No abstract

No abstract

The investigation results of the utilization of various-production lithium wastes in the sphere of aluminate synthesis, vacuum aluminothermic lithium production and development of aluminothermic reduction units have been generalized in the study. The flow charts for lithium-bearing waste processing with the production of ecologically clean products have been designed. It was demonstrated that lithium aluminates could be synthesized not only when processing wastes, but also out of marketable lithium and aluminum compounds and could serve as initial materials for the designed technology for the lithium production.Lithium is one the most important metals of the state-of-the-art technology. Fields of its application are continuously extended. It is favored by its unique properties and considerable natural reserves in various fields and salt lake brine. The production of lithium continuously increases. Average annual rates of the increase since 1950 amount to 8.5% and during the past decade to 9.4%. At the present time the world production of lithium is estimated as 16.2 thousand t a year.Lithium metal finds an application in the production of primary lithium current power supplies, lithium accumulators, in the production of synthetic rubber and thermoplastic elastomers, as well as in the production of unique properties-possessing Al-Mg-Li alloys.Due to the development of the newest technology branches a 20-25% annual growth in the lithium consumption, for instance, in the production of LCCSs (lithium-bearing chemical current sources), is expected [1]. At the present time the lithium commercial production is based on the electrolytic production method. LiCl is an initial product. In order to lower the melting point, an equimolar LiCl-KCl mixture is applied that provides the operation regime within the range of working temperatures of 420-430 0 [2]. This process has significant disadvantages that include: application of the most expensive highly hygroscopic and corrosive lithium salt (LiCl), necessity to neutralize escaping chlorine, necessity to utilize spent electrolyte and use of direct current. The necessity to apply alternative methods for obtaining lithium metal is now an urgent task. Metallothermic methods can be such alternative methods. In studies [3,4] the lithium aluminothermic reduction out of its monoaluminate was tried. At 1,000 -1,200 0 and high vacuum a yield of pure metal over 90% could be obtained.During past years we conducted extensive studies of the synthesis of lithium oxide compounds applicable in metallothermic processes of the lithium production and designed high-temperature reduction processes. Lithium aluminates were used that are sufficiently inert, non-volatile and have a high melting point.The formation of three compounds was found out: lithium monoaluminate LiAlO 2 , lithium pentaaluminate LiAl 5 O 8 and pentalithium aluminate Li 5 AlO 4 . Monoaluminate is formed upon heating equimolar mixture of Li 2 3 and gamma-Al 2 3 at 600 0 C. Above that temperature the process of the polymorphic tr...

No abstract

Представлены результаты исследований по возможности получения композиционных материалов Pr 2 Fe 14 B/α-Fe методом окисления сплава Pr-Fe-B в струйной мельнице с псевдоожиженным слоем. Показано, что для редкоземельных магнитотвердых материалов (МТМ) использование стандартной технологии порошковой металлургии, дополненной методом окисления сплава Pr-Fe-B в струйной мельнице с псевдоожиженным слоем, позволяет получать композиты Pr 2 Fe 14 B/α-Fe с высокими магнитными характеристиками. Установлено, что при получении мелкодисперсных порошков по предложенной технологии в среде аргона, содержащей до 0,2 об.% кислорода, происходит рост остаточной магнитной индукции (B r ) при незначительном падении коэрцитивной силы (jH c ). Данный эффект вызывает увеличение максимального энергетического произведения (BH) max на 5 %. При дальнейшем повышении концентрации кислорода происходит практически полное окисление высокопразеодимовой фазы Pr x Fe, которое приводит к резкому падению коэрцитивной силы и, как следствие, снижению (BH) max . Образующиеся в результате окисления магнитного материала частицы фазы α-Fe формируются на границах между зернами фазы Pr 2 Fe 14 B. При этом наивысшие магнитные характеристики реализуются в том случае, когда частицы α-Fe отделены от зерен основной магнитной фазы тонкими прослойками немагнитных фаз, что и позволяет поддерживать высокий уровень jH c у спеченных образцов МТМ. При этом оптимальная толщина слоев α-Fe составляет 0,2-0,3 мкм. На образцах, полученных при содержании кислорода 0,3 об.%, толщина слоев α-Fe оказалась значительно больше (от 0,8 до 1,1 мкм), что привело к снижению коэрцитивной силы образцов почти на 10 %, а остальных магнитных параметров (B r , (BH) max ) -на 3-7 %. Таким образом, регулируя содержание кислорода в рабочей среде струйной мельницы, можно изменять толщину прослойки образующейся фазы α-Fe в композиционном материале Pr 2 Fe 14 B/ α-Fe и контролировать его магнитные параметры.Ключевые слова: магнитотвердые композиционные материалы Pr 2 Fe 14 B/α-Fe, струйная мельница, магнитные свойства.