Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург, Россия:

В. И. Болобов, проф. каф. машиностроения, эл. почта: Boloboff@mail.ru

ООО «Научно-исследовательский центр «Гидрометаллургия», Санкт-Петербург, Россия:
Я. М. Шнеерсон, ген. директор, профессор
А. Ю. Лапин, техн. директор

В условиях высокотемпературного выщелачивания пиритных золотосодержащих концентратов (t = 225 ^оC, Р_О2 = 0,7 МПа, Р_Σ = 3,3 МПа, t = 100 ч, С_H2SO4 ~ 55 г/дм³, С_Cl– ~ 34 мг/л) в лабораторном автоклаве с использованием гравиметрического метода проанализирована возможность щелевой коррозии технического титана ВТ1-0 и титанового деформируемого сплава ВТ14 (3,5–6,3 % Al, 2,5–3,8 % Mo, 0,9–1,9 % V). Материалы испытывали в виде сборок, состоящих из двух пластин с отверстиями, связанных между собой с использованием фторопластового уплотнительного материала и фторопластовых прокладок с фиксированным зазором 0,1 и 1,0 мм. Оказалось, что на внешних и боковых поверхностях пластин всех сборок следы коррозии практически отсутствуют, на внутренних областях в локальных местах зафиксировано значительное их количество в виде коричневого, легко удаляемого налета. На сборках с зазором 1 мм коррозия образуется под фторопластовой прокладкой, на сборках с зазором 0,1 мм — в местах соприкосновения пластин. После удаления налета обнаруживается потемневшая металлическая поверхность, приобретшая шероховатость. Если отнести максимальные из полученных величины убыли массы к площади металла под прокладкой, где и зафиксированы следы коррозии, можно получить скорости разрушения титана и его сплава (14,5 и 0,72 мм/год соответственно). Такие скорости свойственны материалам, классифицируемым как «нестойкие» — ВТ1-0 (5 баллов по пятибалльной шкале)
и «пониженно стойкие» — ВТ14 (3 балла). Большая предрасположенность титана к щелевой коррозии в рабочих продуктах автоклавных производств, в частности в хлоридсодержащих средах, отмечена и в литературных источниках. Щелевую коррозию титана и его сплавов в продуктах высокотемпературного окислительного выщелачивания золотосодержащих сульфидных концентратов авторы связывают с пониженной концентрацией окислителей (Fе³⁺, О₂) в зазоре по сравнению с концентрацией в объеме раствора и замедленный отвод продуктов коррозионной реакции, приводящие к общему активированию поверхности металла и облегчению анодного процесса его растворения.

1. Набойченко С. С. Перспективы применения автоклавных процессов в производстве меди и цинка на Урале // Цветные металлы. 2015. № 11. С. 20–24.
2. Болдырев А. В., Баликов С. В., Богородский А. В., Емельянов Ю. Е. Автоклавное окисление упорных золотосодержащих концентратов с использованием галогенсодержащих растворителей и сорбента // Цветные металлы. 2015. № 11. С. 29–33.
3. Marsden J. O., House C. I. The chemistry of gold extraction Society of Mining, Metallurgy and Exploration. — Littleton : SME, 2006. — 652 р.
4. Lunt D., Briggs N. Refractory sulfide ores case studies // Advances in Gold Ore Processing / M. D. Adams. — Amsterdam : Elsevier, 2005.
5. Martin P. Special design considerations for pressure hydrometallurgy pilot plants // Pressure Hydrometallurgy 2012. Proc. of the 42 Annual Hydrometallurgy Meeting. — Niagara, Canada, 2012. P. 401–412.
6. Jung J., Keller W., Zucht A. Use of numerical methods, scaleup lab tests in the design of HPAL autoclaves // Pressure Hydrometallurgy 2012. Proc. of the 42 Annual Hydrometallurgy Meeting. — Niagara, Canada, 2012. P. 91–103.
7. Набойченко С. С., Ни Л. П., Шнеерсон Я. М., Чугаев Л. В. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов / под ред. С. С. Набойченко. — Екатеринбург : ГОУ УГТУ-УПИ, 2002. — 940 с.
8. Болобов В. И. Безопасность применения титана в автоклав ных процессах цветной металлургии с применением газообразного кислорода. — СПб. : Лань, 2015. — 144 с.
9. Фокин М. Н., Рускол Ю. С., Мосолов А. В. Титан и его сплавы в химической промышленности. — Л. : Химия, 1978. — 200 с.
10. Рускол Ю. С., Клинов И. Я. Щелевая коррозия титановых сплавов в кислых растворах // Химическое и нефтяное машиностроение. 1966. № 8. С. 28–30.
11. Болобов В. И., Шнеерсон Я. М., Лапин А. Ю., Битков Г. А. Коррозионное поведение хромоникелевых сплавов в процессе автоклавного низкотемпературного окисления упорного сульфидного золотосодержащего сырья // Цветные металлы. 2013. № 2. С. 76–81.
12. Болобов В. И., Шнеерсон Я. М., Лапин А. Ю. Коррозионная стойкость хромоникелевых сплавов в процессе высокотемпературного выщелачивания золото содер жащего сульфидного сырья // Там же. 2013. № 5. С. 73–78.
13. Воробьева Г. Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств. — М. : Химия, 1975. — 816 с.
14. Умарова О. З., Козуютов А. В. Исследование стойкости к щелевой коррозии сплавов на основе титана и никелида титана. — URL: http://elar.urfu.ru/bitstream/10995/24875/1/sch_met_xiv_ 2013_100.pdf
15. Banker J., Craig B. Titanium: a solution for highly corrosive hydrometallurgical applications — alloy selection, cladding and fabrication // Proc. of ALTA 2009 Nickel-Cobalt Conference. — Perth, 2009.
16. Banker J. G., Winsky J. P. Titanium/steel explosion bonded clad for autoclaves and vessels // Proc. of ALTA 1999 Autoclave Design and Operation Symposium. — Melbourne, 1999.
17. Белоус В. Я., Гурвич Л. Я., Ерофеева В. Л. и др. Щелевая коррозия нержавеющих сталей в атмосфере // Защита металлов. 1995. Т. 31, № 2. С. 22–27.
18. Горынин И. В., Орыщенко А. С., Кудрявцев А. С., Ушаков Б. Г. Титановые сплавы для морских конструкций и судового машиностроения // Технология легких сплавов. 2014. № 3. С. 6–13.