2023-2024 жылдарға арналған бағдарламалық – нысаналы қаржыландыру

BR18574018

Инновациялық технологиялардың теориялық базасын құру Жоғары температуралы және гидрохимиялық процестер жағдайында құрамында металл бар жүйелерді физика-химиялық зерттеу негізінде

Жоба жетекшісі:Абдулвалиев Р.А.

Өзектілігі: Өнеркәсіптік өңдеуге минералды шикізаттың жаңа көздерін тарту қажеттілігі тиісті технологияларды әзірлеуді талап етеді. Осыған байланысты құрамында металл бар көп компонентті жүйелердегі кинетика мен өзара әрекеттесу механизмін іргелі зерттеулер өзекті болып табылады, олар флокулярлық флотацияның тиімді, экологиялық қауіпсіз әдістерін, түсті, сирек кездесетін және асыл металдарды ала отырып, сапасы төмен минералды және техногендік шикізатты қайта өңдеудің жоғары температуралы және гидрометаллургиялық схемаларын әзірлеу үшін физикалық-химиялық негіз болады. Бағдарламаны орындау нәтижесінде микрогетерогенді эмульсиялық реагенттердің жаңа түрінің теориялық негіздері жасалатын болады; күрделі минералды түзілімдердің фазалық өзгерістері туралы теориялық деректер алынады; фазалық диаграммалар құрылады және түрлендіруші немесе қоспалауыш қоспа ретінде магний негізінде қорытпалардың түзілуі мен булануының термодинамикалық константалары айқындалады. Теориялық зерттеулер нәтижелерінің негізінде жаңа технологиялық шешімдерді әзірлеу металлургия және химия салаларына инновацияларды енгізуге, түсті, сирек кездесетін, жерде сирек кездесетін және асыл металдар өндірісінің көлемін ұлғайтуға, ресурс үнемдеуге және экологиялық проблемаларды шешуге ықпал ететін болады. Зерттеу нәтижелері инновациялық технологияларды қолдану есебінен республиканың асыл, түсті, сирек, жерде сирек кездесетін және баяу балқитын металдардың металлургиялық өндірісі саласындағы өнеркәсіптік әлеуетін арттыруға мүмкіндік береді. Бағдарлама шеңберінде: майда дисперсиялық минералдар алуды жақсарту үшін флокулярлық флотация әдісі; биоқоспалардың сапасы төмен шикізаттан асыл металдарды шаймалау процесіне әсері; ниобий, литий және ЖСМ сорбциялық алу үшін органикалық көп атомды спирттерді қолдану; саз топырақты және силикатты қождарды ала отырып, бокситті емес шикізаттың ыдырау процесінің кинетикалық заңдылықтары; магний қорытпаларын дистилляциялық қайта өңдеу; титан балқымаларының цирконаттармен және титандармен өзара әрекеттесуі; титанда берік кальций фосфат жабындарының фазалық түзілу процестері және қалыптасу механизмі; оксидті жүйелердің физикалық-химиялық қасиеттері және олардағы түсті металдар құрамының түрлерін зерттелетін болады.

Жобаның мақсаты: Сапасы төмен минералды және техногендік шикізатты флокулярлық флотация әдісімен,гидро және пирометаллургиялық тәсілдермен қайта өңдеу кезінде құрамында металл бар көп компонентті жүйелердегі өзара әрекеттесу процестерінің физикалық-химиялық заңдылықтары мен механизмін белгілеу.Сапасы төмен минералды шикізаттан және техногендік қалдықтардан түсті,сирек кездесетін,жерде сирек кездесетін және асыл металдарды алудың инновациялық,экологиялық технологияларының теориялық негіздерін жасау ғылыми алу.

Жобаның міндеттері:

1-міндет-көп компонентті құрамында металл бар жүйелердің құрылымын және оларды қайта өңдеу кезінде көп компонентті құрамында металл бар жүйелерде болатын өзара әрекеттесу процестерінің механизмін зерттеу.

2-міндет-сапасы төмен минералдық және техногендік шикізатты қайта өңдеу кезінде құрамында көп компонентті металл бар жүйелерде өтетін өзара іс-қимыл процестерінің физика-химиялық заңдылықтарын зерттеу.

3-міндет-түрлі шикізаттан түсті, сирек кездесетін, жерде сирек кездесетін және асыл металдарды алудың инновациялық, экологиялық қауіпсіз технологияларын әзірлеу үшін теориялық негіздер жасау.

Күтілетін нәтижелер:

Жоспарланып отырған зерттеулерді орындау барысында инновациялық технологияларды жасау үшін негіз болатын құрамында металл бар көп компонентті жүйелердегі кинетика мен өзара әрекеттесу механизмі және қатты және сұйық жүйелердің құрылымы бойынша жаңа іргелі білім алынатын болады, атап айтқанда:

- көпфункционалды қасиеттері бар, коллоидты-химиялық қасиеттерін зерттеу негізінде жаңа микрогетерогенді эмульсиялық реагенттер алынады;

- әртүрлі аталатын минералдарға ұжымдық концентраттарды тиімді іріктеу үшін нано-белсендіргіштер мен нано-басқыштар алынады;

- ультрадисперсиялық бағалы минералдарды ұстау үшін флокулярлық микрофлотация әдісі қолданылады;

- сілтісіздендіру өнімдерінің физикалық-химиялық сипаттамалары және өнімді ерітінділердің құрылымы зерттеледі, кинетикалық заңдылықтар алынады және сапасы төмен күрделі минералды шикізаттан металдарды еріту механизмі зерттеледі, сілтісіздендіру кезінде түзілетін ерітінділер мен қоспалы компоненттердің құрамы металдарды алу көрсеткіштеріне зерттеледі;

- Al2O3 ерітіндіге алу және құрамында сілті мен алюминий жоқ силикатты өнімді ала отырып, CaO(MgO)-Na2O(K2O)-Al2O3-SiO2 көп компонентті жүйе элементтерінің өзара әрекеттесу заңдылығын анықтауға мүмкіндік беретін сілтілі жер металдарының оксидтерін гидротермалды белсендірудің жаңа тәсілінің механизмі белгіленеді;

- қоспалауыш металдармен магнийдің қос жүйелерін термодинамикалық зерттеулердің негізінде беріктік сипаттамалары 2%-ға жоғарылатылған арнайы мақсаттағы жаңа қорытпалар жасалатын болады;

- кальцийден нысананы реактивті магнетронды тозаңдату кезінде плазмада дамитын физикалық-химиялық процестер және олардың тұнатын кальций-фосфат жабындарының химиялық және фазалық құрамдары мен құрылымына әсері зерттеледі; осы деректердің негізінде белгіленген құрам мен құрылымды жабудың тиімді тәсілі әзірленуі тиіс. Әзірленген әдіс кальций-фосфат жабындарының тұну жылдамдығын 2-5 есе арттыруға және қазіргі құнымен салыстырғанда құнын 40-50% төмендетуге мүмкіндік береді;

- құрамында мыс бар көп компонентті жүйелер құрамының олардың қасиеттеріне және олардың құрамында түсті металдардың болу түрлеріне әсері бойынша жаңа деректер алынады;

- Web of Science деректер базасында 2 (екінші) не 3 (үшінші) квартильге кіретін және (немесе) Scopus базасында CiteScore бойынша кемінде 50 (елу) процентилі бар рецензияланатын ғылыми басылымдарда кемінде 5 мақала, сондай-ақ БҒССҚК ұсынған рецензияланатын шетелдік және/немесе отандық басылымдарда кемінде 5 (бес) мақала немесе шолу жарияланатын болады.

Жарияланған жұмыстардың тізімі:

1 Kenzhaliyev, B.; Surkova, T.; Koizhanova, A.; Yessimova, D.; Amanzholova, L.; Dosymbayeva, Z. Study of the Cyanide Leaching of Gold from Low-Grade Raw Materials in the Presence of Amino Acids. Inorganics 2023,11,461. https:// doi.org/10.3390/inorganics11120461

2 Volodin VN, Аbdulvaliyev RA, Trebukhov SA, Nitsenko AV, Linnik XA. Recycling of beryllium, manganese,and zirconium from secondary alloys by magnesium distillation in vacuum. Kompleksnoe Ispolzovanie Mineralnogo Syra = Complex Use of Mineral Resources. 2024; 331(4):90-100. https://doi.org/10.31643/2024/6445.42

3 Karshyga Z.; Yersaiynova A.; Yessengaziyev A.; Orynbayev B.; Kvyatkovskaya M.; Silachyov I. Synthesis of Manganese Oxide Sorbent for the Extraction of Lithium from Hydromineral Raw Materials // Materials. – 2023. – Volume 16. – Issue 24, 7548. https://doi.org/10.3390/ma16247548

4 Abdulvaliev R.A., Gladyshev S.V., Akhmadieva N.K., Ruzakhunova G.S., Tugambay S.Sh. Influence of silica on the crystallization process of sodium hydroaluminate.// Complex Use of Mineral Resources. 2025; 333 (2): 71-79 https://doi.org/10.31643/2025/6445.19

5 Rinat Abdulvaliyev, Nazym Akhmadiyeva, Sergey Gladyshev , Nazira Samenova , Olga Kolesnikova, Olimpiada Mankesheva. Behavior of Calcium Compounds under Hydrothermal Conditions during Alkaline Leaching of Aluminosilicates with the Synthesis of Fillers for Composites. // Journal of Composites Science. 2023, 7, 508 (Q2 – 74 процентиль) https://doi.org/10.3390/jcs7120508

6 Mamaeva A.A., Kenzhegulov A.K., Panichkin A.V., Panigrahi M., Fischer D.E. Study of tribological characteristics of micro-arc calcium phosphate coatings on titanium. Complex Use of Mineral Resources.–2024 Vol. 333 No. 2. P. 41-50. https://doi.org/10.31643/2025/6445.16 (квартиль Q3)

7 Mamaeva A.A., Kenzhegulov A.K., Panichkin A.V. Mechanical grinding of hydroxyapatite and its interaction with titanium» // Coatings. 2024, 14(3), 333 https://doi.org/10.3390/coatings14030333

8 Mamaeva A.A., Kenzhegulov A.K., Panichkin A.V. Effect of electric mode of micro-arc oxidation on structural and phase state of calcium-phosphate coating // Materials Research Express. 2024. Том 11, Выпуск 5 (процентиль 79%) https://doi.org/10.1088/2053-1591/ad4af0