ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2026-2-52-59ekip-3124Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSПерспективы вовлечения отходов металлургических производств в составы разделительных покрытий для металлических формProspects for the Involvement of Metallurgical Manufacture Wastes in the Composition of Release Coatings for Metal MoldsГильманшинаТ. Р.GilmanshinaT. R.

канд. техн. наук, зав. кафедрой

Cand. Sci. (Eng.), Head of Department

podpiska@kalvis.ruПотокинаМ. В.PotokinaM. V.

канд. техн. наук, доцент

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

ctls@kalvis.ruДубоваИ. В.DubovaI. V.

канд. техн. наук, доцент

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

ctls@kalvis.ruТвердохлебоваТ. В.TverdokhlebovaT. V.

доцент

Associate Professor

ctls@kalvis.ruЧуруксаевИ. А.ChuruksaevI. A.

ассистент

Assistant

ctls@kalvis.ruСибирский федеральный университетРоссияSiberian Federal UniversityRussian Federation2026020320263025259Copyright © ООО "Калвис", 20262026ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/3124

Оценены фазовый состав, класс опасности, радиоактивность, содержание вредных токсичных соединений, концентрация которых подлежит контролю на рабочем месте, в отходах металлургического производства (шлак обогатительной плавки цветных металлов и отходы производства по переработке автокатализаторов, содержащие оксид алюминия, красного и нефелинового шламов). Данные отходы опробованы в качестве добавки в составах разделительных покрытий литейных металлических форм. Определено, что покрытие с добавкой красного шлама отвечает всем требованиям, предъявляемым к современным разделительных покрытиям, используемым при получении слитков из тугоплавких металлов. Показано, что введение красного шлама не вносит в состав разделительного покрытия дополнительных элементов, которые могут ухудшить качество поверхности слитка. Экспериментально обоснована возможность применения данного покрытия.

The phase composition, hazard class, radioactivity, and the content of harmful toxic compounds, the concentrations of which are subject to workplace monitoring, were assessed for metallurgical manufacture wastes (slag from beneficiation smelting of non-ferrous metals and wastes from automotive catalyst recycling containing aluminum oxide, as well as red mud and nepheline sludge). These wastes were tested as additives in the compositions of release coatings for metal casting molds. It was determined that a coating containing red mud meets all the requirements imposed on modern release coatings used in the production of ingots from refractory metals. It was shown that the introduction of red mud does not introduce additional elements into the release coating composition that could deteriorate the surface quality of the ingot. The feasibility of applying this coating was experimentally substantiated.

красный шламнефелиновый шламшлак обогатительной плавки цветных металловотходы производства по переработке автокатализаторовразделительное покрытиеметаллическая литейная формаred mudnepheline sludgeslag from beneficiation smelting of non-ferrous metalsautomotive catalyst recycling wasterelease coatingmetal casting moldReferencesЧесноков Ю.А., Леонтьев Л.И., Шешуков О.Ю., Дмитриев А.Н., Витькина Г.Ю., Маршук Л.А. Пирометаллургическая переработка отходов алюминиевого производства. Вестник Магнитогорского гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова. 2013. №. 3 (43). С. 19—22.Чесноков Ю.А., Леонтьев Л.И., Шешуков О.Ю., Дмитриев А.Н., Витькина Г.Ю., Маршук Л.А. Пирометаллургическая переработка отходов алюминиевого производства. Вестник Магнитогорского гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова. 2013. №. 3 (43). С. 19—22.Зиновеев Д.В., Грудинский П.И., Дюбанов В.Г., Коваленко Л.В., Леонтьев Л.И. Обзор мировой практики переработки красных шламов. Часть 1. Пирометаллургические способы. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2018. Т. 61 № 11. С. 843—858.Зиновеев Д.В., Грудинский П.И., Дюбанов В.Г., Коваленко Л.В., Леонтьев Л.И. Обзор мировой практики переработки красных шламов. Часть 1. Пирометаллургические способы. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2018. Т. 61 № 11. С. 843—858.Grudinsky P., Pasechnik L., Yurtaeva A., Dyubanov V. Recovery of scandium, aluminum, titanium, and silicon from iron-depleted bauxite residue into valuable products. A case study. Crystals. 2022. Vol. 12. No. 11. P. 1578.Grudinsky P., Pasechnik L., Yurtaeva A., Dyubanov V. Recovery of scandium, aluminum, titanium, and silicon from iron-depleted bauxite residue into valuable products. A case study. Crystals. 2022. Vol. 12. No. 11. P. 1578.Khanna R., Zinoveev D., Konyukhov Y. et al. Extraction of Alumina and Alumina-Based Cermets from Iron-Lean Red Muds Using Carbothermic Reduction of Silica and Iron Oxides. Sustainability. 2025. Vol. 17. Р. 6802.Khanna R., Zinoveev D., Konyukhov Y. et al. Extraction of Alumina and Alumina-Based Cermets from Iron-Lean Red Muds Using Carbothermic Reduction of Silica and Iron Oxides. Sustainability. 2025. Vol. 17. Р. 6802.Трушко В.Л., Утков В.А., Бажин В.Ю. Актуальность и возможности полной переработки красных шламов глиноземного производства. Записки Горного института. 2017. Т. 227. С. 547—553.Трушко В.Л., Утков В.А., Бажин В.Ю. Актуальность и возможности полной переработки красных шламов глиноземного производства. Записки Горного института. 2017. Т. 227. С. 547—553.Васюнина Н.В., Дубова И.В., Дружинин К.Е., Гильманшина Т.Р. Пирометаллургическая переработка красных шламов. Металлург. 2024. №. 4. С. 112—117.Васюнина Н.В., Дубова И.В., Дружинин К.Е., Гильманшина Т.Р. Пирометаллургическая переработка красных шламов. Металлург. 2024. №. 4. С. 112—117.Васюнина Н.В., Дубова И.В., Дружинина К.Е., Алексеев А.В., Гильманшина Т.Р. Методы извлечения ценных элементов (Fe, Al, Na, Ti) из красных шламов. Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 9. С. 32—38.Васюнина Н.В., Дубова И.В., Дружинина К.Е., Алексеев А.В., Гильманшина Т.Р. Методы извлечения ценных элементов (Fe, Al, Na, Ti) из красных шламов. Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. № 9. С. 32—38.Немчинова Н.В., Бараускас А.Э., Тютрин А.А., Вологин В.С. Переработка мелкодисперсного техногенного сырья производства алюминия с целью извлечения ценных компонентов. Известия вузов. Цветная металлургия. 2021. Т. 27. № 5. С. 38—49.Немчинова Н.В., Бараускас А.Э., Тютрин А.А., Вологин В.С. Переработка мелкодисперсного техногенного сырья производства алюминия с целью извлечения ценных компонентов. Известия вузов. Цветная металлургия. 2021. Т. 27. № 5. С. 38—49.Куликов Б.П., Васюнина Н.В., Дубова И.В., Самойло А.С. Переработка мелкодисперсных фторуглеродсодержащих отходов алюминиевых заводов с получением синтетического флюорита и раствора каустической щелочи. Известия высших учебных заведений. Серия Химия и химическая технология. 2024. Т. 67. № 4. С. 90—100.Куликов Б.П., Васюнина Н.В., Дубова И.В., Самойло А.С. Переработка мелкодисперсных фторуглеродсодержащих отходов алюминиевых заводов с получением синтетического флюорита и раствора каустической щелочи. Известия высших учебных заведений. Серия Химия и химическая технология. 2024. Т. 67. № 4. С. 90—100.Гильманшина Т.Р., Дубова И.В., Васюнина Н.В., Матюшенцев В.А., Лыткина С.И., Кулико Б.П. Разработка аппаратурно-технологической схемы переработки натрий и калийсодержащих отходов литейного производства. Экология и промышленность России. 2022. Т. 26. № 6. С. 22—26.Гильманшина Т.Р., Дубова И.В., Васюнина Н.В., Матюшенцев В.А., Лыткина С.И., Кулико Б.П. Разработка аппаратурно-технологической схемы переработки натрий и калийсодержащих отходов литейного производства. Экология и промышленность России. 2022. Т. 26. № 6. С. 22—26.Фернандес П.А., Бажин В.Ю., Макушин Д.В. К вопросу получения высоколегированных алюминиевых сплавов из вторичного металлизированного сырья. iPolytech Journal. 2024. Т. 28. № 4. С. 648—656.Фернандес П.А., Бажин В.Ю., Макушин Д.В. К вопросу получения высоколегированных алюминиевых сплавов из вторичного металлизированного сырья. iPolytech Journal. 2024. Т. 28. № 4. С. 648—656.Наумова З.В., Федоров М.П. Использование отходов сталепрокатной окалины для геоэкологической защиты водной среды. Экология и промышленность России. 2024. Т. 28. № 8. С. 10—15.Наумова З.В., Федоров М.П. Использование отходов сталепрокатной окалины для геоэкологической защиты водной среды. Экология и промышленность России. 2024. Т. 28. № 8. С. 10—15.Куликов В.Ю., Байсеитова Е.А., Ковалев П.В., Тулегенова Ш.Н., Малашкевичуте-Брийан Е.И. Исследование влияния состава связующего на свойства брикета, изготавливаемогов целях вторичной переработки отходов шарикоподшипниковой стали. Наука и техника Казахстана. 2025. Вып. № 2. С. 291—301.Куликов В.Ю., Байсеитова Е.А., Ковалев П.В., Тулегенова Ш.Н., Малашкевичуте-Брийан Е.И. Исследование влияния состава связующего на свойства брикета, изготавливаемогов целях вторичной переработки отходов шарикоподшипниковой стали. Наука и техника Казахстана. 2025. Вып. № 2. С. 291—301.Шешуков О.Ю., Михеенков М.А., Егиазарьян Д.К., Михеенков А.М., Клеоновский М.В., Матихин О.В. Особенности формирования фазового состава сталеплавильных шлаков и оценка возможности получения на их основе минеральных вяжущих веществ с низкой генерацией СО2. Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2025. Т. 68. № 2. С. 179—187.Шешуков О.Ю., Михеенков М.А., Егиазарьян Д.К., Михеенков А.М., Клеоновский М.В., Матихин О.В. Особенности формирования фазового состава сталеплавильных шлаков и оценка возможности получения на их основе минеральных вяжущих веществ с низкой генерацией СО2. Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2025. Т. 68. № 2. С. 179—187.Mokhireva N.L., Loginova I.V., Mirolyubov V.R., Shoppert A.A. Waste-free technology of hydrometallurgical processing of sludges from the acid decomposition of serpentinites. Metallurgist. 2025. Т. 68. № 10. Р. 1595—1607.Mokhireva N.L., Loginova I.V., Mirolyubov V.R., Shoppert A.A. Waste-free technology of hydrometallurgical processing of sludges from the acid decomposition of serpentinites. Metallurgist. 2025. Т. 68. № 10. Р. 1595—1607.Ержан А., Исагулова Д.А., Квон С.С., Окишев К.Ю., Ковалева Т.В. Возможность использования брикетов из отходов ферросплавного производства для раскисления и легирования кремнийсодержащих сталей. Литейное производство. 2025. № 3. С. 23—27.Ержан А., Исагулова Д.А., Квон С.С., Окишев К.Ю., Ковалева Т.В. Возможность использования брикетов из отходов ферросплавного производства для раскисления и легирования кремнийсодержащих сталей. Литейное производство. 2025. № 3. С. 23—27.Вдовина Т.Н., Штриплинг Л.О., Пинаева Л.Г., Носков А.С. Исследование возможности получения карбида кремния из золошлаковых отходов: влияние углеродного восстановителя.Тез. докл. XV Конференции по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе "Кремний-2024". Иркутск, 15—20 июля 2024 г. Иркутск, Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2024. 21 с.Вдовина Т.Н., Штриплинг Л.О., Пинаева Л.Г., Носков А.С. Исследование возможности получения карбида кремния из золошлаковых отходов: влияние углеродного восстановителя.Тез. докл. XV Конференции по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе "Кремний-2024". Иркутск, 15—20 июля 2024 г. Иркутск, Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2024. 21 с.Куликов Б.П., Васюнина Н.В., Дубова И.В., Самойло А.С., Иванова И.К., Сысоева Я.С. Получение фторсодержащего минерализатора для обжига клинкера с использованием угольной пены и золы-унос Березовской ГРЭС. Известия высших учебных заведений. Серия Химия и химическая технология. 2025. Т. 68. № 6. С. 92—105.Куликов Б.П., Васюнина Н.В., Дубова И.В., Самойло А.С., Иванова И.К., Сысоева Я.С. Получение фторсодержащего минерализатора для обжига клинкера с использованием угольной пены и золы-унос Березовской ГРЭС. Известия высших учебных заведений. Серия Химия и химическая технология. 2025. Т. 68. № 6. С. 92—105.Носков А.С. Научно-технический уровень исследований и перспективы импортозамещения в области промышленных катализаторов. Вестник Российской академии наук. 2022. Т. 92. № 10. С. 940—949.Носков А.С. Научно-технический уровень исследований и перспективы импортозамещения в области промышленных катализаторов. Вестник Российской академии наук. 2022. Т. 92. № 10. С. 940—949.Дадаходжаев А.Т., Якибова Д.Х., Мураткулов О.К., Пинаева Л.Г., Носков А.С., Турабджанов С.М., Рахимова Л.С. Разработка сернокислотного катализатора на носителе из отработанного ванадиевого катализатора. Экология и промышленность России. 2023. Т. 27. № 8. С. 32—35.Дадаходжаев А.Т., Якибова Д.Х., Мураткулов О.К., Пинаева Л.Г., Носков А.С., Турабджанов С.М., Рахимова Л.С. Разработка сернокислотного катализатора на носителе из отработанного ванадиевого катализатора. Экология и промышленность России. 2023. Т. 27. № 8. С. 32—35.Охрана окружающей среды в России . Стат. cб. M., Росстат, 2024. 118 с.Охрана окружающей среды в России . Стат. cб. M., Росстат, 2024. 118 с.Nartita R., Ionita D., Demetrescu I. Sustainable coatings on metallic alloys as a nowadays challenge. Sustainability. 2021. Vol. 13. No. 18. P. 10217.23. Roorda S. Influence of Mold Coating Wear on Heat Transfer Coefficient in Aluminum Permanent Molds. Worcester, Worcester Polytechnic Institute, 2021. 67 p.Nartita R., Ionita D., Demetrescu I. Sustainable coatings on metallic alloys as a nowadays challenge. Sustainability. 2021. Vol. 13. No. 18. P. 10217.23. Roorda S. Influence of Mold Coating Wear on Heat Transfer Coefficient in Aluminum Permanent Molds. Worcester, Worcester Polytechnic Institute, 2021. 67 p.Грачев А.Н., Леушин И.О., Коровин В.А., Леушина Л.И. Применение промышленных отходов в литейно-металлургических технологиях. Опыт кафедры металлургических технологий и оборудования. Черные металлы. 2024. № 1. С. 73—78.Грачев А.Н., Леушин И.О., Коровин В.А., Леушина Л.И. Применение промышленных отходов в литейно-металлургических технологиях. Опыт кафедры металлургических технологий и оборудования. Черные металлы. 2024. № 1. С. 73—78.Singh S., Aswath M.U., Ranganath R.V. Effect of mechanical activation of red mud on the strength of geopolymer binder. Construction and building materials. 2018. Vol. 177. P. 91—101.Singh S., Aswath M.U., Ranganath R.V. Effect of mechanical activation of red mud on the strength of geopolymer binder. Construction and building materials. 2018. Vol. 177. P. 91—101.Serekpayeva M., Niyazbekova R., Al Azzam K.M., Negim E., Yeleussizova A., Ibzhanova A. Investigation of the Properties of Metallurgical Slags and Dust of Electro Filters to Obtain Protective Anticorrosive Coatings. International Journal of Technology. 2022. Vol. 13. No. 3. Р. 544—552.Serekpayeva M., Niyazbekova R., Al Azzam K.M., Negim E., Yeleussizova A., Ibzhanova A. Investigation of the Properties of Metallurgical Slags and Dust of Electro Filters to Obtain Protective Anticorrosive Coatings. International Journal of Technology. 2022. Vol. 13. No. 3. Р. 544—552.Gorokhovsky A.V., Yurkov G.Yu., Burmistrov I.N., et al. Glass-Ceramic Protective Coatings Based on Metallurgical Slag. Coatings. 2023. Vol. 13. No. 2. P. 269.Gorokhovsky A.V., Yurkov G.Yu., Burmistrov I.N., et al. Glass-Ceramic Protective Coatings Based on Metallurgical Slag. Coatings. 2023. Vol. 13. No. 2. P. 269.Гильманшина Т.Р., Богданова Т.А., Ягодин Д.И., Дубова И.В. Разделительные покрытия на основе красного шлама для литейных стальных форм. Черные металлы. 2024. № 2. С. 22—26.Гильманшина Т.Р., Богданова Т.А., Ягодин Д.И., Дубова И.В. Разделительные покрытия на основе красного шлама для литейных стальных форм. Черные металлы. 2024. № 2. С. 22—26.Yakimov I.S., Dubinin P.S., Piksina O.E. Regularized multireflex method of reference intensities for quantitative Xray phase analysis of polycrystalline materials. Factory laboratory. Diagnostics of materials. 2010. No. 12. P. 21—26.Yakimov I.S., Dubinin P.S., Piksina O.E. Regularized multireflex method of reference intensities for quantitative Xray phase analysis of polycrystalline materials. Factory laboratory. Diagnostics of materials. 2010. No. 12. P. 21—26.Ягодин Д.И., Чуруксаев И.А., Александрова В.Г., Демиденко А.Е., Озол К.А., Гильманшина Т.Р., Дубова И.В., Ковалева А.А., Богданова Т.А., Крицкий Д.Ю. Борисовские чтения. Матер. IV Всеросс. науч.-техн. конф. С межд. участием "Разработка установки для исследования свойств разделительных покрытий при высоких температурах". Красноярск, 25—26 октября 2023 г. Красноярск, Сибирский федеральный универститет. С. 298—302.Ягодин Д.И., Чуруксаев И.А., Александрова В.Г., Демиденко А.Е., Озол К.А., Гильманшина Т.Р., Дубова И.В., Ковалева А.А., Богданова Т.А., Крицкий Д.Ю. Борисовские чтения. Матер. IV Всеросс. науч.-техн. конф. С межд. участием "Разработка установки для исследования свойств разделительных покрытий при высоких температурах". Красноярск, 25—26 октября 2023 г. Красноярск, Сибирский федеральный универститет. С. 298—302.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.