TY - JOUR

T1 - ПЕРЕРАБОТКА СУРЬМЯНИСТО-ОЛОВЯННЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ВАКУУМНОЙ ДИСТИЛЛЯЦИЕЙ

AU - Korolev, Alexey

AU - Lobanov, Vladimir

AU - Timofeev, К.

AU - Maltsev, G.

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Объект исследования: статья посвящена вопросу создания экологически безопасной, технологически эффективной и экономически выгодной высокопроизводительной комплексной схемы по переработке свинецсодержащих промпродуктов и отходов, в частности, концентрата сурьмянисто-оловянного (КCО), образующегося при контрольной фильтрации в химико-металлургическом цехе, с получением товарных моноэлементных продуктов сурьмы и олова. Для анализа поведения поликомпонентного сплава при переработке, обоснования величин давления и температуры процесса, прогнозирования состава продуктов и степени разделения металлов при высокотемпературной возгонке рассчитывают равновесные фазовые диаграммы VLE (vapor liquid equilibrium), в частности, температура-состав «Т-х». Цель работы: исследование влияния температуры и давления в системе на полноту извлечения и степень разделения сурьмы и олова из состава КСО. Используемые методы и подходы: при построении равновесных фазовых диаграмм VLE расчет коэффициентов активности компонентов Sb-Sn сплава выполнен с помощью объемной модели молекулярного взаимодействия мolecular interaction volume model (MIVM). Новизна: получена новая информация о влиянии температуры и глубины вакуума на степень возгонки и разделения металлов из Sb-Sn композиций различного состава. Основные результаты: в интервале температур 823…1073 К рассчитаны давления насыщенного пара (Па) для Sn (0.00332.-81.193).10-6 и Sb (3.954-273.664). Высокие значения р*Sb/р*Sn = (118.976…0.337) × 107 и коэффициента разделения logβSb = 6.262…9.435 предполагают теоретическую возможность для разделения указанных металлов вакуумной дистилляцией, при этом сурьма концентрируется в составе возгонов (βSb > 1), а олово - в кубовом остатке. Содержание олова в газовой фазе, мольная доля (м.д.): уSn = (0.002…9498.3) × 10-4, возрастает в интервале температуры 921…1878 К, давления 1,33…133 Па и количества металла (м.д.) в сплаве хSn = 0.9…0.9999. Согласно MIVM определены значения gsb = 0.439-0.992 и gsn = 0.433…0.992 для Sb-Sn сплава состава 0.1…0.9 в исследованном температурном диапазоне. Практическая значимость: равновесные диаграммы VLE используют на предварительных этапах проектирования оптимальных технологических режимов промышленных установок для вакуумной дистилляции, а также для обоснованного выбора температуры и давления возгонки с целью получении Sn- и Sb-содержащих продуктов заданного состава. Предложена принципиальная схема переработки КСО вакуумной дистилляцией.

AB - Объект исследования: статья посвящена вопросу создания экологически безопасной, технологически эффективной и экономически выгодной высокопроизводительной комплексной схемы по переработке свинецсодержащих промпродуктов и отходов, в частности, концентрата сурьмянисто-оловянного (КCО), образующегося при контрольной фильтрации в химико-металлургическом цехе, с получением товарных моноэлементных продуктов сурьмы и олова. Для анализа поведения поликомпонентного сплава при переработке, обоснования величин давления и температуры процесса, прогнозирования состава продуктов и степени разделения металлов при высокотемпературной возгонке рассчитывают равновесные фазовые диаграммы VLE (vapor liquid equilibrium), в частности, температура-состав «Т-х». Цель работы: исследование влияния температуры и давления в системе на полноту извлечения и степень разделения сурьмы и олова из состава КСО. Используемые методы и подходы: при построении равновесных фазовых диаграмм VLE расчет коэффициентов активности компонентов Sb-Sn сплава выполнен с помощью объемной модели молекулярного взаимодействия мolecular interaction volume model (MIVM). Новизна: получена новая информация о влиянии температуры и глубины вакуума на степень возгонки и разделения металлов из Sb-Sn композиций различного состава. Основные результаты: в интервале температур 823…1073 К рассчитаны давления насыщенного пара (Па) для Sn (0.00332.-81.193).10-6 и Sb (3.954-273.664). Высокие значения р*Sb/р*Sn = (118.976…0.337) × 107 и коэффициента разделения logβSb = 6.262…9.435 предполагают теоретическую возможность для разделения указанных металлов вакуумной дистилляцией, при этом сурьма концентрируется в составе возгонов (βSb > 1), а олово - в кубовом остатке. Содержание олова в газовой фазе, мольная доля (м.д.): уSn = (0.002…9498.3) × 10-4, возрастает в интервале температуры 921…1878 К, давления 1,33…133 Па и количества металла (м.д.) в сплаве хSn = 0.9…0.9999. Согласно MIVM определены значения gsb = 0.439-0.992 и gsn = 0.433…0.992 для Sb-Sn сплава состава 0.1…0.9 в исследованном температурном диапазоне. Практическая значимость: равновесные диаграммы VLE используют на предварительных этапах проектирования оптимальных технологических режимов промышленных установок для вакуумной дистилляции, а также для обоснованного выбора температуры и давления возгонки с целью получении Sn- и Sb-содержащих продуктов заданного состава. Предложена принципиальная схема переработки КСО вакуумной дистилляцией.

KW - Diagram

KW - Model

KW - Vacuum

KW - Alloy

KW - Distillation

KW - Tin

KW - Antimony

KW - Separation

KW - Concentrate

KW - THERMODYNAMIC PROPERTIES

KW - PHASE-EQUILIBRIA

KW - ALLOYS

KW - LIQUID

KW - SN

KW - SYSTEM

UR - https://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=tsmetrics&SrcApp=tsm_test&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&KeyUT=000427433800001

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=32544015

U2 - 10.17212/1994-6309-2018-20.1-6-21

DO - 10.17212/1994-6309-2018-20.1-6-21

M3 - Статья

VL - 20

SP - 6

EP - 21

JO - Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты)

JF - Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты)

SN - 1994-6309

IS - 1

ER -