Разработка основ технологии получения металлов из плазменного состояния водно-минеральных систем

Заключение

и выводы.

1. В работе показано, что будущее традиционного производства цветных металлов в большой степени определяется возможностями и результатами интенсификации внешнего и внутреннего энергомассообмена, которые ограничены теплофизическими характеристиками используемых для этой цели материалов. Существующим технологии производства цветных металлов присуща многоступенчатость, сложное и громоздкое аппаратное оформление.

2. Показана роль воды, как плазмообразующего вещества в процессе получения порошков.

3. Практически подтверждена возможность получения полиметаллических порошков из водных, водно-минеральных систем в агрегатах «Энергонива 2». Доказано, что применяя определенные характеристики управления (1р, 1СТ, С, V, с!), можно получать полиметаллические порошки с максимальным выходом целевого элемента и изменять количество получаемого порошка.

4. Исследованы физико-химические свойства получаемого порошка.

5. Доказано, что энергосберегающая технология на базе агрегатов «Энергонива 2» позволяет реализовать очистку стоков промышленных и др. предприятий с получением полиметаллических порошков и чистой воды.

6. Доказано, что реализация фазовых переходов 4−6 рода в агрегатах «Энергонива 2» обеспечивает безотходное использование любого сырья без каких-либо выбросов, т. е. обеспечивает экологически чистое производство полиметаллических порошков.

7. Показана возможность разделения полученных порошков методом последовательного плавления с отжатием расплавов от порошковой массы, с получением сплавов цветных металлов, используемых в качестве сырья для металлургического производства.

8. Технология с использованием агрегатов «Энергонива 2» обеспечивает высокую технологическую, экологическую, энергетическую и экономическую эффективность, обеспечивая получение дешевых металлов и электроэнергии, обладая при этом высокой надежностью, безопасностью, малой материалоемкостью.

9. Показано, что при соблюдении технологических режимов и допустимых значений 1д, Тд, 1Ст агрегат «Энергонива 2» является безопасным и надежным в работе.

10. Разработаны технические задания для ряда предприятий Челябинской области на проектирование промышленных систем :

— экологических — с целью переработки вредных выбросов промышленных и других предприятий стоков, шламов, шлаков и т. д.);

— металлургических — с целью получения сырья для черной и цветной металлургии.

1. Ванюков А. В., Зайцев В. Я. Теория пирометаллургических процессов .-М. .-Металлургия, 1993 .-384 с.

2. Лоскутов Ф. М. Металлургия тяжелых цветных метал-лов.-М.: Металлургиздат, 1951.-440 с.

3. Алентов П. Н. Рациональное использование сырьевых ресурсов в цветной металлургии.-Цветные металлы. -1982,№ 11,с.48.

4. Беляев А. И. Металлургия легких металлов.-М.: Металлургия, 1970. -365 с.

5. Бигеев А. М. Металлургия стали.-М.:Металлургия, 1988.-480с.

6. Буланов В. Я., Ватолин Н. А., Залазинский Г. Г., Волкова Н. И. Гидрометаллургия железных порошков.-М.:Наука, 1984.-222 с.

7. Буланов В. Я., Кватер Л. И., Долгаль Т. В. Диагностика металлических порошков.-М.:Наука, 1983.-27 8 с.

8. Вачаев А. В., Иванов Н. И. Энергетика и технология структурных переходов.-Магнитогорск, МГМА, 1994.-190 с.

9. Виноградов В. Н. Комплексное использование сырья цветной металлургии.-М.:Недра, 1987.-79с.

10. Железные порошки. Технология, состав, структура свойства, экономика/Акименко В.В., Буланов В. Я., Рукин В.В.-М.:Наука, 1982.-264 с.

11. И. Глинков H.A.Тепловая работа сталеплавильных ванн.-М.:Металлургия, 197 0.-389 с. 12.3еликман А. Н. Металлургия тугоплавких редких металлов .-М.:Металлургия, 1986.-440 с.

12. Ершов Г. С., Майборода В. П. Диффузия в металлургических расплавах.-Киев:Наукова думка, 1990.-224 с.

13. Кипнис А. Я. Кластеры в химии.-М.:Знание, 1981.-64 с.

14. Карпинос Д .М., Тучинский JT. И., Вишняков J1. Р. Новые композиционные материалы.-Киев:Вища школа, 1991.-419 с.

15. Татарченко В. А. Устойчивый рост кристаллов.-М.: Наука, 1988.-240 с.

16. Иванов Н. И., Вачаев А. В. Термодинамика фазовых переходов .-Магнитогорск:МГМИ, 1994.-33 с.

17. Гусев А. И., Ремпель A.A.Структурные фазовые переходы в нестехиометрических соединениях.-М.:Наука, 1988.308 с.

18. Болгарский А. В., Мухачев Г. А., Щукин В. К. Термодинамика и теплопередача.-М.:Высш.шк., 1975.-4 95 с.

19. Исаев С. И., Кожинов И. А., Кофанов В. И. и др. Теория тепломассообмена.-М.:Высш.шк., 197 9.-495 с. р

20. Гинзбург В.О.О физике и астрофизике.-М.:Наука, 1985.-400 с.

21. Яворский Б. М., Детлаф A.A. Справочник по физике для инженеров и студентов ВУЗов.-М.:Наука, 1974.-94 4с.

22. Ильинский Ю. А., келдыш JI.В.Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом.-М.:Изд.МГУ, 1989. щ 304 с.

23. Физика взрыва/Ф.А.Баум, Л. П. Орленко, К. П. Станюкович.-М. :Наука, 1975.-704 с.

24. Кипарисов С. С., Либенсон Г. А. Порошковая металлургия. -М. :Металлургия, 1991. -432 с. 0 26. Крупин А. В., Соловьев В. Я., Попов Г. С. Обработка металлов взрывом.-М.:Металлургия, 1991.-419 с.

25. Мюллер Г. Выращивание кристаллов из расплава.-М.:Мир, 1991.-143 с.

26. Ашкрофт Н., Мерлин Н. Физика твердого тела: Пер. с англ.-М.:Мир, 1979, т.1.-400 с.• 29. Фундаментальная структура материи: Пер. с англ./Подред.Дж.Малви.-М.:Мир, 1984.-312 с.

27. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород /Под ред.Н. В. Мельникова, В. В. Ржевского, М.М.Прото-дьяконова.-М.:Недра, 1975.-279 с.

28. Доменное производство: Справочник.Т.1.Подготовка руд и доменный процесс/Под ред. Вегмана Е.Ф.-М.: Металлургия, 1989.-4 96 с.

29. Аветисян X.К.Металлургия черновой меди.-М.:Метал-лургиздат, 1954.-464 с.

30. Гудима Н. В., Шейн Я. П. Краткий справочник по металлургии цветных металлов.-М.: Металлургиздат, 1975.-536с.

31. Справочник металлурга по цветным металлам. Производство глинозема.-М. .'Металлургия, 197 0 .-371 с.

32. Мержанов А. Г. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез/В сб."Современные проблемы физической химии" .-М.:Химия, 1985.-с.6−45.

33. Порошковая металлургия и напыленные покрытия/Под ред.Б. С. Митина.-М.:Металлургия, 1987.-792 с.

34. Шейдлин А. Е. Новая энергетика.-М.:Наука, 1987.-464 с.

35. Тананаев А. В. Течения в каналах МГД-устройств.-М.:Атомиздат, 197 9.-368 с.

36. Михайловский A.B.Теория плазменных неустойчиво-стей.Т.Неустойчивости однородной плазмы.М.:Атомиз-дат, 1979.-295 с.

37. Смелянский М. Я., Кручинин A.M.Некоторые процессы применения плазменных источников тепла в современнойметаллургии /В сб."Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов". -М.:Наука, 1973.-с.143−151.

38. Лозанский Э. Д., Фирсов О. Б. Теория искры.-М.: Атомиздат, 1975.-272 с.

39. Физические величины: Справочник/Под ред.И. С. Григорьева, Е .З.Михайлова .М. :Энергоатомиздат, 1991 1232с.

40. Скрышевский А. Ф. Структурный анализ жидкостей и аморфных тел.-М.:Высш.шк., 1980.-328 с.

41. Григорьев В. И., Мякишев Г. Я. Силы в природе.-М.: Наука, 1983.-416 с.

42. Стаханов И. П. Физическая природа шаровой молнии.-М.:Атомиздат, 1979.-240 с.

43. Фишер М. Природа критического состояния: Пер. с англ.-М.:Мир, 1968.-222с.

44. Харичков И. И. Нестационарное радиальное распределение температуры плазмы, образованной при электрическом разряде в воде/В сб."Электроразрядные процессы". -Киев. :Наукова думка, 1984.-с.24−31.

45. Бойко Ю. В., Гришин Ю. М., Камруков A.C. и др.

46. Термодинамические и оптические свойства плазмы металлов и диэлектриков: Справочник.-М. .-Металлургия, 1988.-400 с.

47. Борисов Ю. С. Харламов Ю.А., Сидоренко С. П. и др. Газотермические покрытия из порошковых материалов: Справочник. -Киев: Наукова думка, 1987.-54 4 с.

48. Композиционные материалы: Справочник.-М.:Машиностроение, 1990. -512 с.

49. Франк-Каменецкий Д. А. Физические процессы внутри звезд.-М.:Физматгиз, 1959.-54 4 с.

50. Белов К. П., Бочкарев Н. Г. Магнетизм на земле и в космосе.-М.:Наука, 1983.-102 с.

51. Маркин Е. К. Вулканизм.-М.:Недра, 1985.-288 с.

52. Проблемы физики: классика и современность: Пер. с англ./Под ред.Ф. Г. Тредена.-М.:Мир, 1982.-328 с.

53. Идлис Г. М. Революции в астрономии, физике и космологии.М. :Наука, 1985. -232 с.

54. Мак. Тагарт Д.Плазмохимические реакции в электрических разрядах: Пер. с англ.-М.:Атомиздат, 197 2.-256 с.

55. Рид Т. Химические реакции в индукционной плазме/В кн."Использование плазмы в химических процессах": Пер с англ.-М.:Мир, 1970.-с.38−48.

56. Долин П. А. Справочник по технике безопасности.-М.:Энергоатомиздат, 1985.-824 с.

57. Цейдлер A.A.Металлургия тяжелых цветных металлов.-М.:Металлургиздат, 1951.-376 с.

58. Воскресенский В. В. Тиристорные преобразователи для питания индукционных установок.-М.:Металлургия, 1979.-144 с.

59. Шапиро С. В., Зинин A.B., Иванов А. В. Системы управления с тиристорными преобразователями частоты для электротехнологии.-М.:Энергоатомиздат, 1989.-168 с.

60. Булатов О. Г. Мощные ключи на тиристорах, выключаемых по цепи управления.-М.:Информэлектро, 1988.-47с.

61. Иванов Г. М., Егоркин В. Ф. Несимметричные режимы работы тиристорных преобразователей в электроприводах переменного тока.-М.:Энергоатомиздат, 1990.-200 с.

62. Бизиков В. А., Миронов В. Н. и др. Системы управления тиристорными преобразователями частоты-М.:Энерго-издат, 1981.-144 с.

63. Шкловский И. С. Вселенная, жизнь, разум.М.:Наука, 1987.-320 с.

64. Гофман К. Можно ли сделать золото?:Пер.с нем.Л.: Химия, 1987.-232 с.

65. Моделирование и методы расчета физико-химических процессов в низкотемпературной плазме/Под ред.

66. JI. С. Полака.-М. :Наука, 197 4 .-271 с.

67. Шкловский И. С. Проблемы совремкнной астрофизики.М.: Наука, 1982. -224 с.

68. Климишин И. А. Релятивисткая астрономия.-М.:Наука, 1989.-228 с.

69. Иванов В. А. Инженерная экология.Л.:Изд-во Лен. Унта, 1989.-270 с.

70. Агранат Б. А., Гудович А. П., Нежевенко Л. В. Ультразвукв порошковой металлургии.-М.:Металлургия, 1986.-168 с.

71. Андриевский Р.А.

Введение

в порошковую металлургию.1. Фрунзе: Илим, 1988.-17 4 с.

72. Васильев A.M.

Введение

в статистическую физику.1. М.:Высш. Шк., 1980.-272 с.

73. Справочник по вероятностным расчетам/Г.Г.Абергауз, А. П. Тронь, Ю. М. Копенкин и др.-М.:Воениздат, 1970.-536с.

74. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров.-М.: Наука, 1973.-832 с.

75. Румер Ю. В., Рыбкин М. Ш. Термодинамика, статистическая физика и кинетика.-М.:Наука, 1977.-552 с. 77. Туркин В. Д., Румянцев Н. В. Структура и свойства цветных металлов и сплавов.-М.: Металлургиздат, 1947.-440 с.

76. Ватолин H.A.Физическая химия металлургических рас плавов.-Свердловск, 1971.-150 с.

77. Моисеев А. А., Иванов В. И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене.-М.:Энергоатомиздат, 1990.-252с.

78. Вачаев А. В. Определение коэффициента теплопроводно сти горных пород /Изв. ВУЗов. Горный журнал, 1985.№ 1-с. 1−3.

79. Выборное Б. И. Ультразвуковая дефектоскопия.-М.: Металлургия, 1985.-256 с.

80. Шаскольская М. П. Кристаллография.- М.: Высш.Шк., 1984.-376 с.

81. Лозовский В. Н. Зонная плавка с градиентом температуры. -М.: Металлургия, 1972.-240 с.

82. Вачаев A.B. Ультразвуковая дефектоскопия, диагностика и технология в металлургической теплотехнике.-Магнитогорск: Изд. МГМИ, 1989.-89 с.

83. Витлин В. В., Давыдов К. С. Электрофизические методы обработки в металлургическом производстве.-М.:Метал-лургия, 1979.-157 с.

84. Золотых Б. Н. Физические основы электроискровой обработки металлов.-М.:Гостеоретиздат, 1953.-85 с.

85. Лифшиц А. Д., Отто М. Ш. Импульсная электротехника.-М.: Энергоатомиздат, 1983.-350 с.

86. Попилов Л. А. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов.-Л.: Машиностроение, 1971.-544с.

87. Байсупов И. А. Электрохимическая обработка металлов. -М.: Высш.Шк., 1981.-152 с.

88. Попилов Л. Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов.-М.: Машиностроение, 1982.-399с.

89. Иванов Н. И., Вачаев А. В., Павлова Г. А. Дейтонная плазма источник металлов, энергии и чистой воды. /Сб ."Состояние и перспективы развития научно-технического потенциала Южно-Уральского региона". -Магнитогорск:Изд-во МГМА, 1995.-173−174 с.

90. Иванов Н. И., Вачаев А. В., Павлова Г. А. Утилизация отходов промышленности /Сб. «Состояние и перспективы развития городов Южно-Уральского региона». -Магнитогорск:Изд-во МГМА, 1995.-64−67 с.

91. Иванов Н. И., Вачаев А. В., Павлова Г. А. Возможности дейтонной технологии при очистке сточных вод./Сб. «Состояние и перспективы развития городов Южно-Уральского региона». -Магнитогорск:Изд-во МГМА, 1995.-16−18 с.

92. Иванов Н. И., Павлова Г. А., Вавилов Н. С., Фолманис Г. Э., Коваленко Л. В. Полиметаллические порошки, получаемые по технологии «Энергонива»: Тез.докл. Симпозиума Синергетика. Структура и свойства материалов .-Москва:изд.ИМЕТ РАН, 1996.-13 с.

93. Иванов Н. И., Павлова Г. А., Вачаев А. В. Состав и свойства сплавов из полиметаллического порошка, полученного по технологии «Энергонива». :Тез.докл. Симпозиума Синергетика. Структура и свойства материалов. -Москва: изд. ИМЕТ РАН, 1996.-99 с.

94. Иванов Н. И., Вачаев А. В., Павлова Г. А.Метастабиль-ные полиметаллические порошки-новый металлургический ресурс./Сб. Проблемы развития металлургии.

95. Урала на рубеже 21 века.-Магнитогорск:Изд-во МГМА, 1996, — 108−110C.

96. Иванов Н. И., Вачаев А. В., Павлова Г. А. Получение полиметаллических порошков из железосодержащих руд и отходов. /Сб. Проблемы развития металлургии Урала на рубеже 21 века.-Магнитогорск:Изд-во МГМА, 1996. 120−123с.

97. Иванов Н. И., Вачаев A.B., Павлова Г. А. Разделение полиметаллических порошков на моноэлементные системы. /Сб. Проблемы развития металлургии Урала на рубеже 21 века.-Магнитогорск:Изд-во МША, 1996. 124−127С.

98. Иванов Н. И., Вачаев А. В., Павлова Г. А. Критическая температура дейтонизации./Сб. Проблемы развития металлургии Урала на рубеже 21 века.-Магнитогорск:

99. Изд-во МГМА, 1996. 117−119с.

100. Иванов Н. И., Вачаев А. В., Павлова Г. А. Генерация электроэнергии в процессах преобразования вещества в чистые металлы./Сб. Проблемы развития металлургии Урала на рубеже 21 века.-Магнитогорск:Изд-во МГМА, 1996.-111-Ибс.

101. Вачаев А. В., Павлова Г, А, Иванов Н. И., Иванов А. Н. Способ получения элементов и устройство для его осуществления. Решение о выдаче патента на изобретение РФ по заявке 94 020 392/25(19 903) от 31.05.94 г.

102. Вачаев А. В., Павлова Г, А, Иванов Н. И., Иванов А. Н. Способ утилизации отходящих газов. Решение о выдаче патента на изобретение РФ по заявке 94 2 544 9/2 6 024 755) от 06.07.94 г.

103. Кожевников И. Ю., Равич Б. М. Окускование и основы металлургии.-М.: Металлургия, 1991;304 с.

104. Самойлович Ю. А. Кристаллизация слитка в электромагнитном поле.-М.: Металлургия, 1986;168 с.

105. Венуни А.X.Технико-экономические расчеты в цветной металлургии.-М.: Металлургия, 1964;272 с.

106. Мальцев М. В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов.-М.:Металлургия, 1970;364 с.

107. Современные методы анализа цветных металлов и сплавов/Сб.трудов под ред. A.A.Немодрука.

108. М.:Металлургия, 197 9−80 с.

109. Дульнев Г. Н., Новиков В. В. Процессы переноса в неоднородных средах.-Л.:Энергоатомиздат, 1991;248 с.

110. Авербух Н. И. Типизация в сталеплавильном произвол ствею-М.:Металлургия, 1987;240 с.

111. Аксенов П. Н. Машины литейного производства. Атлас конструкций.-М.:Машиностроение, 1972;180 с.

112. Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. -М.:Наука, 1976;239 с.

113. Волков Д. П., Заричняк Ю. П. Моделирование структуры и расчет теплопроводности зернистых систем//ИЖФ. 1981.Т.41 № 3.421−427 с.

114. Шкловский Б. И., Эфрос А. Л. Теория протекания и про водимости сильно неоднородных сред//УФН.1975.Т.117. Вып.3.401 с.

115. Морохов И. Д., Трусов Л. И., Чижик С. П. Ультрадисперсные металлические среды.М.:Атомиздат, 1977;340 с.

116. Лахтин Ю. М. Основы металловедения.-М.:Металлург-издат, 1957;364 с.

117. Пфанн В. Зонная плавка.-М.:Мир, 1970;366 с.

118. Вилсон К. Структура жидких металлов и сплавов.-М.:Металлургия, 1972;247с.

119. Бухгольц Г. Расчет электрических и магнитных полей. -М. :ИЛ, 1961;712 с. 8.