Выбор оптимальных параметров диспергирования минеральных техногенных отходов в шаровой планетарной мельнице
- Авторы: Герасимова Л.Г.1, Кузьмич Ю.В.1, Щукина Е.С.1, Яковлева Н.А.1
-
Учреждения:
- Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение Кольского научного центра Российской академии наук
- Выпуск: Том 60, № 7 (2024)
- Страницы: 896-905
- Раздел: Статьи
- URL: https://gynecology.orscience.ru/0002-337X/article/view/679374
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002337X24070141
- EDN: https://elibrary.ru/LQMUUU
- ID: 679374
Цитировать
Аннотация
Приведены результаты исследований по полезному использованию одного из техногенных отходов поликомпонентного минерального состава, который получается при обогащении апатит-нефелиновых руд. Методом высокоэнергетической обработки минеральной смеси в планетарной шаровой мельнице получен тонкодисперсный порошок. При этом изучен процесс диспергирования минеральных компонентов смеси в зависимости от основных параметров процесса: скорости вращения барабана, отношения массы шаров и порошка, продолжительности измельчения. Показано, что в “жестких” условиях измельчения разрушение хрупких частиц минералов сфена и эгирина замедляется благодаря пластичности частиц минералов апатита и нефелина, что снижает эффективность высокоэнергетической обработки, направленной на повышение дисперсности и удельной поверхности частиц измельченного материала. Отмечено, что в процессе диспергирования происходят не только снижение размера минеральных частиц, но и изменение оптических свойств за счет аморфизации их поверхности. Это позволяет использовать механически активированный порошок в качестве прекурсора при получении цветных атмосферостойких пигментных наполнителей для строительных и лакокрасочных материалов взамен дорогостоящих синтетических аналогов.
Полный текст

Об авторах
Л. Г. Герасимова
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение Кольского научного центра Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: l.gerasimova@ksc.ru
Россия, Академгородок, 26а, Апатиты, Мурманская обл., 184209
Ю. В. Кузьмич
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение Кольского научного центра Российской академии наук
Email: l.gerasimova@ksc.ru
Россия, Академгородок, 26а, Апатиты, Мурманская обл., 184209
Е. С. Щукина
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение Кольского научного центра Российской академии наук
Email: l.gerasimova@ksc.ru
Россия, Академгородок, 26а, Апатиты, Мурманская обл., 184209
Н. А. Яковлева
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева – обособленное подразделение Кольского научного центра Российской академии наук
Email: l.gerasimova@ksc.ru
Россия, Академгородок, 26а, Апатиты, Мурманская обл., 184209
Список литературы
- Gilman J.J. Mechanochemistry // Science. 1996. V. 274. P. 65. https://doi.org/ 10.1126/science.274.5284.65
- Boldyrev V.V. Mechanical Activation of Solids and Its Application to Technology // J. Chem. Phys. 1986. V. 83. P. 821–829.
- Koch C.C. The Synthesis and Structure of Nanocrystalline Materials Produced by Mechanical Attrition: A Review // Nanostruct. Mater. 1993. V. 2. № 2. P. 109–129. https://doi.org/10.1016/0965-9773(93)90016-5
- Davis R.M., McDermott B.T., Koch C.C. Mechanical Alloying of Brittle Materials // Metall. Trans. A. 1988. V. 19. P. 2867–2874. https://doi.org/ 10.1007/bf02647712
- McDermott B.T., Koch C.C. Preparation of Beta Brass by Mechanical Alloying of Elemental Copper and Zinc // Scr. Metall. 1986. V. 20. № 5. P. 669–672. https://doi.org/ 10.1016/0036-9748(86)90487-4
- Sánchez J.L., Navarro E., Rodríguez-Granado F. et al. Multiphase Materials Based on the Fe73.9Si15.5Cu1Nb3B6.6 Alloy Obtained by Dry and Wet High-energy Ball Milling Processes // J. Alloys Compd. 2021. V. 864. Р. 158136. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.158136
- Zhang D.L. Processing of Advanced Materials Using High-energy Mechanical Milling // Prog. Mater. Sci. 2004. V. 49. P. 537–560. https://doi.org/10.1016/S0079-6425(03)00034
- Suryanarayana C. Mechanical Alloying and Milling // Prog. Mater. Sci. 2001. V. 46. № 1–2. P. 1–184. https://doi.org/10.1016/S0079-6425(99)00010-9
- Зырянов В.В. Механохимический синтез сложных оксидов // Успехи химии. 2008. Т.77. № 2. С. 107–137. https://doi.org/10.1070/RC2008v077n02ABEH003709
- Плешаков Ю.В., Алексеев А.И., Брыляков Ю.Е., Николаев А.И. Технология комплексного обогащения апатито-нефелиновых руд // Обогащение руд. 2004. № 2. С. 15–17.
- Брыляков Ю.Е. Перспективы комплексного использования апатито-нефелиновых руд Хибинских месторождений // Обогащение руд. 2005. № 3. С. 28–31.
- Gerasimova L.G., Maslova M.V., Shchukina E.S. Synthesis of Sorption Materials from Low Grade Titanium Raw Materials // Materials. 2022. V. 15(5). P. 1922. https://doi.org/10.3390/ma15051922
- Кривуля С.В., Соловьев В.О., Терещенко В.А., Фык И.М., Щербина В.Г. Справочник по геологии. Харьков: Колорит, 2013. 328 с.
- Gerasimova. L.G., Shchukina E.S., Kiselev Yu.G. Preparation of Functional Materials from Raw Materials with a Low Amount of Titanium // Theor. Found. Chem. Eng. 2022. V. 56. № 5. Р. 908–914. https://doi.org/ 10.1134/S0040579522310025
- Герасимова Л.Г., Скороходова О.Н. Наполнители для лакокрасочной промышленности. М.: ЛКМ-пресс, 2011. 237 с.
- Дорофеев Г.А., Стрелецкий А.Н., Повстугар И.В., Протасов А.В., Елсуков Е.П. Определение размеров наночастиц методами рентгеновской дифракции // Коллоидный журн.. 2012. Т. 74. № 6. С. 710–720.
- Gerasimova L.G., Kuzmich Yu.V., Yakovleva N.A., Shchukina E.S. Grinding the Components of a Mineral Mixture in a High-energy Planetary Ball Mill // VI Int. Conf. “Fundamental Bases of Mechanochemical Technologies”. Novosibirsk. 2022. P. 175.
- Гусев А.И., Курлов А.С. Аттестация нанокристаллических материалов по размеру частиц (зерен) // Металлофизика и новейшие технологии. 2008. Т. 30. № 5. С. 679–694.
- Williamson G.K., Hall W.H. X-ray Line Broadening from Filed Aluminium and Wolfram // Acta Metall. 1953. V. 1. № 1. P. 22–31.
- Герасимова Л.Г., Щукина Е.С., Кузьмич Ю.В. Способ переработки пенного продукта апатито-нефелиновой флотации. Пат. РФ № 2809816. ФИЦ КНЦ РАН. №2023111036/05; заявл. 27.04.2023, опубл. 19.12.2023, Бюл. № 35.
Дополнительные файлы
