Немного йонов лития вам в ленту

Привет всем! 

Это первый мой пост на вомбате, поэтому давайте знакомиться.

Меня зовут Александр, и кто-то из вас может быть меня знает. По образованию я инженер-технолог, закончил уральский физтех, где продолжаю работать. Также у меня есть хобби снимать видео по химии и вообще про науку. Причём это хобби зашло так сильно далеко, что теперь имею парк профессиональных камер, чтобы всё снимать в 4к. Просто не люблю все эти видосики из интернета размером 144р, где ничего не видно. Наука – это очень красиво и достойна, чтобы всё было снято в высоком качестве. 

Снимаю как образовательный контент для школ и вузов, так и обзоры заводов (это самое моё любимое. Я ж технолог). Так вы можете найти у меня серию из 14 видео по физической химии. Мы (с моим начальником) снимали во время ковида, чтобы студентам было проще делать лабы. Конечно надо делать руками всё, но выкручивались как могли. Можно найти видео по радиохимии. Так мы сняли все производства по добыче урана (ДАЛУР, ХИАГДА и Краснокаменск). Такого вы точно нигде не увидите. А ещё снимали про НИИАР в Димитровграде, АТОММАШ  в Волгодонске, Атомные ледоколы на северном полюсе и многое другое. За 10,5 лет канала было много чего. 

Есть у меня серия видео про химические элементы. И так как данный пост первый, то начнём мы с первого хим элемента – водорода.

Как говорится, приятного аппетита и приятного просмотра!

Всем привет. Я сегодня упарился просто- зашли на территорию одного предприятия, а оно все усеяно плохим железом различной степени сработки:

Не важно- пустой боеприпас или нет, я обязан о нем сообщать:

Короче много пришлось поработать, хотя участок метров 250:

Ну и осколков - наверное сотни кг:

А это куда прилетели:

На цветочки похожи - правда?

Устал короче. Ну вы знает… ля-ля-ля-ля, я гражданский специалист, с МО никак не связан.

В очередной раз благодарю за теплые слова и донаты. Лично мне ничего не надо, а солдатам всяких ништяков цепляю нет-нет. Все благодаря вам.

Всех обнял. С глубоким уважением Евгений Хрусталев.

Мы с женой много занимаемся творчеством, она много занимается изготовлением изделий из керамики, а я часто помогаю ей по технической части. Сегодня расскажу, как я делаю гипсовые молды для литья керамики по трёхмерным моделям с помощью Blender и фотополимерного 3d-принтера.

(в конце есть фото — пример изделия, отлитого по молду, сделанному по такой технологии)

Для начала, конечно нужно иметь саму модель. Её можно создать самому, что по сути отдельная обширная тема, или скачать в интернете.

Например, мы хотим сделать вот такого гуся, как на картинке ниже.

Нам понадобится: базовое умение работать с 3d-редакторами, 3d-принтер, гипс, литьевой силикон.

Для моделирования и подготовки молдов мы используем Blender: он есть на Mac OS и бесплатный. В последних версиях сильно подтянули качество интерфейса и он стал гораздо дружелюбнее, чем лет десять назад.

Для начала давайте определимся с некоторой терминологией и общим планом действий, чтобы потом не отвлекаться на объяснения по ходу текста:

Молд — форма для литья, в данном случае для отливки из литьевого фарфора/керамики.

Литник — отверстие в молде, через которое заливается литьевая масса.

Многосоставный/трёхсоставный/двусоставный молд — молд, состоящий из определённого количества частей, которые скрепляются резинками при литье.

Мы возьмём 3d-модель, определим и создадим секущие плоскости, которые будем использовать для нарезки молда, создадим базовую форму молда — в нашем случае это будет параллелепипед, затем нарежем её на части с помощью модификатора Boolean и им же вырежем модель из этих частей молда.

Первым делом необходимо определиться, из скольки частей будет состоять молд и где должны проходить границы, по которым молд должен разделяться. Это зависит от сложности самой модели, так как каждая часть молда должна легко сниматься с отлитого изделия, не повреждая его. Для простых моделей часто может быть нужно всего две части (левая и правая), как на картинке ниже.

В случае с этим гусём не обойтись без хотя бы трёхсоставного молда: между его лапами есть поднутрение, которое помешает разъёму молда в стороны. Можно было бы разделить гуся в другой плоскости: вперёд и назад, но этому мешает голова, повёрнутая в сторону.

Итак, чтобы определиться с формой и количеством составов молда, намечаем примерные границы карандашиком на модели. Также на этом этапе нужно будет продумать, в каком месте на модели будет находиться отверстие для литника. Литник — это та часть молда, через которую в него заливается жидкая масса. В случае с декоративными фигурками проще всего размещать его на дне.

После этого нужно сделать секущие плоскости, которые мы будем использовать для того, чтобы создать сам молд. Затем из каждой плоскости делаем объект, ограниченный со стороны молда этой плоскостью, а с остальных сторон форма объекта не имеет значения, но должна быть больше предполагаемого молда: она будет использоваться для нарезки частей молда из базовой формы с помощью Boolean.

Здесь мы видим две секущих плоскости: вертикальная, которая будет разделять заднюю часть модели на две и передняя, которая будет отделять его грудку и лапы. При построении плоскостей нужно учитывать несколько факторов:

1. Модель в границах одной плоскости (в нашем случае слева, справа и спереди) должна хотя бы примерно выглядеть так, что если эта модель будет из мягкой глины, а пространство перед ней будет частью молда, то эта часть легко снимется (то есть там не должно быть поднутрений, очень тонких и хрупких частей и т. д.). Иными словами, при движении молда и модели в разных направлениях, они не должны пересекаться.
2. Сама секущая плоскость должна в местах пересечения с моделью быть максимально перпендикулярна поверхности модели. Это в дальнейшем гарантирует, что полученная часть молда не будет иметь тонких и хрупких краёв, которые потом отломятся.
3. Нужно учитывать форму и расположение литника, т. к. если он находится рядом с секущей плоскостью, может получиться тонкая и хрупкая стенка.

Для того, чтобы проверить раъёмность молда (пункт 1), я также приспособил Blender. Нужно создать материал, который будет раскрашивать модель так, чтобы все части, которые спокойно достаются в определённую сторону, были раскрашены одним цветов, а остальные — другим. Для этого переходим на вкладку Shading и собираем такую штуку:

Материал берёт нормаль поверхности, отделяет от неё значение Y, затем красит в чёрный цвет всё, что будет больше нуля (проще говоря, все полигоны, "смотрящие" хоть чуть-чуть в направлении оси Y, будут чёрными). Всё остальное окрашивается в белый. Затем это немножко смешивается со стандартным шейдером, чтобы был свет и тени для удобства редактирования модели (если вы решите её чуть исправить на данном этапе).

Выглядит это так:

Можно увидеть, что некоторые части рельефа на крыльях неразъёмны. Можно исправить это или, в случае небольших неровностей, понадеяться, что усадки литьевого материала будет достаточно, чтобы это скомпенсировать.

Видно, что голова точно не разнимется вперёд, но это нормально: мы уже планируем изгибать секущую плоскость вдоль головы. Чтобы посмотреть разъёмность в других направлениях, нужно задать угол к оси Y в поле Angle ноды Vector Rotate в созданном материале.

Продолжим же с созданием молда. Так выглядит объект, который возле модели ограничен секущей плоскостью, а затем просто расширяется во все стороны. Что-то такое нужно сделать для каждой части молда.

Затем нужно создать базовую форму молда (обычно это параллелепипед), которая будет содержать в своём центре модель, продублировать эту базовую форму по количеству составов молда и, наконец, начать нарезать молд.

При создании базовой формы нужно учесть, что у будущего гипсового молда должна быть достаточная толщина стенок во всех местах, чтобы он мог впитывать достаточно влаги из литьевого материала.

Нарезка делается с помощью модификатора Boolean (в других 3д-пакетах он называется обычно так же). Этот модификатор позволяет производить "арифметические" действия над моделями. В нашем случае нужно оставить от базовой формы только её пересечение с секущим объектом (полученным путём расширения секущей плоскости), а затем вычесть из него саму модель (гуся).

В стеке модификаторов это будет выглядеть так:

Кроме прочего, надо не забыть про ещё две вещи: замки и литник.

Без литника в молд не получится ничего залить, а без замков молд будет разъезжатся. Поэтому при необходимости берём сферы, плющим их немного, размещаем ровно по секущим плоскостям, после чего к одной стороне молда приклеиваем их Boolean'ом, а из другой стороны вырезаем такую же сферу но чуууть-чуть больше размером. После вырезания и склеивания всего-всего получается такая штука:

Повторяем операцию с остальными частями молда и отправляемся печатать это на принтере. Мы печатаем наши модели на SLA (фотополимерном) принтере, но для крупных изделий кто-то использует и FDM. Но, в случае с FDM, после печати модель нужно будет обработать (закшкурить, возможно, зашпатлевать). Для высокодетализированных объектов лучше подходит SLA.

Здесь маленькая ремарка: конечно, для экономии материала можно сделать молд полым, но это приводит к изменению его геометрии при охлаждении/усадке, из-за чего готовый молд не будет сходиться.

Итак, печатаем наш молд (а строго говоря, пока лишь его прототип), обрабатываем его при необходимости, после чего ищем или делаем опалубку для заливки силикона. Для маленьких штук хорошо подходят коробки от старых смартфонов. Берём наши напечатанные молды и приклеиваем их на дно коробочки, после чего заливаем их силиконом. После застывания и извлечения силикона получается такая вещь:

(серые пятна — остатки бумаги со дна коробки, которые решили остаться внутри силикона)

Это называется кап. Ну или каппа, кто как их называет. По сути, это молд для отливки молда. Сюда нужно залить гипс, чтобы получился правильный, гипсовый молд. Почему нельзя использовать просто пластиковый молд, напечатанный на принтере? Потому что для литья керамики нужен молд, который будет хорошо впитывать воду, иначе керамика или фарфор не схватятся. У каппы есть ещё один плюс — с одной каппы можно снять большое число молдов, прежче чем она износится, но её износ будет гораздо медленнее износа гипсового молда. Это позволяет сделав каппу единожды, наделать много крутых одинаковых штук!

Итак, льём гипс. Разводим для этого раствор средней прочности. Слабый будет крошиться, а слишком твёрдый будет плохо впитывать воду.

(на фото коробка слегка сжата струбциной, но это оказалось ненужным. Я переживал, что каппа расползётся под своим весом, но и без опалубки всё было хорошо)

И через часик или два уже можно достать готовый молд:

Я, будучи на середине написания текста, захотел добавить в начало поста картинку для привлечения внимания, своего рода превьюшку, но тут пока что нельзя двигать блоки в редакторе постов. Так что вот, бонус в конце: уточка! Маленькая милая уточка, так как проект, где нужен данный гусь, ещё в работе.

Предисловие: 

Я занимаюсь изготовлением авторских украшений из паракорда дерева и металла. Деньги с заказов отправляю больным детям на лечение или реабилитацию. Ссылка на ТГ в профиле.

И так , здравствуйте 🖐️.

Сегодня распишу вам про литьё картошкой ( литьё на хлопок, литьё под избыточным давлением пара)

А дальше просто промыть и уже начинается слесарка😁

Вкратце. Человек почистил берега и дно озера, сделал заход, построил мостки, сделал плот с которого можно нырять.

Через некоторое время место стало привлекать маргиналов, берега снова загадили, мостки сломали. Активный гражданин превратился в пассивного.

Я уже рассказывал о том, как строил дорогу в своей деревне Ответ на пост «Соседское» и соседи раскатали её тяжёлой техникой. А также о том, как мы ежегодно убираем берега реки, которые замусоривают Гости из столицы

Нельзя опускать руки, сдаваться. Постоянное противоборство глупости и разума, добра и зла, культуры и быдла - именно в этом и состоит жизнь. Ты просто выбираешь свою сторону и гнёшь свою линию. И мир становится лучше. Возможно, повезёт и твои начинания поддержат, возможно, будут пытаться нивелировать. Но ты-то знаешь, что прав тот, кто создаёт, а не тот, кто ломает. Тот, кто убирает, а не тот, кто мусорит. В этом нет никакой избранности - это нормальность. И быть нормальным - твоё право.

Можно забить и стать никем. Отойти в сторону. Или сбыдлиться и начать вести себя "как все" - бросать мусор под ноги, хамить окружающим, бухать на детских площадках. Будет ли от этого лучше миру? Будет ли от этого комфортнее тебе? Вряд ли.

Однажды я починил бесхозную дорогу и местный муниципальный депутат угрожал мне уголовным делом. В ответ, я лишил его мандата и на следующих выборах довёл до его избирателей информацию о его "деятельности". Естественно, никто его не выбрал и никогда не выберет в нашем районе.

Нельзя сдаваться после первой попытки. Улучшение - это процесс. Может быть, это пафосно звучит, но факт в том, что каждый день мы выбираем - бороться за то, чтобы мир стал лучше или самоустраниться и жить в грязи. Я выбираю - бороться.

Абсолютно плюсую все доводы в пользу Узбекистана. В прошлом году у нас был перелёт через Ташкент. Решили взять недельку отпуска и покататься по стране. Честно говоря, ехали туда без особых ожиданий, но Узбекистан очень сильно удивил. И удивил приятно. Низкие цены - ехали от аэропорта в центр в Ташкенте, такси эконом стоило 17000 сум (на тот момент 95р.), бизнес 35000 сум (190р.) за 15-20 минут езды. Что ни город - то памятник архитектуры, причём вполне себе живой, а не огороженный лентой с табличками "не входить". Есть высокоскоростной современный поезд Афросиаб, курсирующий между Ташкентом и Бухарой и доставляющий пассажиров менее, чем за 4 часа (~570км) между этими городами. Никто не пристаёт - даже на рынках все занимаются своим делом, не хватают тебя за рукав, не зазывают активно что-то купить.

Наш маршрут был таким:

• Ташкент - Самарканд (поезд, взяли люкс типа нашего СВ, чтоб поспать, 2500р. за двоих)

• Самарканд - Бухара (поезд, Афросиаб, VIP класс, 1600р. за двоих)

• Бухара - юртовый лагерь на оз. Айдаркуль (такси, ~60 usd, почти 4 часа езды)

• оз. Айдаркуль - Джизак с заездом в Нуратинские горы (такси, ~100 usd за машину с водителем на ~6 часов)

• Джизак - Ташкент (поезд, Афросиаб обычный класс, 900р. за двоих)

• Ташкент - Хива - Ташкент (самолёт, 9700 на двоих туда-обратно)

В Самарканде, Бухаре и Хиве брали гидов на полдня, чтобы получить максимальное представление о городе, поесть лучшей еды и в целом не тратить время бесцельно (гид 50-60 usd). Дальше много телефонофоток.

Самая крупная курюра - 100000 сум (550р. на тот момент). Т.к. везде нужна наличка, пачка денег не помещается в бумажник

Древнейший вагон класса люкс. Единственный оставшийся на тот момент вариант, где можно было поспать. Думали, что сваримся там, пока он не начал движение - вентиляция наше всё.

Первый плов в Самарканде

Сиабский Базар в Самарканде

Поезд Афросиаб

Вечерняя веранда в кафе в Бухаре

Минарет Калян (Николай) в Бухаре. Построен, на минуточку, в 1127-м году.

Керамика. Очень красиво, но нужны пустые чемоданы, чтоб всё это увезти :)

Местные контрасты

2 лагмана, полтора литра компота, 2 самсы с мясом, 2 салата и лепёшка - 120000 сум (660р.)

Юртовый лагерь и его окрестности около озера Айдаркуль

"Лёгкий обед" по дороге в горы. К моменту подачи плова мы уже были наевшимися из-за обилия закусок :)

Окрестности Нураты

Отель в Хиве

Просто виды в Хиве

Целая простыня получилась. Увы, лимит на фотки исчерпан, слишком много фотографий и впечатлений привезено, всем не поделиться. Если думаете, ехать ли в Узбекистан в отпуск или нет - не думайте, езжайте :) Там есть и прекрасные исторические города, и горы, и вкусная еда, и безопасность практически в любой точке страны, максимально доброжелательные люди, обилие фруктов и овощей.

Есть, конечно, и минусы. В первую очередь - дорожное движение. Я бы сказал, что такого хаоса я не видел больше нигде, но нет. Я был в Индии, я был в Камбодже, был в Марокко - там всё хуже. Но Узбекистан - это как Сочи-Краснодары-Абхазии вместе взятые в их не лучшие годы :) Благо это нивелируется наличием поездов и авиасообщения для длительных расстояний. Если много нужно перемещаться по городу - придётся потерпеть эту веселуху в такси)) Благо, что аварий мы там не видели на дорогах. Также для кого-то будет минусом высокая температура. Сухой и жаркий климат, наличие пустынь. Решается прогулками утром или ближе к закату, в середине дня отдых.

Добавил ещё фоток в соседний пост, т.к. тут достигнут лимит :)

Продолжение поста про Узбекистан

Страны, не добывающие собственный литий, в условиях дефицита поставок оказываются перед выбором – платить столько, сколько диктует рынок, или научиться эффективно перерабатывать то, что уже есть. Япония сделала ставку на второй путь – и добилась впечатляющего результата.

Предприятие в префектуре Фукуи освоило технологию извлечения около 90% лития из отработанных аккумуляторов электромобилей. Это примерно вдвое больше, чем позволяли прежние методы переработки.

За разработкой стоит компания JX Metals Circular Solutions – дочерняя структура одного из крупнейших японских производителей цветных металлов. Анонс состоялся ещё в апреле 2025 года, однако широкое внимание новость привлекла лишь сейчас, когда японские издания подробно описали реальный процесс на заводе в Цуруге.

Вице-президент предприятия Тадаси Накагава рассказал телеканалу NHK, что прорыв стал результатом пересмотра химических реагентов и методов извлечения лития из отработанных элементов.

Технологическая цепочка начинается с разборки и термической обработки аккумуляторов: обжиг удаляет все неметаллические компоненты. Оставшийся материал измельчается в так называемую чёрную массу – порошок, насыщенный ценными металлами. Затем в дело вступает гидрометаллургия – водный химический процесс вытягивает литий из этой смеси.

Ключевое новшество состоит в том, что извлечённый гидроксид лития заменяет химический реагент, который традиционно применялся на этапе рафинирования. Это снижает углеродный след процесса примерно на 40% по сравнению со старыми методами.

Для Японии достижение особенно значимо, так как страна исторически импортировала практически весь объём минерального сырья для аккумуляторов – не только литий, но и кобальт с никелем. Значительная часть переработки при этом традиционно осуществлялась через Китай.

Новый закон, вступающий в силу в этом году, обязывает производителей и импортёров собирать и перерабатывать небольшие портативные аккумуляторы из смартфонов, вейпов и электроинструментов. Государство поставило перед переработчиками ориентир в 70% извлечения лития к 2030 году – показатель в 90% уже значительно опережает этот план.

Япония, впрочем, не одинока в этом направлении. Американская компания Redwood Materials, основанная бывшим техническим директором Tesla Джей Би Страубелем, заявляет о 95% извлечении лития – причём в объёме, эквивалентном примерно 250 000 электромобилей в год.

Главным узким местом японской отрасли при этом остаётся не технология, а логистика. До официальных каналов сбора сейчас добирается лишь около 14% отслуживших литий-ионных аккумуляторов в стране.

Многие списанные электромобили попросту экспортируются, и ценные металлы оказываются недосягаемы для местных переработчиков. Решение этой проблемы становится не менее приоритетной задачей, чем совершенствование самой технологии.

отсюда

Исследовательская группа разработала новый способ извлечения лития из породы.

Это изменение способно изменить себестоимость батарей, если поставки сырья станут дефицитными. Работа, опубликованная в журнале Science, рассматривает, как сократить расход энергии и количество отходов при добыче лития из твёрдой руды.

Пока что литий-ионные батареи продолжают доминировать по простой причине, и причина эта в масштабе. Глобальная цепочка поставок лития уже хорошо развита и крайне эффективна, что мешает альтернативам конкурировать по цене.

Однако такое преимущество во многом зависит от доступа к дешёвому литию, значительная часть которого поступает из рассольных месторождений, сосредоточенных в Южной Америке. Сам литий распространён в природе, а вот легко и дёшево извлекаемых залежей не так много.

Эта реальность удерживает внимание на сподумене, литиеносном минерале, который встречается в твёрдой породе. Он представляет собой самую распространённую литиевую руду в мире, но его переработка обходится дорого.

Стандартный подход требует нагрева материала примерно до 1000 °C, после чего его обрабатывают серной кислотой для извлечения лития. Метод работает, но потребляет огромное количество энергии и оставляет после себя отходы на основе серы.

Способ, созданный исследователями MIT и сотрудничающими с ними компаниями, использует иной подход. Вместо обжига руды при высоких температурах команда применяет раствор фторида аммония, нагретый примерно до 70 °C, чтобы разрушить минерал. На этом этапе реакции разделяют руду на потоки лития, кремния и алюминия.

Литий остаётся растворённым в виде фторида лития, тогда как кремний и алюминий идут отдельными путями.

Кремний образует растворимое соединение, а алюминий превращается в твёрдый промежуточный продукт. После этого каждый материал можно перерабатывать независимо.

Алюминиевый поток представляет собой самую энергозатратную часть обновлённого процесса. Он требует поэтапного нагрева, сначала примерно до 300 °C, а затем до 700 °C, чтобы в итоге получить оксид алюминия. Этот нагрев происходит уже после первоначального разделения, а не в самом начале, и даёт оксид алюминия с чистотой более 98 процентов.

Для сравнения, работа с кремнием выглядит относительно простой. Добавление аммиака превращает растворённое соединение в диоксид кремния, который выпадает в осадок. Так как его можно использовать как добавку в бетон, это помогает частично окупить затраты на переработку.

Сам литий остаётся в растворе в виде фторида лития. Затем его можно либо напрямую использовать в производстве гексафторфосфата лития, распространённого электролита в литий-ионных батареях, либо преобразовать в нитрат лития, а потом в оксид лития, оба представляют собой стандартные промежуточные продукты при изготовлении батарей.

Одна из самых примечательных особенностей процесса в том, как он обращается с собственной химией. На нескольких этапах реакций образуются аммиак и фтороводород. Вместо того чтобы считать их отходами, система рекомбинирует их обратно во фторид аммония, то самое соединение, что используется в начале.

Этот замкнутый цикл помогает ограничить как потери материала, так и количество отходов, хотя фтороводород остаётся опасным веществом, требующим осторожного обращения.

На бумаге экономика выглядит убедительно. По оценкам исследователей, традиционная переработка сподумена обходится чуть менее чем в 9000 долларов за тонну произведённого лития.

Их метод способен снизить эту цифру до чуть более 5000 долларов за тонну, что ставит его в один ряд с добычей из высококачественных рассольных месторождений. Если побочные продукты в виде алюминия и кремния удастся успешно продавать, стоимость может упасть ещё ниже.

Правда, вопросы пока остаются. Реальные затраты зависят от качества руды, колебаний рыночных цен и капитала, необходимого для постройки или переоснащения предприятий под новый процесс.

И всё же эта работа указывает на иной взгляд на поставки лития, не только на то, откуда он берётся, но и на то, как именно его извлекают.

Источник