Engineering Sciences Series / 2023 year / Issue 5

Приведены результаты флотации апатит-нефелиновой руды, изучено влияние минерального состава апатит- нефелиновых руд на ионный состав флотационной пульпы и технологические показатели флотации апатита. Показано депрессирующее действие Fe(OH)3 и Al(OH)3 на флотацию апатита.

Методом ИК-спектроскопии поглощения в области валентных колебаний ОН–-групп исследованы кристаллы LiNbO3конг, LiNbO3стех, LiNbO3стех(6,0 мас. % K2O), LiNbO3 : Mg (5,29 мол. % MgО), LiNbO3: Gd (0,003) : Mg (0,65 мас. %). Установлено: полосы поглощения на ИК-спектре можно отнести к двум группам. К первой группе относятся полосы поглощения в диапазоне частот 3465–3488 см–1, связанные с нарушением стехиометрии в кристалле из-за наличия точечных дефектов (VLi, NbLi) и образованных с ними комплексных дефектов VLi-ОН, NbLi-ОН. Ко второй группе относятся полосы поглощения в диапазоне частот 3490–3590 см–1, связанные с изменением механизма вхождения легирующей примеси в структуру кристалла и образования комплексных дефектов (MеNb-ОН, MеLi-ОН-MеNb).

Исследовано влияние состава исходной шихты и температуры прокаливания механоактивированной смеси оксидов кремния, циркония и церия на синтез твердых растворов в композициях SiO2-хZrO2-0,1CeO2 (х = 0,9–1 ,2). Механоактивация проводилась в центробежно-планетарной мельнице АГО-2 в течение 10 мин при центробежном факторе 40 g. Полученные смеси прокаливались в интервале температур 1200–1400 °C течение 3 часов. Показано, что продуктами синтеза, по данным рентгенофазового анализа, являются Се-содержащий циркон (ZrSiO4), Zr-содержащий церианит и Се-содержащий тетрагональный диоксид циркония. На основе содержания указанных фаз в прокаленных образцах, рассчитанных по методу Ритвельда, рекомендованы условия синтеза, соответствующие наиболее полному вхождению церия в структуру циркона и тетрагонального ZrО2.

Выполнен синтез покрытий карбидов хрома на поверхности углеродных волокон марки «Карбопон-В-22» методом бестокового переноса в среде расплавленных солей.

Представлены сведения о зависимости суспензионного эффекта апатита и кальцита в присутствии ионов флотационной пульпы. Показана возможность использования результатов рН-метрии для описания поверхностных свойств апатита и кальцита.

Изучено влияние соотношения объемов органической и водной фаз и примесных элементов в виде меди и кобальта на экстракцию цинка из концентрированных хлоридных никелевых растворов экстракционными смесями на основе третичных аминов. Исследовано влияние различных алифатических разбавителей и модификаторов. Установлен оптимальный состав экстракционной смеси для извлечения цинка из технологических растворов АО «Кольская ГМК».

Синтезирован кобальтат лития (LiCoO2) стехиометрического состава комбинированным золь-гель методом с твердофазным окончанием. Новизна работы заключается в том, что окисление кобальта (Co2+→Co3+) проводится не длительной термообработкой или использованием дорогостоящих окислителей, а кислородом воздуха при барботации после осаждения гидроксида кобальта в среде гидроксида лития. На основании экспериментально полученных данных установлены оптимальные параметры синтеза и разработана принципиальная технологическая схема синтеза LiCoO2 стехиометрического состава. Определены электрофизические свойства кобальтата лития (электронная, ионная проводимость) и физические свойства (размер частиц, удельная поверхность.

Исследовано электрохимическое поведение отходов ренийсодержащих сплавов на основе вольфрама типа ВР (мас. %: W — 80–95, Re — 5–20) в растворе (NH4)2CO3 1,0 М с использованием метода линейной вольтамперометрии в потенциодинамическом режиме и потенциостатического электролиза. Проведено разделение вольфрама и рения из полученного электролита путем кристаллизации паравольфрамата аммония и концентрирования рения в маточном растворе. Предложена принципиальная технологическая схема переработки ренийсодержащих вольфрамовых сплавов.

Изучены процессы, протекающие в ходе синтеза гафната иттрия Y2Hf2O7 твердофазным методом с применением механоактивации. Механоактивация стехиометрической смеси оксидов иттрия и гафния проводилась в лабораторной планетарной мельнице АГО-2 при центробежном факторе 40 g в течение 10 мин. По данным ИК-спектроскопии установлено протекание процессов гидратации и карбонизации образцов в ходе механоактивации за счет поглощения влаги и углекислого газа воздуха. Установлена температура дегидратации и декарбонизации при термообработке механоактивированной смеси оксидов. С помощью рентгенофазового анализа показано, что при прокаливании механоактивированной смеси оксидов образуется Y2Hf2O7 со структурой флюорита. По методу Шеррера были рассчитаны размеры кристаллитов гафната иттрия, которые составили 22 и 94 нм для образцов, прокаленных в течение 3 часов при температуре 1100 и 1200 °C соответственно.

Проведенные исследования показали, что наибольшей активностью при гидрировании двойной связи обладает ИФАВ с малыми энергиями связи. Введение дезактивирующего агента в каталитическую систему, по всей видимости, будет менять характеристики адсорбционного равновесия, прежде всего из-за предпочтительной адсорбции яда на определенных активных центрах поверхности. Для обеспечения селективного гидрирования соединений, способных восстанавливаться по разным механизмам, необходимо создание теоретических основ целенаправленного регулирования свойств каталитических систем, основанных на моделировании подобных гидрогенизационных процессов. Поэтому результаты работы, показывающие пути управления селективностью дезактивации катализаторов и возможности целенаправленного смещения адсорбционного равновесия, являются актуальными. Ключевые слова:

Изучена возможность использования соединений кальция, железа или алюминия в процессах очистки воды от фосфат-ионов. Показано, что карбонат кальция позволяет извлекать большую их часть (с 14310 до 144 мг/л). Дальнейшую очистку воды проводили соединениями железа и алюминия, которые позволили достичь нормы для вод питьевого назначения (ПДКп) по фосфат-ионам (≤ 3,5 мг/л), при этом вторичное загрязнение компонентами используемых реагентов не превышает норм ПДКп.

Разработаны подходы к синтезу препарата для фотон-захватной терапии на основе комплексного соединения золота с цистеином [Au(I)-Cys]n. Установлена зависимость размеров частиц комплекса от pH. При использовании механизма крейзинга получены нанокомпозитные материалы на основе полилактида и содержащие частицы [Au(I)-Cys]n со средним размером около 10 нм. Полученные материалы изучены при помощи электронной микроскопии, и установлена их структура.

Представлены данные об изменении массы полипропилена в некоторых органических разбавителях и экстрагентах. Установлено, что набухание полипропилена в органических соединениях увеличивается в ряду октанол-1 < ундеканон-2 < октанон-2 < алифатический разбавитель < ароматический разбавитель. Изучена набухаемость полипропилена в действующем производстве на стадии цинкоочистки никелевого электролита предприятия АО «Кольская ГМК».

Проведены пуско-наладочные работы по введению в строй экстракционного оборудования в новой схеме экстракционного извлечения кобальта с использованием третичного амина из растворов от гидрохлоридного выщелачивания гидратных кобальтовых концентратов. В результате оптимизации экстракционных процессов получены концентрированные растворы хлорида кобальта, пригодные для производства товарного кобальта.

Проведено определение самоочищающейся способности поверхности мелкозернистого бетона, содержащего наноразмерные частицы TiO2-SiO2, двумя методами: по измерению краевого угла смачивания и по изменению интенсивности окраски органического красителя. Установлено, что использование в составе мелкозернистого бетона отходов производства титаносиликатного сорбента способствует улучшению его технико- эксплуатационных характеристик и обеспечивает поверхности бетона способность к самоочищению. С увеличением содержания добавки от 1 до 2 % от массы цемента фотокаталитическая активность бетона возрастает.

Путем гидротермального синтеза получен щелочной титаносиликат (Ti-Si) со структурой, подобной минералу иванюкит. Выявлено влияние на фазовый состав и свойства полученного продукта предварительной добавки в титаносиликатный прекурсор перед синтезом ниобийсодержащего модификатора. Определены сорбционные и фотокаталитические свойства синтезированных образцов, и показано, что присутствие ниобия в структуре Ti-Si значительно повышает его способность разлагать органические красители, в частности метиловый синий, даже при видимом свете.

Механоактивация твердых материалов, в частности гидратированного титанониобиевого осадка (гидратного продукта — ГП), образующегося при азотнокислотной переработке перовскитового концентрата, сопровождается интенсивным уменьшением размера частиц, аморфизацией их поверхности и образованием микродефектов, что значительно увеличивает их химическую активность при взаимодействии с минеральными кислотами. Интерес представляет добавка в концентрат перед разложением фторидного соединения (NH 4НF2), инициирующего кислотное выщелачивание компонентов в жидкую фазу. Полученные результаты могут быть использованы при реализации азотно-сернокислотного варианта технологии перовскита с получением титансодержащей и редкометалльной продукции.

Приведены результаты изучения влияния различных способов обработки древесных опилок на их сорбционные свойства. Установлено, что обработка исходного сорбента раствором соляной кислоты, сверхвысокочастотным излучением и ультразвуком приводит к увеличению сорбционной емкости материала. Установлено, что процесс сорбции ионов цинка из водной среды сорбентами на основе древесных опилок может быть описан с помощью двух зависимостей: уравнения адсорбции Фрейндлиха (для диапазона равновесных значений ионов металла 0,001 –0,02 моль/дм3) и мономолекулярной адсорбции Лэнгмюра (0,02–0,04 моль/дм3). Показано, что в качестве механизмов связывания ионов цинка образцами древесных опилок выступают ионный обмен с участием карбоксильных и гидроксильных групп, а также физическая адсорбция.

Приведены результаты сравнения динамического и статического режима сорбции платиновых металлов волокнистым сорбентом ФИБАН АК-22 на примере технологического раствора горно-металлургического предприятия. Отмечены некоторые особенности процесса.