ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ ОТХОДОВ ТИТАНОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
Аннотация
В работе представлено исследование процесса обогащения отходов титанового производства (песчано-шлаковой смеси) методами механической и магнитной сепарации с целью уменьшения потерь полезного компонента в технологии переработки ильменитового концентрата. Состав исходной фракции исследуемой смеси и фракций, полученных в процессе механической и магнитной сепарации, оценивали при помощи рентгенофазового и рентгеноспектрального анализов. Оценку размера частиц анализируемой смеси выполняли с помощью сканирующего электронного микроскопа высокого разрешения «S-3400N» и оптического микроскопа «МБС-1» с цифровой фотокамерой Webbers MYscope 560MCCD. В результате разделения анализируемой смеси методом механической классификации показано, что фракция 0,16 – 0,4 мм содержит значительную долю песка (до 94%) и может быть полностью удалена из технологии без дальнейшей переработки. Остальные фракции помимо диоксида титана, железа и его оксидов содержат значительную долю диоксида кремния, отделить которую методом ситовой классификации не представляется возможным. Исследования по разделению анализируемой смеси методом магнитной сепарации показали, что в немагнитную фракцию удается выделить фазы песка и диоксида титана без примесей железа. При этом в магнитной части остается практически все железо с его трехвалетным оксидом, а также большая доля частиц диоксида кремния и титана, вплавленная в более крупные куски магнитной фракции. Показано, что в процессе магнитной сепарации в магнитную фракцию уходит до 100% Fe+Fe2O3, 20% SiO2 и 73% TiO2. При этом c немагнитной фракцией, в среднем, уходит до 80% SiO2 и 27% TiO2.
Литература
Oryshchenko A.S., Kudryavtsev A.S., Mikhailov V.I., Leonov V.P. Titanium alloys for sea equipment and atomic power engineering. Voprosy Materialoved. 2011. N 1 (65). Р. 60-74 (in Russian).
Bubnov V. A., Knyazev A.N. Titanium and its alloys in mechanical engineering. Vestn. Kurgan. Gos. Un-ta. Ser.: Tekhnich. Nauki. 2016. N 3 (42). Р. 92-96 (in Russian).
Gorynin I.V., Leonov V.P., Mikhaylov V.I. Titanium alloys in marine technique. Sudostroenie. 2009. N 5. Р. 22-24 (in Russian).
PrzekoraA., Benko A., Nocun M., Wyrwa J., Blazewicz M., Ginalska G. Titanium coated with functionalized carbon nanotubes - A promising novel material for biomedical application as an im-plantable orthopaedic electronic device. Mater. Sci. Eng. C. 2014. V. 45. P. 287-296. DOI: 10.1016/j.msec.2014.09.025.
Garafutdinova M.A., Astakhov M.V., Kolobov Yu.R., Fadeeva I.V., Trifonov B.V., Khramov G.V., Kolobova A.Yu. Methods of surface modification of materials and the formation of bioactive coatings on medical implants (review). Materialovedenie. 2013. N 12. Р. 44-52 (in Russian).
Zhukova Yu.S., Filonov M.R., Prokoshkin S.D. New biocompatible superelastic titanium alloys for the manu-facture of medical implants. Nanotekhnol. Okhrana Zdo-rov'ya. 2012. V. 4. N 11. P. 8-15 (in Russian).
Strukov N.N., Smetkin A.A. The deveiopment of car-bontitanium composite materials for medical implants with the use of surfacing technology. Metalloobrabotka. 2015. N 3 (87). Р. 58-61 (in Russian).
Kolsanov A.V., Nikolaenko A.N., Ivanov V.V., Prikhodko S.A., Platonov P.V. Determination of biocompatibility and cytotoxicity of porous titanium-based materials in experiment. Nauka Innovats. Medits.. 2017. N 3 (7). P. 18-22 (in Russian).
Izotova A.Yu., Grishina O.I., Shavnev A.A. Fiber-reinforced titanium based composites (review). Trudy VIAM. 2017. N 5 (53). Р. 5 (in Russian). DOI: 10.18577/2307-6046-2017-0-5-5-5.
Olshanetskiy V.E., Ovchinnikov A.V., Dzhugan A.A. Possibility of using of non-spherical titanium powders for additive technolo-gies. Aktual. Probl. Mashinostr. 2016. N 3. P. 82-87 (in Russian).
Zhao Y. The new main titanium alloys used for shipbuilding devel-oped in china and their applications. Materials China. 2014. V. 33. N 7. P. 698-404. DOI: 10.7502/j.issn.1674-3962.2014.07.03.
Kotsar M., Lavrikov S., Nikonov V., Alexandrov A., Alexandrov A., Akhtonov S. High-purity titanium, zirco-nium and hafnium in nuclear-power engineering. 12th World Conference on Titanium. Beijing. 2012. V. 3. P. 2237-2239.
Glinka N.L. General chemistry. M.: Integral-Press. 2000. 728 р. (in Russian).
Zhang W., Zhu Z., Cheng C.Y. A literature review of titanium metallurgical processes. Hydrometallurgy. 2011. V. 108. N 3-4. P. 177-188. DOI: 10.1016/j.hydromet.2011.04.005.
Lupinos S.M., Grishchenko S.G., Prutskov D.V., Ko-tsar M.L., Alexandrov A.V. Would titanium be cheaper tomorrow? On prospects of implementing continuous process of magnesiothermal titanium production. Titan. 2015. N 3 (49). P. 14-21 (in Russian).
Parfenov O.G., Pashkov G.L. Problems of modern titanium metal-lurgy. Novosibirsk: Izd-vo SO RAN. 2008. 276 p. (in Russian).
Tarasov A.V. Metallurgy of titanium. M.: IKC Akade-mkniga. 2003. 325 р. (in Russian).
Tsivadze A.Yu., Ionova G.V., Ionova I.S., Mikhalko V.K., Gerasimova G.A. Modeling of metallic titanium nanoparticles and their properties. Fizikokhim. Pov-ti Zashch. Mater. 2018. V. 54. N 3. P. 211-217 (in Russian). DOI: 10.7868/S0044185618030014.
Nakamura K., Iida T., Nakamura N., Araike T. Titanium sponge production method by Kroll process at OTC. Mater. Trans. 2017. V. 58. N 3. P. 319-321. DOI: 10.2320/matertrans.MK201634.
Evdokimov V.I., Krenev V.A. Continuous magnesium-thermal method for the titanium production. Tsvetn. Metally. 2002. N 9. P. 69-72 (in Russian).
