ) Григорий Юрьевич Боярко.