Физико-химические основы извлечения цветных и редких металлов из комплексных руд и вторичного сырья

Книга 1. Проводились исследования по восстановительному обжигу титаномагнетитового концентрата месторождения Гремяха-Вырмес с получением гранулированного чугуна и титанованадиевого шлака. Установлены оптимальные условия восстановления концентрата и определены эффективные направления дальнейшей переработки полученного шлака. Исследованы процессы солянокислотного разложения сероцветного и красноцветного шламов Пижемского месторождения в интервале температур 40-200оС. Изучено поведение основных минеральных фаз шлама и определены оптимальные параметры солянокислотного разложения. Изучена возможность интенсификации гидрометаллургического выщелачивания никеля и кобальта из восстановленной железистой окисленной никелевой (лимонитовой) руды. Показано, что при проведении сернокислотного выщелачивания огарка в присутствии 5% (NH4)2SO4 уменьшается расход H2SO4 практически на 40% при извлечении в раствор Ni до 92 %, а Со до 69%. Исследована восстановительная плавка продуктов обогащения зол тепловых электростанций – флотационного и углеродного концентратов. В результате плавки получены низкокремнистый ферросилиций и шлак с высоким содержанием глинозема. Показано, что путем автоклавного солянокислотного выщелачивания из шлаков можно извлечь более 67% алюминия. Книга 2. Исследована термодинамика растворов кислорода в расплавах Ni-Co-V-O, Ni-Co-Nb-O и Fe-Ni-Mn-Al-O при 1873 K. Определены значения равновесных концентраций кислорода в зависимости от содержания элементов-раскислителей (V, Nb, Mn и Al). Экспериментально исследовано комплексное раскисление расплава Fe-40% Ni марганцем и алюминием при 1873 K. Установлено, что в пределах 0,1–0,3% Mn концентрация кислорода не зависит от содержания марганца. Исследована кинетика рафинирования от вредной примеси Sn модельных сплавов Co-Sn (0,0551 мас. %) с введением наночастиц ZrO2 и HfO2. Показано, что максимальные значения степени удаления для системы Co-Sn-ZrO2 составляют 18 отн. %, а для Co-Sn-HfO2 – 22 отн. %. Изучены структурные свойства расплавов систем Co-Sn-(ZrO2/HfO2). Показан факт инверсии температурного коэффициента, а также декомпрессия/компрессия расплавов в зависимости от времени выдержки. Исследовано влияние примеси олова (0,005–0,6 мас. %) на структурные и физико-химические свойства расплава никеля. Установлено, что с увеличением содержания олова до 0,05 мас. % в расплавах никеля увеличивается плотность и компрессионный эффект, а также снижается поверхностное натяжение. Книга 3. Разработана технологическая основа процесса переработки концентратов обогащения вкрапленных руд, которая может быть использована при совершенствовании переработки пирротиновых концентратов на Надеждинском заводе ГМК «Норникель». Исследована удельная электропроводность растворов карбонат – перренат аммония в зависимости от их состава и температуры. Выявлена линейная зависимость электропроводности от температуры, рассчитаны температурные коэффициенты электропроводности и величины ее энергии активации. Исследовано анодное поведение рения и сплавов W-Re 5 и 20 масс % в растворах карбоната аммония. Показана возможность электрохимической переработки отходов сплавов ВР в исследуемых электролитах с разделением вольфрама и рения, предложена принципиальная технологическая схема процесса. Твердофазным синтезом получены порошки многокомпонентных теллуридов висмута и сурьмы для производства термоэлектрического материала р-типа. Установлены режимы синтеза и горячего прессования, определены термоэлектрические свойства материалов.