Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy / Известия вузов. Цветная металлургия
Not a member yet
659 research outputs found
Sort by
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ГАЗООЧИСТКИ В АЛЮМИНИЕВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Get PDFThe paper demonstrates the possibility of increasing the efficiency of gas scrubbing systems in aluminum production by improving technologies for trapping and treatment of liquid and solid waste. The paper proposes a non-waste process of «wet» gas scrubbing waste recycling, which makes it possible to obtain fluoroaluminates with a cryolite module of no greater than 1,8–2,0. During treatment of gas scrubbing solutions the optimum ratio of fluoroaluminium acid to sodium fluoride is 14 : 9 (g/kgН2О), which ensures the most complete bonding of aluminum fluoride ions into regeneration products. The pH interval 5Al3F14 (admixed with AlF3), with structural transition from the chiolite to the cryolite Na3AlF6 occurring at pH = 4÷6. This cycle provides for the simultaneous production of aluminum sulfate and carbon concentrates, non-waste treatment of fluoride-alumina slurries, and the use of carbon dioxide in processes of neutralization and treatment of sewage. The paper calculates optimum parameters which ensure emission reduction and improve the balance of components when introducing the «dry» gas scrubbing into a combined (parallel and sequential) scheme of gas scrubbing and regeneration facilities.Показана возможность повышения эффективности систем газоочистки в алюминиевом производстве за счет совершенствования технологий улавливания и переработки жидких и твердых отходов. Предложен безотходный процесс рециклинга отходов «мокрой» газоочистки, позволяющий получать фторалюминаты с криолитовым модулем не более 1,8–2,0. В процессе переработки растворов газоочистки оптимальное соотношение фторалюминиевой кислоты и фтори-да натрия составляет 14 : 9 (г/кгН2О), что обеспечивает наиболее полное связывание алюмофторидных ионов в продукты регенерации. Интервал pH < 4 служит областью получения Na5Al3F14 (с примесью AlF3), при pH = 4÷6 происходит структурный переход от хиолита к криолиту Na3AlF6. Данный цикл предусматривает попутное получение сульфата алюминия и углеродистых концентратов, безотходную переработку фторидно-глиноземных шламов, а также использование диоксида углерода в процессах нейтрализации и очистки сточных вод. Рассчитаны оптимальные параметры, обеспечивающие снижение выбросов и улучшение баланса компонентов при внедрении «сухой» газоочистки в комбинированную (параллельную и последовательную) схему газоочистных и регенерационных сооружений
ВЛИЯНИЕ КАПИЛЛЯРНОГО ДАВЛЕНИЯ В НАНОПУЗЫРЬКАХ НА ИХ ПРИЛИПАНИЕ К ЧАСТИЦАМ ПРИ ПЕННОЙ ФЛОТАЦИИ Часть 5. Кривые растекания нанопузырьков на поверхности с различной смачиваемостью1
Get PDFFor the purpose of improving the accuracy of obtained results, the paper compares two methods for studying wetting and spreading processes upon a solid substrate. The first method utilizes liquid droplets, and the second method utilizes bubbles. When spreading, the shape of droplets and bubbles changes, and this can be assessed quantitatively only by the Laplace equation, though the equation is applied only in the case of bubbles (the second method). For the first method, this excludes control over surface cleanliness of the spreading droplet. The effect of micropollution on the results is considered on the basis of precise calculations carried out for both methods. The paper calculates spreading curves for nanobubbles with initial diameters of 20 and 10 nm on substrates with different wettability, where the wettability is assessed not by the numerical value of the contact angle, but by easily realized samples of such substrates Г, Ф and Нх corresponding to the contact angle, where х is the fraction of the surface under the bubble, covered with molecules of the ionogenic collector: 0,8; 0,6; 0,4, and 0,2. The spreading curves clearly illustrate the range of possible spreading of nanobubbles, from the limit spreading on the substrate Г to practically zero spreading on the substrate Ф, as well as energy sources of the spreading process and causes of their depletion. The informational value of spreading curves is preconditioned by the fact that more than ten parameters of the bubble and the substrate are used in their calculation. When using reagents, activation of the flotation process can spread to larger bubbles.Для повышения точности полученных результатов сравниваются два метода исследования процессов смачивания и рас-текания на твердой подложке. В первом методе используются капли жидкости, а во втором – пузырьки. При растекании формы капель и пузырьков изменяются, и это количественно может быть оценено только посредством уравнения Лапласа, но применяется уравнение только в случае пузырьков (второй метод). Это исключает в случае первого метода контроль за чистотой поверхности растекающейся капли. Влияние микрозагрязнений на результаты рассматривается на основе прецизионных расчетов, проведенных для обоих методов. Рассчитаны кривые растекания нанопузырьков с начальными диаметрами 20 и 10 нм на подложках с различной смачиваемостью, причем смачиваемость оценивается не по числовой величине краевого угла, а по соответствующим ему легко реализуемым примерам таких подложек Г, Ф и Нх, где х – доля поверхности под пузырьком, покрытая молекулами ионогенного собирателя: 0,8; 0,6; 0,4 и 0,2. Кривые растекания наглядно иллюстрируют диапазон возможного растекания нанопузырьков от предельного на подложке Г до практически нулевого на подложке Ф, а также источники энергетического обеспечения процесса растекания и причины их истощения. Информативность кривых растекания обусловлена тем, что при их расчете применяются более десяти параметров пузырька и подложки. При использовании реагентов активация процесса флотации может распространяться на пузырьки большего размера
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАЗЛОЖЕНИЯ ФЕРРИТА ЦИНКА В ПЫЛИ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЛАВКИ СТАЛИ ИЗВЕСТЬЮ
Get PDFThe paper studies the scientific basis of the pyrometallurgical treatment process for electric steelmaking dust containing zinc ferrites. Thermodynamic analysis of zinc ferrite decomposition by lime was performed. According to the calculated data analysis, dust requires adding at least 46 % of CaO to decompose more than 90 % of ZnFe2O4, and at least 60 % of CaO to decompose more than 95 % of ZnFe2O4. The calculation results were verified by the laboratory furnace experiments. Experimental dust calcination in air with lime added up to 60 % of dust mass at a temperature of 1000 °C and a holding time of 4 h confirmed that zinc ferrite is decomposed by calcium oxide with the formation of zinc oxide and dicalcium ferrite. In addition, 50 kg of sublimates per 1 ton of dust were obtained containing 29 % of lead and 15 % of zinc. Dust calcination with the addition of lime can be used to transform zinc from ferrite to a soluble oxide form. Intermediate products resulting from calcination can be used for zinc and lead recovery. After zinc leaching it is possible to obtain the iron-containing product applicable in ferrous metallurgy. The approach has a variety of technological advantages in comparison with the known Waelz process. In particular, calcination with lime requires lower temperature (1000 °C) than the known technology (1250 °C), it eliminates the second stage of Waelz treatment necessary to purify zinc oxide fed for leaching from halides, significantly reduces coke consumption and simplifies gas cleaning from dust due to the 6–8 times lower quantity of sublimates.Изучены научные основы пирометаллургической технологии переработки пылей электросталеплавильного производства, содержащих ферриты цинка. Выполнен термодинамический анализ разложения феррита цинка известью. Анализ полученных расчетных данных показал, что для разложения более чем 90 % ZnFe2O4 необходимо добавить к пыли не менее 46 % CaO, а для разложения более чем 95 % ZnFe2O4 – не менее 60 % CaO. Результаты расчетов проверены экспериментально на лабораторной печи. Экспериментальная прокалка пыли на воздухе с добавлением извести в количестве 60 % от массы пыли при температуре 1000 °C с временем выдержки 4 ч подтвердила, что процесс разложения феррита цинка оксидом кальция с образованием оксида цинка и двухкальциевого феррита имеет место. При этом также были получены возгоны в количестве 50 кг на 1 т пыли, содержащие 29 % свинца и 15 % цинка. Процесс прокалки пыли с известью можно применять для перевода цинка из феррита в растворимую оксидную форму. В результате прокалки могут быть получены промежуточные продукты для извлечения цинка и свинца. После выщелачивания цинка возможно получение железосодержащего продукта, который может быть востребован в черной металлургии. Использованный подход имеет ряд технологических преимуществ по сравнению с известной технологией вельцевания цинксодержащих металлургических пылей. В частности, процесс протекает при более низкой температуре (1000 °C) по сравнению с известной технологией (1250 °C), исключается вторая стадия вельцевания, необходимая для очистки от галогенидов поступающего на выщелачивание оксида цинка, значительно сокращается расход кокса, а также упрощается очистка газов от пыли из-за уменьшения количества возгонов в 6–8 раз
ПОЛУЧЕНИЕ НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТОВОГО КОНЦЕНТРАТА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ РЕНИЙСОДЕРЖАЩЕГО ЖАРОПРОЧНОГО СПЛАВА
Get PDFThe article describes the results of HAS32-VI superalloy electrochemical processing in nitric acid solutions in galvanostatic mode. Experiments were conducted for electrochemical dissolution of HAS32-VI superalloy in galvanostatic mode using nitric acid with a concentration of 100 g/l at different values of anode current density. It is found that this leads to quantitative separation of superalloy HAS32-VI components. The anode slurry is the concentrate of refractory metals – niobium, tantalum, molybdenum and tungsten. Cobalt, rhenium and the principal amount of aluminum, chromium and nickel partially pass into electrolyte. The flow diagram of HAS32-VI superalloy processing was suggested that provides for generation and separation of the principal nickel and cobalt amount at the first stage with the formation of Ni–Co-containing metal sediment.Изложены результаты электрохимической переработки жаропрочного сплава марки ЖС32-ВИ, реализованной в гальваностатическом режиме в азотнокислом электролите. Проведены эксперименты по электрохимическому растворению в гальваностатическом режиме этого сплава с использованием раствора азотной кислоты с концентрацией 100 г/л при различных значениях плотности тока. Показано, что происходит количественное разделение составляющих его компонентов: в анодном шламе концентрируются тугоплавкие металлы – ниобий, тантал, молибден и вольфрам, а в электролит переходят частично кобальт и рений и основное количество алюминия, хрома и никеля. Предложена принципиальная технологическая схема переработки сплава ЖС32-ВИ, в которой получение и отделение основной массы никеля и кобальта осуществляются на первой стадии, с формированием металлического Ni–Co-содержащего осадка
ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ La–Mn–Cu–O НА СТАЛИ-ИНТЕРКОННЕКТОРЕ 08Х17Т ДЛЯ ТВЕРДООКСИДНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, ПОЛУЧЕННЫЕ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИИ ИЗ НЕВОДНЫХ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Get PDFA novel method was developed to form a protective layer on 08KhG17T stainless steel used to make interconnectors for solid oxide fuel cells. The method was based on the electrocrystallization of metals from non-aqueous electrolyte solutions on the stainless-steel interconnector surface with subsequent thermal treatment. Chemical composition of electrolyte was selected so that the surface is coated with an oxide protective layer of the following composition: LaMn0,9Cu0,1O3. As a result, a uniform oxide layer was formed on the stainless steel interconnector surface to protect stainless steel against high-temperature oxidation resulting in degraded functional properties of the interconnector. The coatings formed were characterized by means of grazing incidence X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy and scanning electron microscopy from the surface and in the cross section. Elemental and phase composition analyses have shown that the main components of the protective coatings are compounds with perovskite and spinel structures. The protective coating in contact with cathode material based on lanthanum strontium manganite have shown significantly lowered chromium penetration from steel as a result of diffusion annealing in comparison with the sample without the protective coating. Interconnector bonding to the protective coating has shown no noticeable degradation during at least 500 h at 850 °C in ambient air.Разработан новый метод формирования защитного покрытия на нержавеющей стали марки 08Х17Т, используемой для изготовления интерконнекторов твердооксидных топливных элементов. Он основан на электрокристаллизации металлов из неводных растворов электролитов на поверхности интерконнектора из нержавеющей стали с последующей термической обработкой. Химический состав электролита подбирался из расчета получения на поверхности оксидного слоя состава LaMn0,9Cu0,1O3. В результате на поверхности нержавеющей стали-интерконнера сформировался сплошной оксидный слой, защищающий сталь от высокотемпературного окисления, ведущего к деградации функциональных свойств интерконнектора. Полученные покрытия исследованы методами рентгенофазового анализа в геометрии скользящего пучка, рентгенофотоэлектронной спектроскопии и растровой электронной микроскопии с поверхности и в поперечном сечении. Анализ элементного и фазового составов покрытия показал, что основными его компонентами являются соединения со структурой перовскита и шпинели. В контакте с катодным материалом на основе манганита лантана–стронция защитное покрытие показало заметное ухудшение проникновения хрома из стали в результате диффузионного обжига по сравнению с образцом без покрытия. Соединение интерконнектора с покрытием не показывает заметной деградации в течение не менее 500 ч при температуре 850 °C в воздушной атмосфере
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ И ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В СИСТЕМЕ Fe2O3–NiO–CoO–C
Get PDFThe paper describes the thermodynamic simulation of chemical and phase transformations in the Fe2O3–NiO–CoO–C system carried out using the Astra 4 multipurpose software package developed at the Bauman Moscow State Technical University, which was designed to simulate equilibrium states and processes in high-temperature systems with chemical and phase transformations. The study of chemical and phase transformation simulation in the system was carried out in temperature ranges of 573–1773 K and pressure ranges of 0,001–0,1 MPa. In the course of simulation it was found that iron mainly transited into Fe(k) and its transition degree (αFe) was from 28,9 % at Т = 1173 K to 99,05 % at Т = 1773 K; the value of αNi was 100 % at Т = 573÷1273 K and decreased to 99,99 % (when starting transition into the gaseous phase) when the temperature increased to 1773 K; the transition degree of cobalt (similar to nickel, it was distributed into Со(к)) was 100 % at Т = 573÷1273 K and decreased to 99,99 % (when starting transition into the gaseous phase) when the temperature increased to 1773 K.Проведено термодинамическое моделирование химических и фазовых превращений в системе Fe2O3–NiO–CoO–C с помощью многоцелевого программного комплекса «Астра 4», разработанного в МВТУ им. Баумана, предназначенного для моделирования равновесных состояний и процессов в высокотемпературных системах с химическими и фазовыми превращениями. Изучение моделирования химических и фазовых превращений в системе выполнялось в интервалах темпе-ратур 573–1773 К и давлений 0,001–0,1 МПа. В ходе моделирования было установлено, что железо в основном переходит в Fe(к) и степень его перехода (αFe) составляет от 28,9 % при Т = 1173 К до 99,05 % при Т = 1773 К; величина αNi составляет 100 % при Т = 573÷1273 К и с повышением температуры до 1773 К снижается до 99,99 % (начинает переходить в газовую фазу); степень перехода кобальта (аналогично никелю он распределяется в Со(к)) составляет 100 % при Т = 573÷1273 К и с увеличением температуры до 1773 К снижается до 99,99 % (начало перехода в газовую фазу).
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СВОЙСТВ БИОРЕАГЕНТА, ОКИСЛЯЮЩЕГО СУЛЬФИДЫ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Get PDFThe paper determines the structural formula and quantum chemical characteristics of the most energetically probable, stable conformation of the bioreagent molecule formed during the oxidation of iron (II) ions by the autotrophic mesophilic iron-oxidizing bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans in a solution of sulfuric acid consisting of iron (III) ion and three acid residues of glucuronic acid.The bioreagent oxidant is widely used in the industry for leaching metals from non-ferrous sulfide ores and enrichment concentrates.The quantum chemical characteristics of the bioreagent molecule are analyzed in comparison with the characteristics of anhydrous iron (III) sulphate, also used in hydrometallurgy as an oxidizer. The structure and quantum-chemical characteristics are studied using the method of molecular computer simulation, the theory of boundary molecular orbitals, and the Pearson principle. It has been established that the most energetically probable, stable conformation of the bioreagent molecule contains the acid residues of glucuronic acid of a non-cyclic structure. According to the research results, the bioreagent refers to the more rigid Lewis acid – electron acceptor – than iron (III) sulphate. The bioreagent molecule is less polarized, characterized by lower absolute electronegativity and 2 times larger volume. A theoretical substantiation of the greater persistence of primary sulphides – pyrite, pentlandite, chalcopyrite, relative to the secondary minerals – pyrrhotine, chalcocite and covellite is proposed based on the calculated values of the boundary molecular orbitals, absolute stiffness and electronegativity of iron, copper and nickel sulfides. The bioreagent characteristics that determine the interaction efficiency – volume, heat of formation, steric energy and its components, total energy, etc. are many times greater than for Fe2(SO4)3. The high oxidative activity of the bioreagent relative to Fe2(SO4)3 can be justified by the higher partial charge of the iron atom, the greater length of bonds between atoms, the lower energy of the lower free molecular orbitals and the greater degree of charge transfer during the interaction of the bioreagent with the sulfide minerals.Определены структурная формула и квантово-химические характеристики наиболее энергетически вероятной, устойчивой конформации молекулы биореагента, образуемого при окислении ионов железа (II) автотрофными мезофильными железоокисляющими бактериями Acidithiobacillus ferrooxidans в растворе серной кислоты, состоящего из иона железа (III) и трех кислотных остатков глюкуроновой кислоты. Биореагент-окислитель широко применяется в промышленности для выщелачивания металлов из сульфидных руд цветных металлов и концентратов обогащения. Проведен анализ квантово-химических характеристик молекулы биореагента в сравнении с безводным сульфатом железа (III), также используемым в качестве окислителя в гидрометаллургии. Для исследования структуры и квантово-химических характеристик использовались метод молекулярного компьютерного моделирования, теория граничных молекулярных орбиталей и принцип Пирсона. Установлено, что наиболее энергетически вероятная, устойчивая конформация молекулы биореагента содержит кислотные остатки глюкуроновой кислоты нециклической структуры. Согласно результатам исследований биореагент относится к более жесткой кислоте Льюиса (акцептору электронов), чем Fe2(SO4)3. Молекула биореагента менее поляризована и характеризуется меньшей абсолютной электроотрицательностью и в 2 раза бóльшим объемом.По рассчитанным значениям граничных молекулярных орбиталей, абсолютной жесткости и электроотрицательности сульфидов железа, меди и никеля предложено теоретическое обоснование большей упорности первичных сульфидов (пирита, пентландита, халькопирита) относительно вторичных минералов (пирротина, халькозина и ковеллина). Определяющие эффективность взаимодействия характеристики (объем, теплота образования, стерическая энергия и ее составляющие, общая энергия и др.) биореагента во много раз выше, чем у Fe2(SO4)3. Большая окислительная активность биореагента относительно Fe2(SO4)3 может обосновываться бóльшими частичным зарядом атома железа и длиной связей между атомами, меньшей энергией низшей свободной молекулярной орбитали, а также повышенной степенью переноса заряда при взаимодействии биореагента с сульфидными минералами
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ, ПЛОТНОСТЬ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДЕФОРМИРУЕМЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Al–Mg
Get PDFA comparative study was carried out to determine the effect of AlZr4, AlZr10 and AlSc2 modifying master-alloys and magnetic-pulse treatment (MPT) on the density (in liquid and solid state), electrical conductivity (in solid state) and macrostructure of AMg5 and AMg6 alloys. Molten master alloys were poured into special devices to ensure a cooling rate of ~102, ~103 and ~106 °C/s during crystallization. Master alloys were introduced into the melts at the rate of 0.01% per modifier element. It is shown that melt modification with nucleating additives contributes to higher alloy density in liquid and solid states. The electrical conductivity of the alloys with AlZr4 and AlZr10 master alloys added is lower. The AlSc2 master alloy introduction causes an increase in the electrical conductivity of AMg5 and AMg6 alloys. This effect is observed for the first time and requires additional research. It is found that the AlSc2 master alloy obtained by crystallization in a water-cooled roller mold has the greatest influence on the physical properties of alloys in comparison with AlZr4 and AlZr10 master alloys. It also provides maximum macrograin refinement. Magnetic-pulse treatment (MPT) of melts following the axial scheme of impact contributes to higher density of alloys in liquid and solid states similar to the introduction of modifying master alloys. Electrical conductivity increases after MPT as with the AlSc2 master alloy added to melts. Alloy macrograin refinement at magnetic-pulse treatment is comparable with the addition of the AlZr4 modifying master alloy. The comparative studies allow for the conclusion that magnetic-pulse treatment can be attributed to physical modification methods. The methods of density and electrical conductivity determination can be used for express evaluation of the studied effects for their modifying effectiveness. Выполнено сравнительное исследование по влиянию модифицирующих лигатур AlZr4, AlZr10 и AlSc2, а также магнит-но-импульсной обработки (МИО) на плотность (в жидком и твердом состояниях), электропроводность (в твердом со-стоянии) и макроструктуру сплавов АМг5 и АМг6. Лигатурные расплавы заливались в специальные устройства, обеспечивающие скорости охлаждения при кристаллизации ~102, ~103 и ~106 °С/с. Лигатуры вводились в расплавы из расчета 0,01% по элементу-модификатору. Показано, что модифицирующая обработка расплавов добавками зародышеобразующих лигатур способствует повышению плотности сплавов в жидком и твердом состояниях. Электропроводность сплавов с добавками лигатур AlZr4 и AlZr10 снижается. Введение лигатуры AlSc2 вызывает повышение электропроводности сплавов АМг5 и АМг6. Данный эффект установлен впервые и требует дополнительных исследований. Установлено, что по сравнению с лигатурами AlZr4 и AlZr10 наибольшее влияние на физические свойства сплавов оказывает лигатура AlSc2, полученная кристаллизацией в водоохлаждаемом валковом кристаллизаторе. Также она обеспечивает максимальное измельчение макрозерна. Магнитно-импульсная обработка расплавов по осевой схеме воздействия, как и введение модифицирующих лигатур, способствуют увеличению плотности сплавов в жидком и твердом состояниях. Электропроводность после МИО повышается, как и после добавки в расплавы лигатуры AlSc2. Измельчение макрозерна сплавов при МИО сопоставимо с модифицированием лигатурой AlZr4. На основании сравнительных исследований сделан вывод о том, что МИО можно отнести к физическим способам модифицирования. Методики определения плотности и электропроводности предлагается использовать для экспрессной оценки модифицирующей эффективности исследованных воздействий.
ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ПОВЕРХНОСТИ УЛЬТРАТОНКИХ СУЛЬФИДОВ И ФЛОТОАКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛОВ
Get PDFThe paper shows the results obtained in experimental studies of zeta potential of ultrafine sulfides (chalcopyrite, tennantite, galena, sphalerite, pyrite, pyrrhotite); floatability of mono-mineral flotation grade sulfide fractions (–0,1 + 0,05 mm) in the mechanical flotation cell; floatability of sludges (–0,041 + 0,010 mm) in the Hallimond tube with adsorption under foamless flotation conditions. The method for preparation of ultrafine powders and sulfhydryl collectors for zeta potential measurement is provided. The paper studies zeta potential of mineral particle surface and insoluble forms of sulfhydryl collectors in the pH range from 2,0 to 12,5 (acidic medium was prepared using H2SO4, alkali medium was prepared using NaOH or Ca(OH)2). The obtained zeta potentials of sulfides were different for sodium hydroxide and lime media. In NaOH medium at pH> 9,5 zeta potential values of all sulfides were negative; in Ca(OH)2 medium at pH > 11 they had positive zeta potential values (1–18 mV); chalcopyrite zeta potential values are positive in the studied range pHCa(OH)2 = 9,0÷12,5. Isoelectric points were identified for chalcopyrite (pH = 6,5 and 8,8), tennantite (pH = 3,0), sphalerite (pH = 5,1 and 6,4), pyrite (pH = 3,1 and 8,9) and pyrrhotite (pH = 7,0) in sulfuric acid and sodium hydroxide medium; for tennantite and sphalerite (pH = 12,0), galena (pH = 11,2), pyrite (pH = 9,5 and 11,2), pyrrhotite (pH = 9,5 and 12,1) in lime medium. Measurements of zeta potential values of ultrafine sulfide particles make it possible to define more exactly the mechanism of interaction between sulfhydryl collectors and sulfides, associate non-selective extraction of sulfide sludges in high-alkali lime medium with the electrostatic component contribution during adhesion of ultrafine sulfide particles on bubbles and their mechanical removal to the froth.Изложены результаты экспериментальных исследований электрокинетического потенциала (ЭКП) ультратонких сульфидов (халькопирит, теннантит, галенит, сфалерит, пирит, пирротин); флотируемости мономинеральных фракций сульфидов флотационной крупности (–0,1 + 0,05 мм) в механической флотомашине; флотируемости шламов (–0,041 + 0,010 мм) в трубке Халлимонда с адсорбцией в условиях беспенной флотации. Приведена методика подготовки ультратонких порошков и сульфгидрильных собирателей к измерению ЭКП. Изучены ЭКП поверхности частиц минералов и нерастворимых форм сульфгидрильных собирателей в диапазоне рН от 2,0 до 12,5 (кислая среда создавалась с использованием H2SO4, щелочная – NaOH или Ca(OH)2) – были получены разные результаты ЭКП сульфидов для среды гидроксида натрия и извести. В среде NaOH при рН > 9,5 у всех сульфидов значения ЭКП отрицательные; в среде Ca(OH)2 при рН > 11 они имеют положительные ЭКП (1–18 мВ); у халькопирита ЭКП положительны в исследованном диапазоне pHCa(OH)2 = = 9,0÷12,5. Установлены значения точки нулевого заряда: в среде серной кислоты и гидроксида натрия – для халькопирита (рН = 6,5 и 8,8), теннантита (рН = 3,0), сфалерита (рН = 5,1 и 6,4), пирита (рН = 3,1 и 8,9) и пирротина (рН = 7,0); в известковой среде – для теннантита и сфалерита (рН = 12,0), галенита (рН = 11,2), пирита (рН = 9,5 и 11,2), пирротина (рН = 9,5 и 12,1). Измерения ЭКП ультратонких частиц сульфидов позволяют уточнить механизм взаимодействия сульфгидрильных собирателей с сульфидами, связать неселективное извлечение шламов сульфидов в высокощелочной известковой среде с вкладом электростатической составляющей при адгезии ультратонких частиц сульфидов на пузырьках и их механическим выносом в пенный продукт
СИНТЕЗ ГИДРОКАРБОАЛЮМИНАТОВ ЩЕЛОЧНО-ЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ПРИРОДНОГО МАГНИЙСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ В УСЛОВИЯХ ГЛИНОЗЕМНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Get PDFThe article presents the results of studying the synthesis kinetics of hydrated magnesium carboaluminates and determines the key role of preceding thermal activation of a raw magnesium component and temperature in the process rate. The study covers the mechanism and conditions of co-crystallization of hydrated calcium and magnesium carboaluminates from the pre-activated natural Mg-containing raw material. It is found that the hexagonal structures of synthesized substances exhibit high regenerative ability. The paper offers a process and instrumentation diagram for synthesizing hydrated carboaluminates of alkali-earth metals in alumina production.Представлены результаты исследований кинетики синтеза гидрокарбоалюминатов магния, определена ключевая роль предшествующей температурной активации магниевой составляющей сырья и температуры в скорости процесса. Рассмотрены механизм и условия совместной кристаллизации гидрокарбоалюминатов кальция и магния из предварительно активированного природного Mg-содержащего сырья. Установлена высокая регенерационная способность гексагональных структур синтезированных веществ. Предложена аппаратурно-технологическая схема процесса синтеза гидрокарбоалюминатов щелочно-земельных металлов в условиях глиноземного производства.