CC BY
20Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2018 Том 20 № 1 с. 6-21 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2018-20.1-6-21
Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты)
Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov
Переработка сурьмянисто-оловянных концентратов вакуумной дистилляцией
Алексей Королев 1 а, Геннадий Мальцев1 ь' , Константин Тимофеев1 с,
Владимир Лобанов 2 а
1 Акционерное общество «Уралэлектромедь», пр. Успенский, 1, г. Верхняя Пышма, 624091, Россия
2
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, ул. Мира, 19, г. Екатеринбург, 620002, Россия
° http://orcid.org/0000-0002-0338-9774. О §еппааута118еу(а!таП.ги, Ь http://orcid.org/0000-0002-0750-0070. © mgiMtelem.ru. С http://orcid.org/0000-0002-9525-6476. © К.Ттю1ееу(а)е1ет.ги. Л http://orcid.org/0000-0001-6450-8434. © 1оЬапоу-у1(йуапс1ех.ги
ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ
АННОТАЦИЯ
УДК 669.6.8...471: 669.053: 66.048.1-982
История статьи: Поступила: 22 декабря 2017 Рецензирование: 20 января 2018 Принята к печати: 08 февраля 2018 Доступно онлайн: 15 марта 2018
Ключевые слова:
Диаграмма
Модель
Вакуум
Сплав
Дистилляция
Олово
Сурьма
Разделение
Концентрат
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 (КСО), 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 мо1еси1аг 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 / An = (118.976.0.337) • 107 и коэффициента разделения log pSb = 6.262.9.435 предполагают теоретическую возможность для разделения указанных металлов вакуумной дистилляцией, при этом сурьма концентрируется в составе возгонов (pSb > 1), а олово - в кубовом остатке. Содержание олова в газовой фазе, мольная доля (м.д.): _ySn = (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 х8п = 0.9.0.9999. Согласно MIVM определены значения ySb = 0.439...0.992 и ySn = 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.
Для цитирования: Переработка сурьмянисто-оловянных концентратов вакуумной дистилляцией / А.А. Королев, Г.И. Мальцев, К.Л. Тимофеев, В.Г. Лобанов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2018. - Т. 20, № 1. - С. 6-21. -аог 10.17212/1994-6309-2018-20.1-6-21.
Введение
*Адрес для переписки
Мальцев Геннадий Иванович, д.т.н., с.н.с. Акционерное общество «Уралэлектромедь» пр. Успенский, 1,
624091, г. Верхняя Пышма, Россия
Тел.: 8 (922) 144-60-65, e-mail: mgi@elem.ru
При комплексной переработке концентратов сурьмянисто-оловянных (КСО) от рафинирования чернового свинца, содержащих соединения БЬ-Бп (/—'), опробована вакуумная дистилляция, являющаяся высокопроизводительным и природосберегающим методом для выделения
индивидуальных компонентов из состава полиметаллических сплавов [1]. По сравнению с используемыми пирометаллургическими и электрохимическими технологиями она выгодно отличается низкой энергоемкостью, хорошей кинетикой, высокой экономичностью и безот-ходностью [2]. Теоретические возможности для разделения различных по природе компонентов сплавов методом возгонки можно прогнозировать путем выявления различия в давлении насыщенных паров чистых металлов (Р*) при одинаковой температуре, а также в величине коэффициентов разделения (в) для компонентов сплавов при их распределении между газовой и жидкой фазами [3]. Для расчета в предварительно требуется определить коэффициенты активности компонентов (у., yj) в зависимости от температуры и состава сплава [4].
Агрегатное состояние компонентов бинарного металлического сплава .-j при вакуумной перегонке в зависимости от его состава (х), температуры (Т) и давления (Р) в исследуемой системе можно прогнозировать с помощью равновесных фазовых диаграмм «жидкость-газ» (vapor liquid equilibrium - VLE) «Т-х» и «Р-х», рассчитанных для бинарного сплава i-j, в частности Sb-Sn, с использованием MIVM (Molecular interaction volume model) - молекулярной модели объемного взаимодействия [5]. При этом задействованы координационные числа (Z), молярные объемы (Vm) и потенциальные энергии парного взаимодействия (В) компонентов сплава [6].
Достоверные диаграммы VLE позволяют предварительно обосновать температуру и давление процесса возгонки, прогнозировать степень разделения металлов из состава исходного сплава [7]. Обычно фактическое определение количества и состава продуктов дистилляции из опытных образцов достаточно трудоемко и дорого. Поэтому теоретическое прогнозирование служит альтернативным и экономичным методом получения оперативных сведений о предполагаемом количественном и качественном составе получаемых продуктов при вакуумной перегонке многокомпонентных систем в составе возгонов (конденсатов) и кубовых остатков [8].
Цель работы - исследование влияния температуры и давления в системе на полноту извлечения и степень разделения сурьмы и олова из состава КСО, а также прогнозирование каче-
ственного и количественного состава фаз вакуумной возгонки Sb-Sn сплава посредством расчета равновесных диаграмм «жидкость-газ», учитывающих зависимость состава образующихся продуктов возгона от температуры (Т-х), с применением MIVM.
Методика исследований
Объектом исследования служил концентрат сурьмяно-оловянный, мас.%: 51.45 Sb; 37.55 Sn; 2.16 S; 0.914 Ni; 0.21 As; 0.168 Fe; 0.033 Pb; 0.044 Bi; 438 г/т Ag; 6.3 г/т Au; 1.33 Н2О. С учетом наличия влаги в исходных образцах проведена предварительная сушка КСО с ловушкой для воды, охлаждаемой жидким азотом, при давлении 133.. .1333 Па и температуре 553.. .773 К в течение 3.8 ч. В опытах по дистилляции № 1-5, 11-18, 20, 21 использованы предварительно подготовленные образцы КСО; в № 6-9, 19 исходным материалом служили кубовые остатки № 5-8 и 18 соответственно; в № 10 исследования проводили с фракциями возгона-1 № 2-4; в № 22 исходный КСО перед возгонкой спекали при 1473 К для снижения механического пылеуноса с отходящими газами.
При исследованиях отгонки сурьмы из состава концентрата использовали две установки (рис. 1) с кварцевой пробиркой, алундовым тиглем или графитовой лодочкой (S = 75 см2). Масса загрузки составляла 125.250 г. Кварцевая пробирка позволяет визуально наблюдать процесс отгонки сурьмы и олова. Эксперимент проводили согласно следующим операциям:
- тигель (лодочку) с разгоняемым сплавом помещали в кварцевую пробирку и проводили вакуумирование;
- в случае создания среды инертного газа запускали аргон и затем производили вакуумиро-вание до нужного давления (Р = 1.1 х 105 Па):
- температура процесса определялась началом заметной конденсации испарившейся сурьмы, а продолжительность - по отгонке определенного количества олова;
- после определения убыли количества сплава корректировали последующую продолжительность возгонки;
- по окончании опыта проводили анализ возгонов 1-5 и кубового остатка (рис. 2) на атомно-абсорбционном аппарате «GBC 933АВ Plus».
Воздух, аргон
Холодильник Н;0
С
Печь
Алущговый тигель
-v Исходная
пенка
______1-
а б
Рис. 1. Схема установок по дистилляции металлических сплавов: а - вертикальная односекционная; б - горизонтальная двухсекционная Fig. 1. The scheme of the installations for distillation of metal alloys: а - single-section vertical; б - horizontal two-piece
У
■P
V'
-P
S
%
■Ï ■fï
Отмечено, что в процессе испарения большие направленные потоки возгонов приводят к захвату вещества исходной навески. При температурах свыше 1573 К возрастает коррозия элементов оборудования.
Во время эксперимента температуры в печи измеряли термопарой ППР 0/10 с непрерывной записью данных на компьютере. Было проведено определение рабочей температуры по длине горизонтальной установки для каждой из 15 рабочих зон (рис. 1, б). Давление в
установке определяли вакуумметром Мера-дат-ВИТ 14Т3/А с лампой ПМТ 6-3М-1, который позволяет осуществлять запись показаний на компьютере.
Расчет равновесных фазовых диаграмм VLE для бинарных и трехкомпонентных сплавов осуществляли по известным методикам [9-17] с использованием объемной модели молекулярного взаимодействия MIVM (molecular interaction volume model) и по ранее опубликованной работе [18].
Лодочка Остаток Возгон-1 Возгон-2 Пыль
Рис. 2. Схема распределения продуктов перегонки КСО в установке
Fig. 2. The distribution scheme of the products of the concentrate antimony-tin
distillation
Результаты и их обсуждение
Параметры для расчета сплава Бп-БЬ приведены в табл. 1.
Сурьма обладает высоким давлением насыщенных паров и легко возгоняется, у олова этот показатель низкий, в результате чего оно концентрируется в кубовом остатке, что позволяет количественно разделить эти металлы методом вакуумной дистилляции (табл. 2).
Чтобы оценить разделение элементов . и ] бинарного сплава — возгонкой используем рассчитанные коэффициенты активности (табл. 3) и коэффициент разделения Р. (табл. 4, рис. 1):
ßsb =
PsbYsb PsnYsn
(1)
Значения Р8Ь > 1, поскольку содержание БЬ в газовой фазе больше, чем в жидкой (у8Ь >> хБЬ); БЬ концентрируется в газовой фазе, а Бп -
в кубовом остатке (х8п >> _у8п), что разделяет исходный сплав на сурьму и олово.
Коэффициент разделения сурьмы и олова возрастает (1о§Р8Ь = 6.262.9.435) по мере снижения температуры процесса (1073.823 К) и доли олова (х8п = 0.9.0.1) в составе бинарного Бп-БЬ сплава. Для Бп-БЬ сплава содержание компонентов в возгонах определяется формулами [15-18]
JSn =
=
1 +
1 +
pSb Ysb xSb
*
psn Ysn xsn *
psn Ysn xsn *
psb Ysb xsb
-1
(2)
При расчете «Т-х» диаграммы бинарной системы — применили известную методику [19-21], подбирая для различных значений х. определенную температуру, при которой сумма парциальных давлений компонентов сплава
Таблица 1 Table 1
Значения параметров yf , yj , B,, B*, Z, Z, p*, p* , Vm сплава Sn-Sb Values of the parameters y f, y j, B,, , Z, Z, p*, p* , Vm , Sn-Sb alloy
i-j сплав i-j alloy Т, К 00 Ysn 00 YSb BSn-Sb BSb-Sn 7 ^Sb
Sn-Sb 905 0.411 0.411 1.1095 1.0937 6.5512 6.9698
Компонент Component А В С D Vm = f(T), см3/моль
Sn -15 500 0 0 10.355 17.0[1 + 0.87 • 10-4(T-505)]
Sb -6500 0 0 8.495 18.8[1 + 1.3 • 10-4(T-904)]
обработка металлов технология
Таблица 2 Table 2
Рассчитанные давление и соотношение давления паров Sn и Sb The calculated pressure and the ratio of the vapor pressure of Sn and Sb
Т, К Psb , Па PSn , Па * / * Psb/ Psn
823 3.954 3.32 • 10-9 1.19 • 109
873 11.205 3.98 • 10-8 2.81 • 108
923 28.363 3.65 • 10-7 7.678 • 107
973 65.257 2.66 • 10-6 2.45 • 107
1023 138.401 1.60 • 10-5 8.66 • 106
1073 273.664 8.12 • 10-5 3.37 • 106
Таблица 3 Table 3
Рассчитанные значения коэффициентов активности Sn и Sb в расплаве The calculated values of the activity coefficients of Sn and Sb in the melt
Т, К Y Xsn
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
823 Ysn Ysb 0.433 0.990 0.517 0.960 0.604 0.913 0.691 0.850 0.774 0.776 0.849 0.694 0.912 0.609 0.960 0.523 0.990 0.439
873 Ysn Ysb 0.456 0.990 0.539 0.963 0.623 0.918 0.707 0.859 0.786 0.788 0.857 0.710 0.917 0.627 0.962 0.544 0.990 0.462
923 Ysn Ysb 0.478 0.991 0.559 0.965 0.641 0.922 0.721 0.866 0.797 0.799 0.865 0.724 0.921 0.645 0.964 0.563 0.991 0.483
973 Ysn Ysb 0.498 0.992 0.577 0.967 0.657 0.927 0.734 0.873 0.807 0.809 0.872 0.737 0.926 0.660 0.966 0.581 0.991 0.502
1023 Ysn Ysb 0.517 0.992 0.594 0.968 0.671 0.930 0.746 0.880 0.816 0.818 0.878 0.749 0.929 0.675 0.968 0.598 0.992 0.521
1073 Ysn Ysb 0.534 0.992 0.610 0.970 0.685 0.934 0.757 0.885 0.824 0.826 0.883 0.760 0.933 0.688 0.969 0.613 0.992 0.538
Таблица 4 Table 4
Рассчитанные значения коэффициента разделения Sn и Sb (logPSb) The calculated values of the separation coefficient of Sn and Sb (logPSb)
Xsn 823 К 873 К 923 К 973 К 1023 К 1073 К
0,1 9.435 8.786 8.207 7.689 7.221 6.797
0,2 9.344 8.701 8.128 7.614 7.150 6.729
0,3 9.255 8.618 8.049 7.539 7.079 6.662
0,4 9.166 8.534 7.970 7.465 7.009 6.596
0,5 9.077 8.450 7.892 7.391 6.939 6.529
0,6 8.988 8.368 7.814 7.317 6.869 6.463
0,7 8.900 8.284 7.736 7.243 6.799 6.395
0,8 8.812 8.202 7.657 7.169 6.728 6.329
0,9 8.722 8.118 7.579 7.094 6.658 6.262
становится равной внешнему давлению. При
этом соответствующие величины уБп, уБЬ, р, р8п *
и /^Ъ при исследованных температурах (табл. 3) подставляли в уравнения (3), (5), (6), приведенные в работе [18]. В результате получена «Т-х» фазовая диаграмма для системы Бп-БЬ (рис. 3 и табл. 5) [22-24], из которой следует, что при снижении давления разность температур кубового остатка и возгонов уменьшается и позволяет эффективно разделять Бп и БЬ. Расчетом установлено, что с ростом остаточного содержания олова в составе полиметаллического сплава КСО (х8п = 0,9...0,9999), давления (1,33... 133 Па) и температуры процесса (921.1878 К) количество трудновозгоняемого металла, переходящего в газовую фазу, увеличивается (у8п = 2 • 10-7.. .0,95). Отсюда при давлении ~1 Па и температуре не выше 1276 К в равновесной системе с макрокомпонентами сурьмой и оловом возможно получение дистилляцией БЬ-конденсата, содержащего в качестве примеси не более ~1,2 мольный % Бп при содержании олова в остатке не более 99,9 мольный %. Для получения более чистого конденсата необходимо повысить содержание сурьмы в остатке (свыше 0,1 мольный %) или увеличить глубину вакуума (Р < 1 Па) и соответственно снизить температуру возгонки (Т < 276 К).
Рис. 3. Фазовые диаграммы «Т-х» при Р, Па: 1.33 (1); 13.33 (2); 133.3 (3); 98 000 (4) [25] Fig. 3. Phase diagram "T-x" for P, Ра: 1.33 (1); is 13.3 (2); 133 (3); 98000 (4) [25]
Таблица 5 Table 5
Рассчитанные значения ySn, ySb, Tq jSn Sn-Sb сплава для «Т-х» диаграмм The calculated values of ySn, ySb, Tliq, jSn Sn-Sb alloy to "P-x" charts
P, Па XSn 0.90 0.95 0.96 0.97 0.99 0.995 0.999 0.9999
1,33 Тliq, К 921.4 965.3 979.6 999.2 1075.3 1130 1276 1472
Ysn Ysb 0.991 0.483 0.998 0.461 0.999 0.460 0.999 0.454 1.0 0.472 1.0 0.484 1.0 0.525 1.0 0.574
Jsn ^ 10-4 0.002 0.014 0.025 0.051 0.65 3.25 121.2 5025.9
13,3 Т , к liq 1065.6 1123.9 1143.2 1168,9 1275.3 1352 1542 1664
Ysn Ysb 0.992 0.536 0.998 0.517 0.999 0.516 0.999 0.516 1.0 0.531 1.0 0.550 1.0 0.596 1.0 0.613
Jsn ^ 10-4 0.04 0.26 0.45 0.91 11.82 58.14 1509.5 8245.2
133 Тliq, К 1263.8 1345.2 1372.6 1409 1563 1667 1830 1878
YSn YSb 0.993 0.592 0,998 0.578 0.999 0.578 0.999 0.581 1.0 0.601 1.0 0.617 1.0 0.650 1.0 0.648
Jsn ^ 10-4 0.83 4.85 8.33 16.47 204.2 852.8 5764.6 9498.3
В опытах № 1-9, 11-20 (табл. 6 и 7) прослеживается влияние температуры (Т = 973.1373 К) и продолжительности процесса (т = 1.24 ч) на степень извлечения металлов из состава КСО, %: 51,45 БЬ; 37,55 Бп при постоянном давлении (13,3.133 Па). При Р = 133 Па в интервале температур 973.1373 К возрастает переход в газовую фазу компонентов БЬ/Бп в пределах, %: 1,25.83,6/2,04.22,5. При увеличении про-
должительности возгонки на 3 ч из кубовых остатков № 5-8 состава, %: 49,84.57,96 БЬ; 38,5.46,97 Бп, дополнительно испаряются БЬ/Бп, %: 9,8.41,3/4,93.12,0. Для исходного КСО в интервале т = 1.8 ч возрастает возгонка БЬ/Бп, %: 31,8.83,6/10,5.41,8. Усредненный состав полученных продуктов дистилляции, БЬ/Бп %: 87.92/5.10 - возгоны; 27.37/ 58.69 - остаток.
Таблица 6 Table 6
Параметры процессов разделения компонентов КСО The parameters of the processes of the concentrate Sn-Sb components separation
№ п/п Сырье, Среда/ Raw materials, Medium m, г Продукт/ Product m, г / % Т, К P, Па т, ч Извлечено из материала, % / Extracted from material, %
1 КСО 150 Возгоны Остаток 28.5/19.0 121.5/81.0 1373 133 1 31.8 Sb; 10.5 Sn
2 КСО 120.39 Возгоны Остаток 43.8/36.4 76.59/63.6 1273 133 6 43.3 Sb; 14.4 Sn
3 КСО 108 Возгоны Остаток 51.77/47.9 56.23/52.1 1373 133 4 67.6 Sb; 22.5 Sn
4 КСО 115.72 Возгоны Остаток 36.73/31,7 78.99/68,3 1273 133 10 44.6 Sb; 10 Sn
5 КСО 125.4 Возгоны Остаток 4.13/3.3 121.27/96.7 973 133 2 1.25 Sb; 2.04 Sn
6 Остаток-5 119.66 Возгоны Остаток 12.53/10.5 107.13/89.5 1073 133 3 9.8 Sb; 4.93 Sn
7 Остаток-6 106.19 Возгоны Остаток 16.01/15.1 90.18/84.9 1173 133 3 16.8 Sb; 12.0 Sn
8 Остаток-7 88.39 Возгоны Остаток 9.28/10.5 79.11/89.5 1273 133 3 21.5 Sb; 0.3 Sn
9 Остаток-8 78.11 Возгоны Остаток 19.27/24.7 58.84/75.3 1373 133 3 41.3 Sb; 5.8 Sn
10 Возгон-1 № 2-4 95 Возгоны Остаток 90.74/95.52 4.26/4.48 1273 13.3 8 99.45 Sb; 62.9 Sn
11 КСО 121.68 Возгоны Остаток 83.34/68.49 38.34/31.51 1373 133 8 83.6 Sb; 41.8 Sn
12 КСО 112.71 Возгоны Остаток 69.13/61.33 43.58/38.67 1373 13.3 8 90.7 Sb; 13.6 Sn
13 КСО 116.65 Возгоны Остаток 61.15/61.33 55.5/47.58 1273 13.3 8 70.2 Sb; 18.7 Sn
14 КСО 121.98 Возгоны Остаток 72.01/59.03 49.97/40.97 1373 13.3 6 86.3 Sb; 13.5 Sn
15 КСО 114.59 Возгоны Остаток 57.92/50.55 56.67/49.45 1273 13.3 6 65.97 Sb; 16.63 Sn
Окончание табл. 6 Concluded table 6
№ п/п Сырье, Среда/ Raw materials, Medium m, г Продукт/ Product m, г / % Т, К P, Па т, ч Извлечено из материала, % / Extracted from material, %
16 КСО 117.87 Возгоны Остаток 68.67/58.26 49.20/41.74 1273 13.3 16 84.56 Sb; 13.64 Sn
17 КСО 123.55 Возгоны Остаток 41.73/33.78 81.82/66.22 1173 13.3 8 36.2 Sb; 14.01 Sn
18 КСО 118.02 Возгоны Остаток 38.53/32.65 79.49/67.35 1173 13.3 6 37.8 Sb; 12.0 Sn
19 Остаток-17 81.04 Возгоны Остаток 3.79/4.68 77.25/95.32 1173 13.3 8 35.44 Sb; 1.17 Sn
20 КСО 118.86 Возгоны Остаток 76.10/64.02 42.76/35.98 1373 13.3 24 96.35 Sb; 12.73 Sn
21 КСО 125.81 Возгоны Остаток 80.47/63.96 45.34/36.04 1373 1.33 8 92.08 Sb; 19.41 Sn
22 КСО (1473 K) 200.05 Возгоны Остаток 120.75/60.36 79.3/39.64 1373 1.33 8 93.26 Sb; 8.66 Sn
Таблица 7 Table 7
Состав продуктов (мас.%) разделения компонентов КСО Composition of products (wt. %) of the concentrate Sn-Sb components separation
№ п/п Продукт/ Product Sb Sn Ni As Fe
1 КСО 51.45 37.55 0.914 0.21 0.168
Возгон-1 61.34 28.54 < 0.006 < 0.1 < 0.002
Возгон-2 87.56 5.03 < 0.006 0.85 < 0.002
Пыль 50.69 11.44 0.011 13.43 0.087
Остаток 37.5 58.1 1.4 < 0.1 0.307
2 Возгон-1 86.83 9.70 < 0.006 0.21 0.002
Возгон-2 90.47 5.42 < 0.006 1.30 0.012
Пыль 50.99 21.62 0.046 17.44 0.234
Остаток 45.8 50.6 1.6 0.11 0.38
3 Возгон-1 86.71 10.12 0.006 0.14 0.002
Возгон-2 85.35 3.06 0.006 2.85 0.003
Пыль 51.44 15.5 0.011 23.24 0.084
Остаток 34.76 60.73 1.98 0.01 0.52
4 Возгон-1 82.42 13.03 0.009 0.17 0.002
Возгон-2 90.29 4.99 0.011 0.46 0.002
Пыль 42.12 4.53 0.011 45.52 0.024
Остаток 41.79 54.95 1.67 0.12 0.39
Породолжение табл. 7 Continued table 6
№ п/п Продукт/ Product Sb Sn Ni As Fe
5 Возгон-1 28.07 55.99 0.006 0.11 0.006
Возгон-2 78.91 14.74 0.022 1.89 0.011
Остаток 57.53 40.84 0.913 0.15 0.244
6 Остаток № 5 57.53 40.84 0.913 0.15 0.244
Возгон-1 25.64 58.13 0.006 0.10 0.002
Возгон-2 8,5 11.77 0.006 0.10 0.008
Остаток 5.96 38.5 0.941 0.10 0.19
7 Остаток № 6 5.96 38.5 0.941 0.10 0.19
Возгон-1 37.73 48.97 0.005 0.23 0.001
Возгон-2 90.26 3.49 0.005 2.56 0.001
Остаток 56.72 40.8 1.13 0.20 0.31
8 Остаток № 7 56.72 40.8 1.13 0.20 0.31
Возгон-1 98.16 0.43 0.005 0.43 0.001
Возгон-2 95.35 1.41 0.005 2.84 0.001
Остаток 49.84 46.97 1.39 0.05 0.27
9 Остаток № 8 49.84 46.97 1.39 0.05 0.27
Возгон-1 99.35 0.01 0.005 0.43 0.001
Возгон-2 95.48 0.22 0.005 4.07 0.019
Остаток 38.87 58.72 1.46 0.05 0.467
10 Возгон-1 № 2-4 85.5 10.9 < 0.006 0.17 0.002
Возгон-1 82.47 13.60 < 0.006 < 0.1 < 0.002
Возгон-2 87.21 3.84 < 0.006 0.3 < 0.002
Пыль 17.37 60.92 0.007 2.37 0.022
Остаток 10.49 89.33 0.032 0.1 0.011
11 КСО 51.45 37.55 0.914 0.21 0.168
Возгон-1 65.80 24.09 0.005 0.19 0.032
Возгон-2 91.94 4.73 0.005 0.83 0.001
Пыль 28.78 4.86 0.079 20.54 0.138
Остаток 26.72 69.32 2.693 0.05 0.371
12 Возгон-1 85.94 8.63 0.023 0.105 < 0.006
Возгон-2 77.56 2.26 < 0.03 < 0.03 < 0.006
Пыль 29.03 1.71 < 0.03 0.12 0.048
Остаток 12.41 83.94 < 0.03 < 0.03 2.275
13 Возгон-1 92.14 5.71 < 0.006 < 0.1 < 0.002
Возгон-2 77.56 2.26 < 0.006 1.4 0.008
Пыль 39.97 0.66 < 0.006 52.9 0.024
Остаток 32.25 64.16 2.492 < 0.1 0.536
14 Возгон-1 88.82 9.33 < 0.006 < 0.1 0.001
Возгон-2 80.58 0.98 < 0.006 3.1 0.002
Пыль 45.09 0.49 < 0.006 43.9 0.014
Остаток 17.26 79.30 2.522 < 0.1 0.771
Окончание табл. 7 Concluded table 6
№ п/п Продукт/ Product Sb Sn Ni As Fe
15 Возгон-1 91.15 6.08 < 0.006 0.3 < 0.002
Возгон-2 74.54 1.11 < 0.006 7.9 < 0.002
Пыль 43.40 1.89 0.043 42.9 0.048
Остаток 35.41 63.30 0.901 < 0.1 0.212
16 Возгон-1 89.33 8.68 < 0.006 0.29 < 0.002
Возгон-2 77.27 2.69 < 0.006 7.4 < 0.002
Остаток 19.03 77.69 2.235 < 0.1 0.470
17 Возгон-1 78.29 18.08 < 0.006 0.33 < 0.002
Возгон-2 90.88 3.12 < 0.006 3.1 < 0.002
Пыль 54.24 2.18 < 0.006 31.4 0.003
Остаток 49.57 48.76 1.092 < 0.1 0.216
18 Возгон-1 71.76 22.98 < 0.006 0.27 < 0.002
Возгон-2 80.66 2.37 < 0.006 8.5 < 0.002
Пыль 56.98 3.30 < 0.006 28.3 0.014
Остаток 47.51 49.06 1.593 0.1 0.186
19 Остаток № 17 49.57 48.76 1.092 < 0.1 0.216
Возгон-1 99.21 0.33 < 0.006 0.3 < 0.002
Пыль 91.34 1.30 < 0.006 5.5 0.008
Остаток 38.98 58.69 1.769 <0.1 0.244
20 КСО 51.45 37.55 0.914 0.21 0.168
Возгон-1 89.96 8.33 < 0.006 0.1 < 0.002
Возгон-2 79.92 2.85 < 0.006 4.3 < 0.002
Пыль 51.77 2.53 < 0.006 35.6 0.015
Остаток 5.22 91.09 2.315 < 0.1 0.574
21 Возгон-1 82.64 12.39 < 0.006 0.1 < 0.002
Возгон-2 81.56 2.22 < 0.006 2.9 < 0.002
Пыль 51.92 1.58 < 0.006 35.1 0.005
Остаток 11.31 83.97 2.641 < 0.1 0.601
22 КСО (1473 K) 58.02 38.04 1.104 0.3 0.088
Возгон-1 46.75 52.16 < 0.006 < 0.1 0.002
Возгон-2 92.10 6.31 < 0.006 0.3 < 0.002
Пыль 74.60 2.60 < 0.006 12.9 0.009
Остаток 9.86 87.65 2.132 < 0.1 0.189
При давлении 13,3 Па в интервале температур 1173.1373 К за период времени 8.24 ч переход в газовую фазу компонентов сурьмяно-оловянного сплава также возрастает, но в больших количествах, чем при Р = 133 Па, а именно БЬ/Бп, %: 36,2.96,35/12,0.18,7. При увеличении продолжительности возгонки на 8 ч из
кубового остатка № 17 состава, %: 49,57 БЬ; 48,76 Бп, дополнительно испаряется в основном сурьма (35,44 % БЬ) и в меньшей степени олово (1,17 % Бп). Усредненный состав продуктов дистилляции БЬ/Бп, %: 81.92/6.23 - возгоны; 5.50/49.91 - остаток. Вторичная дистилляция при температуре 1273 К в течение
8 ч богатой фракции возгонов-1 № 2-4 состава БЬ/Бп, %: 85,5/10,9 позволила получить конденсат БЬ/Бп, %: 87/12, близкий по составу к исходному продукту, и остаток БЬ/Бп, %: 10,49/89,33.
При давлении 1,33 Па, температуре 1373 К и продолжительности возгонки 8 ч в газовую фазу переходят БЬ/Бп, %: 92,08.93,26/8,66.9,41. Содержание в остатке БЬ/Бп, %: 10.11/84.88.
Полученные экспериментальные данные в целом соответствуют показателям равновесной фазовой диаграммы УЬЕ «жидкость-газ» для бинарного сплава БЬ-Бп, рассчитанной по молекулярной модели объемного взаимодействия М1УМ (см. рис. 3 и табл. 5). Например, в опыте № 20 при температуре 1373 К и давлении 13,3 Па в равновесных условиях содержание в кубовом остатке сурьмы и олова хБЬ = 0,0898 и х8п = 0,9102 соответственно.
Предложен способ переработки КСО вакуумной перегонкой с содержанием макрокомпонентов (10-90 мас.% БЬ, Бп) (рис. 4). Исходный сурьмяно-оловянный концентрат (51,5 мас.% БЬ, 37,5 мас.% Бп) может быть дистиллирован
при температуре ~1000 К и давлении ~1 Па. В результате содержание сурьмы в чистых возгонах (БЬ-концентрат) составляет не менее 99,99 мол.%, а оловосодержащий остаток (~ 97 мол.% РЬ) подвергается двум последовательным возгонкам при 1130 и 1280 К, после чего количество рафинированного олова в кубовом остатке (Бп-концентрат) возрастает до 99,9 мол.%.
Выводы
1. Для бинарного сплава БЬ-Бп в интервале температур 823.1073 К рассчитаны давления насыщенного пара (р*, Па) для
БЬ/Бп (3.954.273.664)/(0.00332.81.193) • 10-6.
* ! *
Высокие значения соотношений Ръь/ Ръп = = (118.976.0.337) • 107 и коэффициента разделения 1о§Р 8Ь = 6.262.9.435 создают теоретические предпосылки для селективного выделения сурьмы в составе возгонов, когда сурьма обогащается в газовой фазе (РБЬ > 1), а олово - в жидкой (РБп < 1).
2. На основе объемной модели молекулярного взаимодействия М1УМ в интервале температур 823.1073 К рассчитаны коэффициенты активности с отрицательными отклонениями от идеальности (уМе < 1) при содержании ком-
понентов х,, = 0,1.0,9 в Sb-Sn сплаве:
Ме
YSb/Sn
Рис. 4. Схема переработки сурьмяно-оловянных сплавов
Fig. 4. The scheme of processing of antimony-tin alloy
= (0.439.0.992)/(0.433.0.992).
3. Анализ «Т—х» диаграммы БЬ-Бп сплава показывает, что содержание менее летучего компонента (олово) в газовой фазе _у8п = = (0.002.9498.3) • 10-4 возрастает при увеличении его содержания в сплаве (хБп = 0,9.0,9999) и росте равновесной температуры «расплав-газ» Т1щ = 921.1878 К с повышением давления Р = 1,33.133 Па в системе.
4. Полученные экспериментальные данные по возгонке КСО в целом соответствуют показателям равновесной фазовой диаграммы УЬЕ «жидкость-газ» для бинарного сплава БЬ-Бп, рассчитанной по молекулярной модели объемного взаимодействия М1УМ.
5. Предложен способ переработки КСО вакуумной перегонкой, предусматривающий первичную дистилляцию БЬ-Бп сплава при температуре ~1000 К и давлении ~1 Па с получением сурьмянистого концентрата (99, 99 мол.% БЬ) и двукратной возгонкой остатка при температуре 1130 и 1280 К с образованием оловянного концентрата (99, 9 мол.% БЬ).
16
Список литературы
1. Berman A. Total pressure measurements in vacuum technology. - 1st ed. - New York: Academic Press, 1985. - 412 p. - ISBN 9781483273792.
2. Winkler O., Bakish R. Vacuum metallurgy. -Amsterdam: Elsevier Science Ltd., 1971. - 906 р. -ISBN-10: 0444408576. - ISBN-13: 978-0444408570.
3. Jia G.-b., Yang B., Liu D.-c. Deeply removing lead from Pb-Sn alloy with vacuum distillation // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. -2013. - Vol. 23, iss. 6. - P. 1822-1831. - doi: 10.1016/ S1003-6326(13)62666-7.
4. Process optimization for vacuum distillation of Sn-Sb alloy by response surface methodology /
A. Wang, Y. Li, B. Yang, B. Xu, L. Kong, D. Liu // Vacuum. - 2014. - Vol. 109. - P. 127-134. - doi: 10.1016/j.vacuum.2014.07.013.
5. Dai Y.N. Vacuum metallurgy of nonferrous metals. - Beijing: Metallurgical Industry Press, 2009. -P. 72.
6. Recycling of metals from waste Sn-based alloys by vacuum separation / B. Yang, L.-x. Kong, B.-q. Xu, D.-c. Liu, Y.-N. Dai // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. - 2015. - Vol. 25, iss. 4. - P. 13151324. - doi: 10.1016/S1003-6326(15)63730-X.
7. Research on the removal of impurities from crude nickel by vacuum distillation / D.C. Liu, B. Yang, F. Wang, Q.C. Yu, L. Wang, Y.N. Dai // Physics Procedia. - 2012. - Vol. 32. - P. 363-371. - doi: 10. 1016/j.phpro.2012.03.570.
8. Dai Y.N., Yang B. Non-ferrous metals and vacuum metallurgy. - Beijing: Metallurgical Industry Press, 2000. - P. 40.
9. Smith J.M., Van Ness H.C., Abbott M.M. Introduction to chemical engineering thermodynamics. -6th ed. - New York: McGraw-Hill, 2001. - 749 p. -ISBN-10: 0000053759. - ISBN-13: 978-0000053756.
10. Tao D.P. A new model of thermodynamics of liquid mixtures and its application to liquid alloys // Ther-mochimica Acta. - 2000. - Vol. 363, iss. 1-2. - P. 105113. - doi: 10.1016/S0040-6031(00)00603-1.
11. Determination and modeling of the thermodynamic properties of liquid calcium-antimony alloys / S. Poizeau, H.J. Kim, J.M. Newhouse,
B.L. Spatocco, D.R. Sadoway // Electrochimica Acta. - 2012. - Vol. 76. - P. 8-15. - doi: 10.1016/j. electacta.2012.04.139.
12. Thermodynamic properties of calcium-magnesium alloys determined by emf measurements / J.M. Newhouse, S. Poizeau, H. Kim, B.L. Spatocco, D.R. Sadoway // Electrochimica Acta. - 2013. -Vol. 91. - P. 293-301. - doi: 10.1016/j.electacta. 2012.11.063.
13. Thermoelectric property of bulk CaMgSi intermetallic compound / N. Miyazaki, N. Adachi, Y. Todaka, H. Miyazaki, Y. Nishino // Journal of Alloys and Compounds. - 2017. - Vol. 691. - P. 914-918. -doi: 10.1016/j.jallcom.2016.08.227.
14. Materials science and technology: a comprehensive treatment. Vol. 1. Structure of solids / ed. by V. Gerold. - Weinheim: VCH, 1993. - 621 p.
15. Selected values of the thermodynamic properties of binary alloys / R. Hultgren, P.D. Desai, D.T. Hawkins, M. Geiser, K.K. Kelley. - Metals Park, OH: American Society for Metals, 1973. - 1435 p.
16. Dai Y., Yang B. Vacuum metallurgy for non-ferrous metals and materials. - Beijing: Metallurgical industry Press, 2000. - 124 p. (In Chinese).
17. Application of molecular interaction volume model in vacuum distillation of Pb-based alloys / H.W. Yang, B. Yang, B.Q. Xu, D C. Liu, D P. Tao // Vacuum. - 2012. - Vol. 86, iss. 9. - P. 1296-1299. -doi: 10.1016/j.vacuum.2011.11.017.
18. Королев А.А., Краюхин С.А., МальцевГ.И. Равновесные системы «газ-жидкость» для сплава Sb-Ag при вакуумной дистилляции // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2017. -№ 4 (77). - С. 68-83. - doi: 10.17212/1994-6309-20174-68-83.
19. Measurement and modeling of phase equilibria for Sb-Sn and Bi-Sb-Sn alloys in vacuum distillation / C.B. Nan, H. Xiong, B.-q. Xu, B. Yang, D.C. Liu, H.W. Yang // Fluid Phase Equilibria. - 2017. -Vol. 442. - P. 62-67. - doi: 10.1016/j.fluid.2017.03.016.
20. Kinetics of Pb evaporation from Pb-Sn liquid alloy in vacuum distillation / J.Y. Zhao, H.W. Yang, C.B. Nan, B. Yang, D.C. Liu, B.-q. Xu // Vacuum. -2017. - Vol. 141. - P. 10-14. - doi: 10.1016/j. vacuum.2017.03.004.
21. Vapor-liquid phase equilibria of binary tin-antimony system in vacuum distillation: experimental investigation and calculation / L.-x. Kong, J. Xu,
B.-q. Xu, S. Xu, B. Yang // Fluid Phase Equilibria. -2016. - Vol. 415. - P. 176-183. - doi: 10.1016/j. fluid.2016.02.012.
22. Experimental and modeling vapor-liquid equilibria: separation of Bi from Sn by vacuum distillation /
C.B. Nan, H.W. Yang, B. Yang, D. Liu, H. Xiong // Vacuum. - 2017. - Vol. 135. - P. 109-114. - doi: 10.1016/j. vacuum.2016.10.035.
23. Study on azeotropic point of Pb-Sb alloys by ab-initio molecular dynamic simulation and vacuum distillation / B. Song, N. Xu, W. Jiang, B. Yang, X. Chen, B. Xu, L. Kong, D. Liu, Y. Dai // Vacuum. -2016. - Vol. 125. - P. 209-214. - doi: 10.1016/j. vacuum.2016.01.004.
обработка металлов
ТЕХНОЛОГИЯ
24. Experimental investigation and calculation of vapor-liquid equilibria for Cu-Pb binary alloy in vacuum distillation / C. Zhang, W.L. Jiang, B. Yang, D.C. Liu, B.Q. Xu, H.W. Yang // Fluid Phase Equilibria. - 2015. -Vol. 405. - P. 68-72. - doi: 10.1016/j.fluid.2015.07.043.
25. Диаграммы состояния двойных металлических систем. В 3 т. Т. 1: справочник / под общ. ред. Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1996. -992 с. - ISBN 5-217-02688-Х.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
© 2018 Авторы. Издательство Новосибирского государственного технического университета. Эта статья доступна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Obrabotka metallov (tekhnologiya, oborudovanie, instrumenty) = Metal Working and Material Science. 2018 vol. 20 no. 1 pp. 6-21 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2018-20.1-6-21
Obrabotka metallov -
Metal Working and Material Science
Journal homepage: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov
Processing of Antimony-tin Concentrates by Vacuum Distillation
Alexey Korolev1 a, Gennady Maltsev1 b' , Konstantin Timofeev1 c, Vladimir Lobanov 2'd
' JSC "Uralelektromed", 1 Prospect Uspensky, Verkhnyaya Pyshma, 624091, Russian Federation
2
Ural Federal University, 19 Mira st., Ekaterinburg, 620002, Russian Federation
' http://orcid.org/0000-0002-0338-9774. © gennadymaltsevw!mail.ru. b http://orcid.org/0000-0002-0750-0070. © mgiw!elem.ru. = http://orcid.org/0000-0002-9525-6476. © K.TimofeevM!elem.ru. d http://orcid.org/0000-0001-6450-8434. © lobanov-vlMyandex.ru
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Article history: Received: 22 December 2017 Revised: 20 January 2018 Accepted: 08 February 2018 Available online: 15 March 2018
Keywords:
Diagram
Model
Vacuum
Alloy
Distillation
Tin
Antimony Separation Concentrate
Object of research: the paper is devoted to the creation of environmentally friendly, technologically efficient and cost-effective high-performance integrated circuits for the processing of concentrate antimony-tin (CАТ) generated in the control filtering in the chemical and metallurgical shop, with commercial production of single-element products of antimony and tin. To analyze the behavior of multicomponent alloy in the processing, study of values of pressure and temperature, prediction of product composition and degree of separation of the metals during the high temperature sublimation the equilibrium phase diagrams VLE (vapor liquid equilibrium), in particular, the temperature-composition "T-x" are calculated. Objective: to study the influence of temperature and pressure in the system on the completeness of extraction and the degree of separation of antimony and tin from the CАТ. Methods and approaches: in constructing the equilibrium phase diagrams VLE calculation of the activity coefficients of the components of the Sb-Sn alloy was performed using three-dimensional model of molecular interaction volume model (MIVM). Novelty: provide new information on the influence of temperature and vacuum depth on the degree of sublimation and separation of metals from Sb-Sn compositions of different composition. Main results: in the temperature range 823...1073 K the saturated vapor pressure (Pa) Sn (0.00332...81.193) • 10-6 and Sb (3.954...273.664) are calculated. High values of Psb / PSn = (118.976...0.337) • 107 and the separation factor logPSb = 6.262...9.435 assume the theoretical possibility to separate these components by vacuum distillation, while the antimony is concentrated in the composition of the sublimates (PSb > 1), and tin - the distillation residue. The tin content in the gas phase, the mole fraction (m. f.): >Sn = (0.002...9498.3) • 10-4, increases in the temperature interval of 921-1878 K, pressure of 1.33...133 Pa and the amount of metal (m. f.) in the alloy xSn = 0.9...0.9999. According to the values of the MIVM ySb = 0.439...0.992 and ySn = 0.433...0.992 for Sb-Sn alloy composition of 0.1...0.9 in the studied temperature range. Practical relevance: the equilibrium diagrams VLE are used in the preliminary stages of designing optimal technological regimes of industrial installations for vacuum distillation and for a reasonable choice of temperature and pressure of sublimation with the goal of obtaining Sn- and Sb-containing products of a given composition. The concept of CAT refining vacuum distillation is proposed.
For citation: Korolev A.A., Maltsev G.I., Timofeev K.L., Lobanov V.G. Processing of antimony-tin concentrates by vacuum distillation. Obrabotka metallov (tekhnologiya, oborudovanie, instrumenty) = Metal Working and Material Science, 2018, vol. 20, no. 1, pp. 6-21. doi: 10.17212/1994-6309-2018-20.1-6-21. (In Russian).
* Corresponding author
Maltsev Gennady I., D.Sc. (Engineering), Associate Professor JSC "Uralelektromed", 1 Prospect Uspensky,
624091, Verkhnyaya Pyshma, Russian Federation Tel.: 8 (922) 144-60-65, e-mail: mgi@elem.ru
References
1. Berman A. Total pressure measurements in vacuum technology. 1st ed. New York, Academic Press, 1985. 412 p. ISBN 9781483273792.
2. Winkler O., Bakish R. Vacuum metallurgy. Amsterdam, Elsevier Science Ltd., 1971. 906 p. ISBN-10: 0444408576. ISBN-13: 978-0444408570.
3. Jia G.-b., Yang B., Liu D.-c. Deeply removing lead from Pb-Sn alloy with vacuum distillation. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2013, vol. 23, iss. 6, pp. 1822-1831. doi: 10.1016/S1003-6326(13)62666-7.
4. Wang A., Li Y., Yang B., Xu B., Kong L., Liu D. Process optimization for vacuum distillation of Sn-Sb alloy by response surface methodology. Vacuum, 2014, vol. 109, pp. 127-134. doi: 10.1016/j.vacuum.2014.07.013.
5. Dai Y.N. Vacuum metallurgy of nonferrous metals. Beijing, Metallurgical Industry Press, 2009, p 72.
6. Yang B., Kong L.-x., Xu B.-q., Liu D.-c., Dai Y.-n. Recycling of metals from waste Sn-based alloys by vacuum separation. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2015, vol. 25, iss. 4, pp. 1315-1324. doi: 10.1016/ S1003-6326(15)63730-X.
7. Liu D.C., Yang B., Wang F., Yu Q.C., Wang L., Dai Y.N. Research on the removal of impurities from crude nickel by vacuum distillation. Physics Procedia, 2012, vol. 32, pp. 363-371. doi: 10.1016/j.phpro.2012.03.570.
8. Dai Y.N., Yang B. Non-ferrous metals and vacuum metallurgy. Beijing, Metallurgical Industry Press, 2000, p. 40.
9. Smith J.M., Van Ness H.C., Abbott M.M. Introduction to chemical engineering thermodynamics. 6th ed. New York, McGraw-Hill, 2001. 749 p. ISBN-10: 0000053759, ISBN-13: 978-0000053756.
10. Tao D.P. A new model of thermodynamics of liquid mixtures and its application to liquid alloys. Thermochi-mica Acta, 2000, vol. 363, iss. 1-2, pp. 105-113. doi: 10.1016/S0040-6031(00)00603-1.
11. Poizeau S., Kim H.J., Newhouse J.M., Spatocco B.L., Sadoway D.R. Determination and modeling of the thermodynamic properties of liquid calcium-antimony alloys. Electrochimica Acta, 2012, vol. 76, pp. 8-15. doi: 10.1016/j.electacta.2012.04.139.
12. Newhouse J.M., Poizeau S., Kim H., Spatocco B.L., Sadoway D.R. Thermodynamic properties of calcium-magnesium alloys determined by emf measurements. Electrochimica Acta, 2013, vol. 91, pp. 293-301. doi: 10.1016/j. electacta.2012.11.063.
13. Miyazaki N., Adachi N., Todaka Y., Miyazaki H., Nishino Y. Thermoelectric property of bulk CaMgSi interme-tallic compound. Journal of Alloys and Compounds, 2017, vol. 691, pp. 914-918. doi: 10.1016/ j.jallcom.2016.08.227.
14. Gerold V., ed. Materials science and technology: a comprehensive treatment. Vol. 1. Structure of solids. Weinheim, VCH, 1993. 621 p.
15. Hultgren R., Desai P.D., Hawkins D.T., Geiser M., Kelley K.K. Selected values of the thermodynamic properties of binary alloys. 1st ed. Metals Park, OH, American Society for Metals, 1973. 1435 p.
16. Dai Y., Yang B. Vacuum metallurgy for non-ferrous metals and materials. Beijing, Metallurgical industry Press, 2000. 124 p. (In Chinese).
17. Yang H.W., Yang B., Xu B.Q., Liu D.C., Tao D.P. Application of molecular interaction volume model in vacuum distillation of Pb-based alloys. Vacuum, 2012, vol. 86, iss. 9, pp. 1296-1299. doi:10.1016/j.vacuum.2011.11.017.
18. Korolev A.A., Krayukhin S.A., Maltsev G.I. Ravnovesnye sistemy "gaz-zhidkost'" dlya splava Sb-Ag pri vakuumnoi distillyatsii [The equilibrium of the system "gas-liquid" for alloy Sb-Ag under vacuum distillation]. Ob-rabotka metallov (tekhnologiya, oborudovanie, instrumenty) = Metal Working and Material Science, 2017. no. 4 (77), pp. 68-83. doi: 10.17212/1994-6309-2017-4-68-83.
19. Nan C.B., Xiong H., Xu B.-q., Yang B., Liu D.C., Yang H.W. Measurement and modeling of phase equilibria for Sb-Sn and Bi-Sb-Sn alloys in vacuum distillation. Fluid Phase Equilibria, 2017, vol. 442, pp. 62-67. doi: 10.1016/j.fluid.2017.03.016.
20. Zhao J.Y., Yang H.W., Nan C.B., Yang B., Liu D.C., Xu B.-q. Kinetics of Pb evaporation from Pb-Sn liquid alloy in vacuum distillation. Vacuum, 2017, vol. 141, pp. 10-14. doi: 10.1016/j.vacuum.2017.03.004.
21. Kong L.-x., Xu J., Xu B.-q., Xu S., Yang B. Vapor-liquid phase equilibria of binary tin-antimony system in vacuum distillation: experimental investigation and calculation. Fluid Phase Equilibria, 2016, vol. 415, pp. 176-183. doi: 10.1016/j.fluid.2016.02.012.
22. Nan C.B., Yang H.W., Yang B., Liu D., Xiong H. Experimental and modeling vapor-liquid equilibria: separation of Bi from Sn by vacuum distillation. Vacuum, 2017, vol. 135, pp. 109-114. doi: 10.1016/j.vacuum.2016.10.035.
23. Song B., Xu N., Jiang W., Yang B., Chen X., Xu B., Kong L., Liu D., Dai Y. Study on azeotropic point of Pb-Sb alloys by ab-initio molecular dynamic simulation and vacuum distillation. Vacuum, 2016, vol. 125, pp. 209-214. doi: 10.1016/j.vacuum.2016.01.004.
24. Zhang C., Jiang W.L., Yang B., Liu D.C., Xu B.Q., Yang H.W. Experimental investigation and calculation of vapor-liquid equilibria for Cu-Pb binary alloy in vacuum distillation. Fluid Phase Equilibria, 2015, vol. 405, pp. 68-72. doi: 10.1016/j.fluid.2015.07.043.
25. Lyakishev N.P., ed. Diagrammy sostoyaniya dvoinykh metallicheskikh sistem. V 3 t. T. 1 [Phase diagrams of binary metallic systems. In 3 vol. Vol. 1]. Reference book. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1996. 992 p. ISBN 5-217-02688-X.
Conflicts of Interest
The authors declare no conflict of interest.
© 2018 The Authors. Published by Novosibirsk State Technical University. This is an open access article under the CC BY license (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
