В Перми придумали, как просто и экономно снизить содержание марганца в сталях

❋ 4.3

При переработке титаномагнетитовых шлаков выделяют пятиокись ванадия. Этот продукт используют для получения феррованадия — сплава, который улучшает прочность и вязкость сталей. В процессе переработки шлаков также извлекается и марганец, но его содержание в сплаве не должно превышать 0,5 процента. Избыток приводит к ухудшению механических свойств получаемых сталей. Для соблюдения норм, пятиокись ванадия промывают реагентными растворами, но не все они приводят к нужному результату. Ученые Пермского Политеха сравнили различные реагенты и выявили простой и наиболее эффективный способ очистки пятиокиси ванадия от соединений марганца. Полученные результаты позволяют получать ванадийсодержащие стали повышенного качества.

ПНИПУ

# ванадий

# марганец

# сталь

# титаномагнетитовые руды

В ПНИПУ придумали, как просто и экономно снизить содержание марганца в сталях / © Paul-Alain Hunt, Unsplash

Статья с подробными результатами опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология». Исследование выполнено при поддержке АО «Чусовской металлургический завод».

Титаномагнетитовые руды – это главный сырьевой источник ванадия в России. Основной ванадийсодержащий продукт – пятиокись ванадия – используется для выплавки феррованадия. Добавление этого сплава увеличивает прочность, ударную вязкость и жаростойкость стали. В Пермском крае пятиокись ванадия и феррованадий производят на АО «Чусовской металлургический завод».

Содержание марганца в быстрорежущих сталях сильно ограничено, так как этот элемент приводит к ухудшению их механических свойств. Поэтому продукт переработки необходимо очищать от соединений марганца, также извлекаемых из шлаков. Один из наиболее простых способов – промывка пятиокиси ванадия реагентами. В основном используют растворы солей натрия, магния, кальция, аммония, алюминия и железа.

Ученые Пермского Политеха для установления наиболее эффективного реагента для очистки от марганца и повышения качества пятиокиси ванадия провели комплексное сравнение действия реагентных растворов.

«От АО «Чусовской металлургический завод» поступил запрос на выполнение исследовательских работ по повышению качества пятиокиси ванадия. Мы давно сотрудничаем с этим предприятием, и наш коллектив исследователей под руководством кандидата технических наук, бывшего доцента кафедры «Химические технологии» ПНИПУ Данилова Николая Федоровича приступил к работе по этой теме. Для начала мы изучили химический и фазовый состав исходного образца пятиокиси ванадия.

Основные примеси в пятиокиси ванадия – это железо (6,701 процента), кальций (2,241 процента), марганец (1,981 процента) и натрий (1,310 процента). Для исследования процесса реагентной отмывки пятиокиси ванадия мы использовали аммонийные соли, соли кальция, алюминия, сульфат магния и железа. Катионы этих солей способны замещать катионы марганца, что снижает его содержание в продукте», – объясняет ассистент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ Мария Сажина.

Очистку технической пятиокиси ванадия осуществляли растворами заданных концентраций при непрерывном перемешивании. По окончании экспериментов проводили анализ очищенных образцов и растворов на содержание соединений ванадия и марганца.

«Мы выяснили, что наилучшие результаты по очистке от соединений марганца достигаются при использовании сульфата аммония, нитрата аммония и нитрата кальция. При этом содержание соединений марганца в пасте после промывки уменьшается более чем в четыре раза, и, соответственно, возрастает содержание соединений ванадия. Применение же растворов прочих солей менее эффективно», – рассказывает магистрант кафедры «Химические технологии» ПНИПУ Ирина Ишмуратова.

Ученые Пермского Политеха выявили простой, но результативный способ очищения пятиокиси ванадия от соединений марганца. Снижение содержания марганца более чем в четыре раза позволяет применять продукт переработки титаномагнетитовых шлаков для изготовления сталей высокого качества.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.