Wastes of metallurgical production as a new mineral and raw resource

Обсуждается проблема утилизации и переработки отходов металлургического производства как альтернативного источника сырья для профильных предприятий. Предлагается объединение алюминиевых заводов в единый кластер для рециклинга эксплуатационных техногенных отходов.The problem of processing of metallurgical wastes as alternative mineral resource for special entertainments is discussed. In this paper are proposed of aluminium smelter company in united cluster for recycling processing wastes

Совершенствование системы контроля и управления параметрами электролитического рафинирования меди

The utilization of modern automated control systems in copper cathode production offers the opportunity for remote access to control and regulate the electrolytic process parameters. This, in turn, enhances production efficiency while reducing energy costs. The significant parameters in copper electrolytic refining encompass the temperature and composition of the electrolyte, the circulation rate of the electrolyte, the level of sludge, and the frequency of short circuits occurring between the electrodes and the current density. These parameters directly impact the quantity and volume of cathode sludge. The occurrence of short circuits within the bath arises from the growth of dendrites, necessitating the monitoring of voltage, composition, and temperature of the electrolyte. Regular analysis of the electrolyte's composition and the accumulation of sludge volume at the bottom of the electrolyzer is also necessary. The intensification of the electrolysis process primarily involves increasing the current density, reducing the electrode spacing, enhancing the quality of electrodes, improving the electrolyte circulation system, and further mechanizing and automating the process and its auxiliary operations. These efforts contribute to increased productivity. The objective of this study is to expand the capabilities of automated process control systems by incorporating sludge level control sensors. This aims to mitigate irrecoverable losses resulting from dendritic sludge short circuits on the electrodes located in the lower section of the electrolyzer, utilizing new software. A sludge level control method to prevent short circuits has been investigated, and control software employing float-type level sensors has been developed. This measure is projected to decrease energy consumption by 15–20 % and can be effectively implemented in the production of electrolytic copper at the copper smelting plant in Lao Cai, Vietnam.Использование современных автоматизированных систем управления в производстве катодной меди обеспечивает возможность удаленного доступа к ресурсам для контроля и регулирования параметрами электролитического процесса, что определяет показатели эффективности производства при снижении энергетических затрат. Важными параметрами в электролитическом рафинировании меди являются температура и состав электролита, скорость его циркуляции, уровень шлама, частота замыканий между электродами и плотность тока, которые напрямую влияют на количество и объем катодного осадка. Наличие коротких замыканий на ванне обуславливается ростом дендритов, что влечет за собой необходимость контролировать напряжение, состав и температуру электролита и периодически анализировать состав и накопление объема шламового осадка на дне электролизера. Интенсификация процесса электролиза происходит в основном за счет повышения плотности тока, снижения межэлектродного расстояния, улучшения качества электродов, совершенствования системы циркуляции электролита при дальнейшей механизации и автоматизации самого процесса и его вспомогательных операций, ведущих к повышению производительности. Целью данной работы являлось расширение функций автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) за счет внедрения датчиков контроля уровня шламового осадка для снижения безвозвратных потерь при наличии замыканий дендритного осадка на электроды в нижней донной части электролизера с использованием нового программного обеспечения. Рассмотрен способ контроля уровня шламового осадка для предотвращения коротких замыканий и разработана программа контроля при помощи датчиков уровня поплавкового типа. Данное мероприятие при внедрении позволит снизить расход электроэнергии на 15–20 %, что может быть полезным для внедрения в цехах электролитического производства меди на предприятии «Медеплавильный завод» (г. Лаокай, Социалистическая Республика Вьетнам)

A Modern View of Anomalies in the Metal Groups of the Periodic System of D.I.Mendeleev

The article is devoted to the 150th anniversary of the Periodic Table of Chemical Elements by D.I.Mendeleev. The fundamental law of nature, discovered by D.I.Mendeleev has anomalies and paradoxes associated with certain groups of metals. When studying the physical and chemical properties of complex metal compounds, many discrepancies can be found, namely, the location of elements in groups, which primarily relate to metals with different valences. By studying the approaches and methods for predicting the arrangement of chemical elements, it can be established that D.I.Mendeleev eliminated many differences for some metals during the formation of the Periodic system of chemical elements. D.I.Mendeleev developed a principle that excludes such errors when finding and discovering new elements. Analytical studies conducted by a Russian scientist helped to calculate the atomic masses and describe the properties of three elements not known at that time – «eka-boron», «eka-silicon», «eka-aluminum», the existence of which was proved and confirmed by subsequent discoveries of scandium, germanium, boron, and gallium. The paper provides a significant assessment of the forecasting of metals in various groups of the periodic system. Changes in the properties of some metals significantly influenced their location in the table of D.I.Mendeleev

Improvement of energy efficiency of ore-thermal furnaces in smelting of alumosilicic raw materials

The issues of energy saving in pyrometallurgical production during processing of mineral raw materials in ore-thermal furnaces are particularly important for the development of new energy-efficient technologies. The reduction of the specific power consumption during melting at different stages of heating and melting of charge materials when modeling is related to obtaining kinetic curves in the process of kyanite concentrate regeneration in polythermal conditions. Based on practical data of carbo-thermal reduction the mathematical modeling of reduction processes from alumosilicic raw materials – kyanite was carried out. In this work, the nonisothermal method based on a constant rate of charge heating (i.e. a linear dependence between time and temperature) was used for the reduction of kyanite charge, which saves electrical energy. The experiments were carried out on a high-temperature unit with a heater placed in a carbon-graphite crucible. Based on the obtained kinetic dependences of nonisothermal heating of enriched kyanite concentrates in plasma heating conditions we obtained a number of kinetic anamorphoses of the linear form which point to the possibility of describing the reaction rate using the modified Kolmogorov – Erofeev equation for given heating conditions and within a narrow temperature range. The complex of mathematical modeling makes it possible to create a control algorithm of technological process of reduction of kyanite concentrate to a metallized state within the specified temperature range for the full flow of reaction exchange and to reduce the specific power consumption by 15-20 %. With the help of the received kinetic dependences, taking into account the thermodynamics of processes and current state of the art it is possible to create a universal thermal unit for the optimal carbothermal reduction of charge to a metallized state (alloy) with minimum power inputs compared to existing technologies

Study of the kinetics of the process of producing pellets from red mud in a hydrogen flow

The reduction kinetics of serial phase transitions of iron oxides during reduction to a metallized state with different modes of technical hydrogen supply has been studied and substantiated. The results of the pellets formation when 3-5 % molasses is added to the red mud as a binding reagent are presented. The dependences of the reduction rate of iron oxides on the hydrogen flow rate are obtained. Based on the results of the experiments, a kinetic model was constructed, and with the help of X-ray phase and spectral analysis, it was proved that the agglomerates formed after heat treatment received high strength due to the adhesion of reduced iron particles with red mud particles. The use of a new type of charge materials in melting units will reduce the amount of emissions and dust fractions, as well as increase the metal yield

Polyfluoroalkylated 2,3-Butanedione-Based Lithium Diketonates as Promising Building Blocks in Coordination and Heterocyclic Chemistry

Financial support from the Russian Foundation for Basic Research (grant № 18-33-20124) is gratefully acknowledged

Условия труда и значения среднегодовых эффективных доз дефектоскопистов в Российской Федерации и за рубежом

The review presents description of the work and the main provisions on the working conditions for nondestructive testing operators from the standpoint of the system for ensuring radiation safety and radiation control. The values of the average annual effective doses of flaw detectorists in the Russian Federation and abroad are indicated. Official sources of information on doses in the Russian Federation and in the world, obtained from the results of individual dosimetric monitoring, were selected for presentation. The data of our own measurements were not included in this review. The difference in the name of the specialty of the studied group of personnel in Russian and English and the difference in the processing of primary measuring information in domestic and foreign sources of information are taken into account. The relevance of the need to resolve the issues of radiation safety and radiation monitoring of personnel involved in nondestructive testing is demonstrated, due to the fact that in the Russian Federation there are regulatory and methodological documents affecting the organization and conduct of individual dosimetric monitoring of personnel in the medical field and the nuclear industry, but they do not include personnel conducting nondestructive testing. Therefore, individual dosimetric control for nondestructive testing operators is carried out by accredited laboratories in accordance with the provisions of Methodical guidelines 2.6.1.3015-12.“Organization and management of individual dosimetry of medical staff”, i.e. without taking into account the exposure scenarios for personnel involved in nondestructive testing and the specifics of it work. The doses estimated in this way are included in the regional and federal databanks of personnel exposure doses. When entering dose values into data banks, there is no division of personnel into the personnel performing nondestructive testing in stationary and nonstationary conditions, therefore, the doses of personnel performing various types of nondestructive testing are averaged.Представлен обзор, включающий описание работы и основные положения об условиях труда дефектоскопистов с позиций системы обеспечения радиационной безопасности и радиационного контроля. Указаны значения среднегодовых эффективных доз дефектоскопистов в Российской Федерации и за рубежом. Для представления были выбраны официальные источники информации о дозах в Российской Федерации и в мире, полученные по результатам индивидуального дозиметрического контроля. Данные собственных измерений в данный обзор включены не были. Учтено различие в наименовании специальности исследуемой группы персонала на русском и английском языках и различие в обработке первичной измерительной информации в отечественных и зарубежных источниках информации. Демонстрируется актуальность необходимости разрешения вопросов радиационной безопасности и радиационного контроля персонала, занимающегося дефектоскопией, в связи с тем, что в Российской Федерации существуют нормативно-методические документы, затрагивающие организацию и проведение индивидуального дозиметрического контроля персонала медицинской сферы и атомной промышленности, но они не включают персонал, проводящий дефектоскопию. Поэтому индивидуальный дозиметрический контроль дефектоскопистов осуществляется аккредитованными лабораториями в соответствии с положениями МУ 2.6.1.3015-12 «Организация и проведение индивидуального дозиметрического контроля. Персонал медицинских организаций», т.е. без учёта сценариев облучения персонала, занятого проведением дефектоскопических работ, и специфики его работы. Полученные таким образом дозы внесены в региональные и федеральные банки данных доз облучения персонала. При внесении значений доз в банки данных отсутствует подразделение персонала на персонал, выполняющий дефектоскопию в стационарных и в нестационарных условиях, поэтому осуществляется усреднение доз персонала, проводящего различные виды дефектоскопии

Metallurgists of the Mining university and development of monetary industry. 245 years of history

Monetary industry combines several stages of metallurgical processes, which are continuously improved with the development of technology and the level of knowledge in the field of non-ferrous metals. The graduates of the Mining Institute, metallurgists of several generations, took part in establishment the Mint and development of technology to produce coins. Since January 24, 1718, when Peter the Great signed the decree «on production of small and large coins ...», the history of the monetary system of Russia and the coining of the first silver rubles began, which subsequently formed the basis of money relations. Twenty-four graduates of the mining and metallurgical departments of the Mining University worked as heads and münzmeister of the Mint. Silver rubles and work of Russian münzmeisters provided financial stability in Tsarist Russia from 1718 to 1917 and laid the foundation for further development of the monetary industry, taking into account new knowledge in the field of enrichment, preparation of polymetallic ores and their melting, and also stamping and processing of precious metals. This is the history of Russia and St. Petersburg, it combined the history of the Mining University, which this year will be 245 years old. It is of scientific interest to restore historical justice and update the methodological knowledge in the field of technology of monetary industry and metallurgical processes

ПЕРСПЕКТИВЫ ПИРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА

The waste recycling problem of aluminum production is discussed. The effect of cathode lining fluorocarbons on the environment is estimated. A short review of the practices concerning waste processing of aluminum production is given. The opportunities to organize nonwaste technology at aluminum plants are considered. The results of laboratory tests of waste samples of used potlining are presented.Обсуждается проблема утилизации отходов алюминиевого производства. Дана оценка воздействия фторуглеродов катодной футеровки на окружающую среду. Представлен краткий обзор практик переработки отходов производства алюминия. Рассмотрены возможности организации безотходных технологий на алюминиевых заводах. Приведены результаты лабораторных исследований образцов отходов отработанной футеровки

Сравнение эффективных доз персонала, выполняющего дефектоскопию в стационарных и в нестационарных условиях

Official data on radiation doses for flaw detectors do not take into account working conditions. In the reporting forms, there is no division between personnel performing flaw detection in stationary conditions and in situ, which roughly averages the values of effective doses towards underestimating the values for personnel working in site radiography. In this work, comparison of our own data on radiation doses of flaw detectors was performed. It has been shown that the difference in the mean and median values of effective doses reaches 10 times. When performing flaw detection in stationary conditions, the personnel are at a sufficient distance from the source of ionizing radiation and are well shielded by engineering protective equipment, so the exposure is fairly uniform. In such cases, one individual thermoluminescent dosimeter located at chest level is sufficient to estimate the effective dose. The average annual effective dose for personnel conducting flaw detection in stationary conditions is 0.87 mSv (median – 0.88 mSv, maximum value – 0.99 mSv). During individual radiation monitoring of personnel performing flaw detection in situ using portable roentgen flaw detectors, cases of neglect in the use of individual dosimeters were identified, which requires more stringent measures to comply with existing requirements for ensuring radiation safety and operating rules for individual dosimeters. The average annual effective dose for flaw detectors working with portable roentgen flaw detectors is 9.03 mSv (median – 8.85 mSv, maximum value – 12.37 mSv).Официальные данные по дозам облучения дефектоскопистов не учитывают условия труда. В отчётных формах отсутствует разделение персонала, выполняющего дефектоскопию в стационарных условиях и в нестационарных условиях, что грубо усредняет значения эффективных доз в сторону занижения значений для персонала, работающего в нестационарных условиях. В настоящей работе выполнено сравнение собственных данных по дозам облучения дефектоскопистов. Показано, что разница в средних и медианных значениях годовых эффективных доз достигает 10 раз. При выполнении дефектоскопии в стационарных условиях персонал находится на достаточном расстоянии от источника ионизирующего излучения и хорошо экранирован инженерными средствами защиты, поэтому облучение персонала достаточно равномерно. В таких случаях достаточно 1 индивидуального термолюминесцентного дозиметра, расположенного на уровне груди, чтобы оценить значение эффективной дозы. При анализе собственной базы данных для персонала, проводящего дефектоскопию в стационарных условиях, было получено значение среднегодовой эффективной дозы, равное 0,87 мЗв (медиана – 0,88 мЗв, максимальное значение – 0,99 мЗв). При индивидуальном дозиметрическом контроле персонала, выполняющего дефектоскопию в нестационарных условиях с использованием переносных рентгеновских дефектоскопов, выявлены случаи нарушений при использовании индивидуальных дозиметров, что требует более жёстких мер по соблюдению существующих требований по обеспечению радиационной безопасности и правил эксплуатации индивидуальных дозиметров. Средняя годовая эффективная доза для дефектоскопистов, работающих с переносными рентгеновскими дефектоскопами, по результатам анализа собственных данных, равна 9,03 мЗв (медиана – 8,85 мЗв, максимальное значение – 12,37 мЗв)