Грантовое финансирование по научным и (или) научно-техническим проектам на 2024-2026 годы

Актуальность: Направление цели проекта − комплексная утилизация отходов обогащения хромовой руды позволяющая повысить рентабельность производства и решить экологические проблемы региона, сокращения энергетических и материальных затрат с получением высокоценного с широкой палитрой применения оксида хрома (III), металлического хрома, концентрата платиноидов, а также других высоколиквидных товарных продуктов. Основные подходы к проведению исследований ̶ научно-технические знания и опыт, приобретенные выполнением грантового проекта на 2015-2017 гг. 0722/ГФ4, Программы BR05236406 на 2018-2020 гг., успешно завершенных разработкой эффективной технологии переработки отходов обогащения хромовой руды с получением хромитового концентрата, концентратов цветных металлов, редких и редкоземельных элементов и магнийсодержащих продуктов. Новизна технических решений подтверждена 3 патентами на изобретение. Практическая значимость результатов исследований ̶ разработка научно-технической документации для решения актуальных, экологических ресурсосберегающих проблем и получения качественных, востребованных и высокоценных продуктов, высвобождения сельскохозяйственных земельных площадей, занятых огромной массой высокотоксичных техногенных отходов, трудоустройства и улучшения благосостояния населения; развития и укрепления экономического суверенитета Казахстана. В результатах проекта индустриально заинтересована АО ТНК «Казхром», АО «Актюбинский завод хромовых соединений» и завод производящие хромсодержвщие ферросплавы (г. Актобе, г. Аксу).

Цель: Решение актуальных проблем рационального использования природных ресурсов и экологии при утилизации техногенных отходов обогащения хромовой руды Донского ГОКа

Задачи проекта:

1. Разработка комплексной технологии переработки шламов обогащения хромовой руды с получением концентратов хрома, платиноидов и других товарных продуктов.

2. Разработка инновационной технологии получения оксида хрома (III) и металлического хрома.

3. Укрупненно – лабораторные испытания комплексной технологии переработки шламов обогащения хромовой руды. Расчет материального баланса. Выдача исходных данных для разработки Технологического регламента и рекомендаций для внедрения.

Ожидаемые результаты:

− будет разработана комплексная технология переработки шламов обогащения хромовой руды с получением концентратов хрома, цветных, редких металлов, РЗЭ и магнийсодержащих продуктов;

− будет разработана инновационная технология получения оксида хрома (III), металлического хрома и концентрата МПГ;

− будут проведены укрупненно-лабораторные испытания комплексной технологии переработки шламов обогащения хромовой руды. Произведен расчет материального баланса комплексной технологии. Выданы исходные данные для разработки Технологического регламента и рекомендации для внедрения

− по итогам реализации проекта будут опубликованы 3 (три) статьи и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50 (пятидесяти) и 1 патент на изобретение.

Актуальность: Проблемы, на исследование которых направлен проект. Вовлечение в промышленную переработку техногенного сырья медного и уранового производств на основе создания технологических решений по извлечению из них рения. Основные подходы к проведению исследований заключаются в получении новых экспериментальных данных по сорбции рения из промышленных растворов с использованием новых сорбционных ионообменных материалов. Cтепень влияния результатов исследований на научно-технический (в том числе – кадровый) потенциал и конкурентоспособность научных организаций и их коллективов, ученых. Исследования будут способствовать повышению уровня научных работ и профессиональных кадров, будут привлечены новейшие научные данные в области синтеза ионообменных полимерных материалов и сорбции редких металлов. Практическая значимость результатов исследований. Разработка способов извлечения рения из техногенных отходов представляет актуальную научную и практическую задачу, учитывая ценность этого металла в современных отраслях промышленности. Планируемые исследования позволят создать способ извлечения рения из отходов металлургических производств. Рений попутно производят при переработке медного, молибденового и свинцового сырья. За рубежом более 90 % произведенного рения получают попутно при переработке молибденовых концентратов, в Казахстане – при переработке медных концентратов. Организация процесса извлечения рения из сточных растворов медного производства и растворов подземного выщелачивания урана позволит существенно увеличить выпуск в Казахстане рения, повысить комплексность использования минерального сырья.

Цель: Целью проекта является формирование нового научно-практического подхода к процессам извлечения рения из растворов и совершенствованием способов утилизации промышленных отходов.

Задачи проекта:

Создание интерполимерных систем для селективного извлечения ионов рения из растворов.

Исследование структуры интерполимерных систем, их свойств и коэффициента сорбции ионов рения из модельных растворов.

Оценка эффективности интерполимерных систем в процессах сорбции ионов рения из промышленных растворов.

Ожидаемые результаты:

Будут получены следующие основные результаты:

- осуществлен подбор ионитов для создания стабильных интерполимерных систем для селективного извлечения ионов рения из растворов.

- исследованы структура и свойства интерполимерных систем, физико-химические закономерности извлечения рения из модельных растворов.

- созданы интерполимерные системы с улучшенными физико-химическими свойствами, с функционально-гибкими, сорбционно-емкими возможностями, селективные по отношению к ионам рения.

- разработан эффективный способ извлечения рения из промышленных растворов с применением интерполимерных систем, позволяющий снизить экологическую нагрузку на окружающую среду.

По результатам проекта будут опубликованы не менее 2 (двух) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded и входящих в 1 (первый) и (или) 2 (второй) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 70 (семидесяти);

Актуальность: Казахстан при развитой горно-металлургической отрасли располагает большими возможностями для переработки отходов, богатых литием и организации производства лития и его соединений. На данный момент производство литиевой продукции в нашей стране отсутствует, а имеющиеся исследовательские работы находятся на уровне единичных теоретических изысканий, требующих дальнейших исследований и разработок. Отходы хвостохранилищ от переработки редкометалльных руд содержат в своем составе 0,1-0,5 % масс. Li2O, что по содержанию соответствует некоторым рудным сырьевым источникам лития. Однако, отходы хвостохранилищ редкометалльного производства отличаются от традиционных источников литиевого сырья и имеют сложный поликомпонентный состав, поэтому для получения концентрированного литийсодержащего продукта необходимо проведение исследований с поиском приемлемых способов переработки. Разработка технологии по переработке отходов редкометалльной отрасли с извлечением лития в концентрированный продукт позволит создать, при ее промышленной реализации, производство в Казахстане высоко востребованной на мировом рынке литиевой продукции, обеспечить более рациональное природопользование, а также сократить количество вредных отходов редкометалльной промышленности. При реализации проекта результаты исследований по разработке технологии могут применяться на предприятиях горно-обогатительной и металлургической отраслей при переработке литийсодержащего сырья, в производстве концентрата лития.

Цель: Разработка технологии с извлечением лития и получением концентрированного продукта из отходов хвостохранилищ от переработки редкометалльных руд

Задачи проекта:

1. Исследование процессов вскрытия отходов переработки редкометалльных руд с извлечением лития в раствор.

2. Исследования по переработке раствора после вскрытия хвостов редкометалльного производства.

3. Разработка технологической схемы по переработке отходов редкометалльного производства с извлечением лития и получением концентрированного продукта.

Ожидаемые результаты:

- Будут исследованы процессы вскрытия отходов переработки редкометалльных руд с извлечением лития в раствор;

- будут проведены исследования по переработке раствора после вскрытия хвостов редкометалльного производства;

- будет разработана технологическая схема по переработке отходов редкометалльного производства с извлечением лития и получением концентрированного продукта.

Будут опубликованы:

- 2 (две) статьи и (или) обзора в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded и входящих в 1 (первый) и (или) 2 (второй) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 65 (шестидесяти пяти); а также не менее 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКНВО.

Результаты проведенных научных работ станут основой для создания новых производственно-технических разработок, позволяющих получать литиевый концентрат из техногенных отходов редкометалльного производства.

Актуальность: Проект направлен на разработку эффективной технологии обезвреживания жидкой фазы хвостохранилища сорбции. Вовлечение очищенных стоков в хозяйственные нужды. При эксплуатации золотообогатительных переделов производства с использованием цианистого натрия образуются значительные объёмы высокотоксичных отходов производства: жидкие стоки, газообразные выбросы, твердые хвосты процессов цианирования. Общеизвестно, что цианистые соединения ядовиты. Токсичными свойствами обладают все цианистые соединения, способные выделять циан-ион CN–, т.е. все обладающие значительной растворимостью. Реализация разрабатываемого метода позволит обеспечить обезвреживанию жидкой фазы полигона до приемлемой концентрации вредных примесей. При реализации технологических процессов существенно снижается негативное воздействие на окружающую среду. Внедрение разработанной технологии обезвреживания потенциально позволит значительно сократить использование водных ресурсов ЗИФ, что приведет к экономии. Кроме того, в процессе реализации технологического процесса будет существенно снижено техногенное загрязнение окружающей среды. Это является важным шагом в направлении более экологически чистого производства. Таким образом, разработка и внедрение оптимального режима биохимического обезвреживания жидкой фазы хвостохранилища сорбции имеет большой потенциал для улучшения экологической обстановки и эффективного использования ресурсов. Это важный шаг в направлении устойчивого развития и сохранения окружающей среды.

Цель: Цель проекта - разработка инновационного комплекса химических реагентов для эффективного биохимического обезвреживания жидкой фазы хвостов гидрометаллургического производства. Эта технология будет способствовать снижению негативного воздействия на окружающую среду и повышению безопасности процессов обезвреживания.

Задачи проекта:

При реализации Проекта будут выполнены следующие задачи.

1) Разработка методов биологической обезвреживания жидкой фазы хвостохранилища с использованием тионовой бактерии Thiobacillus Ferrooxydans, которая может окислять сернистые минералы. Для выполнения этой задачи из минерала выделяют и исследуют ионные бактерии Thiobacillus Ferrooxydans, которые в кислой среде действуют как окислители и разрушают кристаллические решетки золотосодержащих сульфидных минералов.

2) Исследование технологических параметров химической обезвреживании жидкой фазы. Для решения поставленной задачи определены технологические параметры химической нейтрализации жидкой фазы абсорбционной емкости отходов после флотации. Выбор химических реагентов исходя из соотношения Т:Ж, времени процесса и концентрации раствора.

3) Апробация результатов лабораторных исследований и выдача предварительных данных для разработки технологических нормативов обезвреживания жидкой фазы полигона отходов бихимическим методом. Для решения этой задачи разрабатываются оптимальные технологические условия биохимической нейтрализации и предоставляются предварительные данные для разработки технологического регламента.

Ожидаемые результаты:

1. В рамках данного проекта будет предложен оптимальный режим биохимического обезвреживания жидкой фазы хвостохранилища сорбции. Это позволит эффективно устранить загрязнения и снизить вредное воздействие на окружающую среду.

2. Кроме того, в процессе исследования будут установлены оптимальные технологические параметры для обезвреживания жидкой фазы хвостохранилища сорбции. Это позволит оптимизировать процесс и достичь максимальной эффективности при использовании данной технологии.

3. Для подтверждения эффективности биохимического обезвреживания жидкой фазы хвостохранилища сорбции, проведутся лабораторные испытания. Результаты этих испытаний будут использованы для составления технологического регламента по обезвреживанию. Таким образом, будут предоставлены исходные данные для реализации данной технологии.

Актуальность: Использование в качестве исходного сырья специально подготовленного сивушного масла, являющегося отходом спиртового производства Казахстана при синтезе композиционного ксантогената, аэрофлота и вспенивателя, представляющих собой, соответственно, смесь ксантогенатов, дитиофосфатов и спиртов нормального и изостроения с разной длиной углеводородного радикала существенно снижает стоимость реагентов и улучшает флотационные характеристики по сравнению с базовыми. Применение указанных реагентов вместо базовых значительно интенсифицирует технологический процесс флотации руд цветных и благородных металлов. Наблюдаемый эффект повышения технологических показателей флотации объясняется наличием в составе композиционного реагента активных веществ (ксантогенатов, аэрофлотов и вспенивателей) нормального и изостроения с разной длиной углеводородного радикала. Наличие реагентов с углеводородными радикалами изо- и нормального строения создает благоприятные условия для дисперсионного взаимодействия их углеводородных цепей. Идея проекта заключается получение флотоактивных микропузырьков сложного строения (МПСС) с помощью специального модифицированного генератора (СМГ), состоящая из воздушного микропузырька, стабилизированного активным вспенивателем и с последующим слоем микрокапелек активного собирателя. Тонкодисперсные ценные минералы меньше 25 мкм практически не флотируются традиционными и селективными зарубежными флотореагентами. Проект направлен на создание экологически безопасных композиционных флотореагентов из дешевого местного сырья с регулируемой флотоактивностью с оптимальными числами гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ). Из этих реагентов будут получены активные микропузырьки и микроэмульсии и МПСС с высокой флотоактивностью путем генерирования с помощью СМГ. Научная новизна предлагаемого проекта заключается в новом подходе синтеза композиционного ксантогената аэрофлота и вспенивателя путем регулирования числа ГЛБ до оптимального значения с последующим получением из них активных микропузырьков, микроэмульсии и МПСС с высокой флотоактивностью с помощью СМГ. МПСС позволяют максимально извлечь шламовые ценные минералы из труднообогатимого рудного сырья золота. В отличие от микропузырьков, образованные из водорастворимых пенообразователей, МПСС обладают одновременно собирательным, вспенивающим и флокулирующим действиями, что усиливает флотоактивность тонкодисперсных минералов.

Цель: Разработка технологии синтеза экологически безопасных композиционных флотореагентов с оптимальными числами ГЛБ из отечественного сырья. Эффективное обогащение тонкодисперсных минералов методом многокомпонентной микрофлотации из труднообогатимого сырья осуществляется активными микропузырьками и микроэмульсиями и большей долей МПСС с высокой флотоактивностью, получаемые из указанных композиционных реагентов с использованием СМГ.

Задачи проекта:

1) Разработка технологии синтеза композиционного ксантогента, аэрофлота и вспенивателя с оптимальными числами гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) из отходов спиртового производства и изучение их коллоидно-химических и флотационных свойств. Очистка исходного сырья – сивушного масла (СМ) от примесей. Очищенное СМ имеет в своем составе спирты с различными радикалами нормального и изостроения. Создание базы данных по расчету числа ГЛБ специальной программой исходя из структурных формул известных флотореагентов. Оценка числа ГЛБ композиционных реагентов расчетным и экспериментальным методами. Изучение коллоидно-химических свойств композиционных флотореагентов и флотационных характеристик по отношению к мономинералам (халькопирит, галенит, пирит и кварц).

2) Исследование коллоидно-химических и флотационных свойств микропузырьков и микроэмульсии с высокой флотоактивностью, получаемые из синтезированных активных композиционных флотореагентов с оптимальными числами ГЛБ путем генерирования СМГ. Получение микропузырьков и микроэмульсии из синтезированного активного композиционного ксантогената, вспенивателя и аэрофлота, так из их смеси путем генерирования СМГ. Исследования распределения микропузырьков и микроэмульсии по размерам. Оценка флотационной активности указанных микропузырьков и микроэмульсии по отношению к мономинералам (халькопирит, галенит, пирит и кварц).

3) Разработка технологии многокомпонентной микрофлотации для эффективного извлечения тонкодисперсных минералов из золотосодержащих руд с использованием микропузырьков и микроэмульсии, полученные из синтезированных активных композиционных флотореагентов с оптимальными числами ГЛБ. Изучение вещественного и рационального состава золотосодержащих руд. Разработка технологии многокомпонентной микрофлотации золотосодержащего рудного сырья с применением микропузырьков и микроэмульсии, получаемые с помощью СМГ из активного композиционного вспенивателя, ксантогената и аэрофлота и из их смесей. Будут определены сравнительные технологические показатели флотации в базовом режиме и в режиме многокомпонентной микрофлотации.

На этапе подачи заявки в результате в сотрудничестве с ТОО ИТК «Novator» создан специальный модифицированный генератор (СМГ), защищенный Евразийским патентом для генерирования микропузырьков и микроэмульсии из смеси традиционных реагентов и реагентов дальнего зарубежья, используемые на обогатительных фабриках Казахстана.

На этапе завершения проекта будут получены эффективные новые композиционные ксантогенаты, аэрофлоты и вспениватели из отечественного сырья с оптимальными соотношениями полярных и неполярных групп. Будет проведена апробация технологии многокомпонентной микрофлотации на золотосодержащей руде с применением микропузырьков и микроэмульсии, генерируемые с помощью СМГ из вышеуказанных композиционных реагентов в одной из обогатительных фабрик Казахстана.

Ожидаемые результаты:

В результате проведенных исследований будут:

- разработана технология синтеза композиционного ксантогента, аэрофлота и вспенивателя с оптимальными числами гидрофильно-липофильного баланса (ГЛБ) из отходов спиртового производства и изучены их коллоидно-химические и флотационные свойства;

- исследованы коллоидно-химические и флотационные свойства микропузырьков и микроэмульсии с высокой флотоактивностью, получаемые из синтезированных активных композиционных флотореагентов путем генерирования СМГ;

- разработана технология многокомпонентной микрофлотации для эффективного извлечения тонкодисперсных минералов из золотосодержащих руд с использованием микропузырьков и микроэмульсии, полученные из синтезированных активных композиционных флотореагентов с оптимальными числами ГЛБ.

Актуальность: Объем образующихся отходов на титаномагниевом производстве ежегодно растет по мере производства тетрахлорида титана АО «УКТМК», общий объем отходов составляет более 1,5 млн. тонн. Отработанный расплав титановых хлораторов (ОРТХ) составляет 39,5 %, а возгоны пылевых камер (ПК) титанового хлоратора составляют 5,2 % от общего объема хлоридных отходов. В этих отходах содержится до 0,03-0,1 % оксида скандия. Основной задачей проекта является получение ценного товарного продукта концентрата скандия и синтетический карналлит, возвращаемый в производство. В проекте будут использованы химико-аналитический анализ, атомно-адсорбционный анализ с использованием индукционно-связанной плазмы, рентгеноспектральный, флуоресцентный анализы для определения качественного и количественного состава проб. Минералогический и рентгенофазовый анализы совместно с электроннозондовым микроанализом позволят выделить основные фазы проб для расчета количества реагентов при выщелачивании, сорбции и десорбции скандия. Будут применены экспериментальные и теоретические формы научного исследования, включая анализ патентной и научно-технической литературы, интерпретацию и обобщение результатов исследования, написание отчета. Гипотезой проекта является получение скандиевого концентрата с содержанием, соответствующего техническим требованиям. Разработка эффективной, малоотходной и современной технологии извлечения скандия и синтетического карналлита из хлоридных отходов с применением гидрометаллургических и сорбционных методов, а является исследовательской стратегией. К подходам, применяемым в проекте, будут осуществлены исследования описательного характера с проработкой научно-технической литературы и экспериментальные, термодинамические исследования в растворах. Будет проведено выщелачивание хлоридных отходов с переводом скандия в раствор в ионной форме, выбор эффективного ионита для концентрирования скандия, десорбирующего раствора, термическая обработка оксида скандия, поэтапное осаждение примесных компонентов из раствора и синтез карналлита из очищенных растворов. Отработка технологических режимов при проведении укрупненно-лабораторных испытаний, составление материального баланса, разработка технологической схемы, выдача исходных данных для технологического регламента с предварительным технико-экономическим обоснованием позволит подготовить проект к коммерциализации, решая, как социальную проблему региона, так и экологическую проблему переработки отходов.

Цель: Получение концентрата скандия и синтетического карналлита при разработке малоотходной технологии переработки хлоридных отходов титаномагниевого производства.

Задачи проекта:

Задачи проекта:

1. Исследование состава и процесса выщелачивания отходов титаномагниевого производства. Первая задача осуществляется проведением физико-химических исследований хлоридных отходов и максимальным переводом в раствор скандия с отделением примесей в процессе выщелачивания.

2. Исследование по концентрированию скандия из растворов сорбционными методами и приобретение оборудования спектрометра Olympus «VANTA С» (стоимостью 30 000 000,0 тг) для экспресс-анализа редких и РЗ элементов в твердых и жидких пробах. Вторая задача реализуется определением оптимального ионита по характеристикам и сорбируемости скандия из растворов, установлением оптимальных условий выбранного десорбирующего раствора и синтезом карналлита из очищенных растворов.

3. Разработка технологической схемы и выдача исходных данных для технологического регламента. Третья задача выполняется проведением укрупненно-лабораторных испытаний с уточнением технологических параметров, составлением материального баланса, технологической схемы с подбором основной аппаратуры, выдачей исходных данных с предварительным технико-экономическим расчетом.

Ожидаемые результаты:

- будут исследованы состав и процесс выщелачивания хлоридных отходов;

- будет проведено исследование по концентрированию скандия из растворов сорбционными методами и приобретено оборудование спектрометр Olympus «VANTA С» (стоимостью 30 000 000,0 тг) для экспресс-анализа редких и РЗ элементов в твердых и жидких пробах;

- будут разработана технологическая схема и выданы исходные данные для технологического регламента.

По результатам исследований будут опубликованы 2 статьи в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта, индексируемых в Science Citation Index Expanded и входящих в первый или второй квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 65 (шестидесяти пяти); 1 статья в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКНВО

Актуальность: Направление цели проекта − Решение проблемы утилизации крупнотоннажных экологически вредных техногенных отходов Павлодарского алюминиевого завода (ПАЗ) АО «Алюминий Казахстана», рационального природопользования, коренной модернизации технологии производства глинозема, сокращения энергетических и материальных затрат, импортозамещения и получения высокотехнологичной новой товарной продукции титана для внутреннего потребления и поставок на мировой рынок. Основные подходы к проведению исследований ̶ научно-технические знания и опыт, приобретенные выполнением грантовых проектов на 2018-2020 гг АР 05130549, АР 05130348, Контракта № 544-ТМК/П от 20.11.2018 г., Программы 0139 на 2015-2017 гг., успешно завершенных созданием экологически и экономически эффективных технических решений получения из различного вида сырья концентратов диоксида титана, галлия, ванадия, редкоземельных металлов, железооксидных пигментов, гидроксида алюминия, нанодисперного аморфного кремнезема, чугуна, кальциевой селитры и жидкого стекла, сокращения потребления импортируемого из Украины Вольногорского ильменитового концентрата на 5% и улучшения технико-экономических показатели Усть-Каменогорского титаномагниевого комбината (АО «УК ТМК») с увеличением производства титанового шлака в 2 раза. Практическая значимость результатов исследований ̶ разработка научно-технической документации для опытно-промышленной апробации и коммерциализации инновационной технологии, обеспечивающей решение актуальных природоохранных, ресурсосберегающих, импортозамещающих задач, необходимых для предотвращения техногенных катастроф, высвобождения сельскохозяйственных земельных площадей, занятых огромной массой высокотоксичных техногенных отходов, накапливаемых в шламохранилищах, сокращения себестоимости переработки низкосортных бокситов, трудоустройства и улучшения благосостояния населения; развития и укрепления экономического суверенитета Казахстана. В результатах проекта индустриально заинтересованы металлургические предприятия: ПАЗ, АО «УК ТМК», АО «Ульбинский металлургический завод» («УМЗ») и лакокрасочные заводы ̶ ТОО «Саɍан Colour», «Лакра» (г. Павлодар и Павлодарская область), «Радуга», «ASIA COLOR KAZAKHSTAN», ТОО «SMASH LTD» с торговой маркой «GAUDI PAINT», «КАЗПОЛИМЕРКОМ» «Polymer Gold» (г. Алматы и Алматинская область). Научная новизна проекта заключается в технологии совместной переработки техногенных отходов глиноземного производства – отвального и красного шлама ПАЗа, с синтезом из промпродуктов наноструктурированных композиционных титановых пигментов.

Цель: Разработка инновационной технологии синтеза наноструктурированных композиционных титановых пигментов из техногенных отходов глиноземного производства Казахстана, обеспечивающей решение взаимосвязанных экологических, экономических, импортозамещающих и социальных проблем.

Задачи проекта:

1 – этап: Оптимизация технологических режимов совместного использования отвального и красного шлама, с получением товарной продукции всех компонентов.

2 – этап: Разработка технических решений синтеза наноструктурированных композиционных титановых пигментов, оптимизация технологических режимов и исследование физико-химических свойств получаемой продукции.

3 – этап: Проведение испытаний на опытно-экспериментальном металлургическом производстве АО «ИМиО», расчет материального баланса технологии, выдача исходных данных для разработки технологического регламента и технико-экономического обоснования производства синтеза наноструктурированных композиционных титановых пигментов из техногенных отходов глиноземного производства Казахстана.

Ожидаемые результаты:

̶ будут определены оптимальные условия технологических режимов совместной утилизации отходов и красного шлама с получением товарной продукции из всех ценных компонентов;

̶ будут разработаны технические решения по синтезу наноструктурированных композиционных титановых пигментов, оптимизированы технологические режимы и изучены физико-химические свойства получаемых продуктов;

̶ будут проведены испытания на опытно-металлургическом производстве АО «Институт металлургии и обогащения» (АО «ИМиО»), расчет материального баланса технологии, выдача исходных данных для разработки Технологического регламента и технико-экономического обоснования производства. синтеза наноструктурированных композиционных титановых пигментов из техногенных отходов глиноземного производства в Казахстане;

̶ будут опубликованы 3 (три) статьи и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50 (пятидесяти) и 1 патент на изобретение.

Актуальность: Проблема, на исследование которой направлен проект. Современное состояние производств благородных металлов в мировом масштабе характеризуется существенным истощением основных запасов легко перерабатываемых и легкообогатимых коренных руд золота при постоянном снижении в них содержаний благородных металлов. По этой причине для обеспечения роста их выпуска существует острая необходимость привлечения значительных объемов новых видов коренных руд, многие из которых являются сложными по составу и структуре – упорными для вскрытия и переработки видами золотосодержащего сырья. Как известно, сегодня более половины коренных руд золота месторождений мира являются упорными к вскрытию и, по этой причине, доля производства золота из такого сырья в настоящее время не превышает 8 % от общего мирового объема его выпуска, тогда как более 50 % подтвержденных запасов этого металла в мире содержится в таких рудах. Решение проблемы эффективного извлечения золота из новых видов сырья, особенно из упорных, требует принципиально новых подходов. Одним из таких направлений являются пирометаллургические способы вскрытия особо упорного сырья золота и использование для извлечения благородных металлов из таких руд технологических схем извлечения золота на действующих медеплавильных заводах, где извлечение благородных металлов достигает 94 95 %. Однако, на этих заводах технологии нацелены на максимальное извлечение меди, а благородные металлы получаются попутно, при использовании золотосодержащих руд в виде флюсов. Поэтому извлечение благородных металлов отходит на второй план. Отсюда возникает необходимость пересмотра существующих технологий плавки медных концентратов и конвертирования медных штейнов для достижения максимального извлечения благородных металлов в том числе и из упорных золотосодержащих руд. Научная новизна предлагаемого проекта заключается в экспериментальном установлении закономерностей распределения меди, золота и серебра, а также основных шлакообразующих оксидов по продуктам плавки медной шихты совместно с упорными рудами золота, а также конвертирования медных штейнов с коренными рудами золота. Основные подходы к проведению исследований. Для изучения процесса использования упорного сырья золота при плавке сульфидного медного сырья на штейны в лабораторных условиях будут использованы упорные коренные руды, сравнительно богатые золотом, и медные сульфидные концентраты медеплавильного завода.

Цель: Разработка технологий пирометаллургического вскрытия упорных коренных руд золота, а также технологических параметров извлечения благородных металлов в условиях действующих медеплавильных заводов с целью существенного роста объемов выпуска благородных металлов.

Задачи проекта:

1) Разработка технологии плавки упорных коренных руд золота и медных концентратов с получением штейнов с повышенным содержанием золота.

2) Разработка технологии переработки упорных коренных руд золота совместно с медными штейнами.

3) Отработка оптимальных параметров усовершенствованных технологий переработки упорных коренных руд золота с медными концентратами и медными штейнами и разработка практических рекомендаций на их основе.

Ожидаемые результаты:

В результате проведенных исследований будут:

- разработана технология плавки упорных коренных руд золота и медных концентратов с получением штейнов с повышенным содержанием золота;

- разработана технология переработки упорных коренных руд золота совместно с медными штейнами;

- отработаны оптимальные параметры усовершенствованных технологий переработки упорных коренных руд золота с медными концентратами и медными штейнами и разработаны практические рекомендации на их основе.

По результатам исследований будет опубликована 1 статья в рецензируемом научном издании, индексируемом в Science Citation Index Expanded и входящем в 1 квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и/или имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 80, а также получен 1 патент на изобретение.

Актуальность: Идея проекта заключается в применении во флотации микропузырьков воздуха и гидрофобного флокулянта для эффективного извлечения тонких частиц (менее 20 мкм) цветных металлов из техногенных отходов обогатительной фабрики. Проблемы, на решение которой нацелен проект. Минерально-сырьевая база Казахстана истощается, ежегодно в стране складируются миллионы тонн отходов добычи и обогащения ископаемых. Особо интересны техногенные минеральные образования, которые содержат ценные для дальнейшей переработки компоненты. Переработка отходов также важна для улучшения экологической обстановки в регионах размещения обогатительных фабрик. Проблема переработки техногенных отходов заключается в труднообогатимости и тонкодисперсности содержащихся в них цветных металлах.

Цель: Разработка технологии глубокой переработки труднообогатимого, тонковкрапленного техногенного сырья, содержащего цветные металлы в классах крупности менее 20 мкм, не извлекаемых в настоящее время современными методами обогащения.

Задачи проекта:

1) Изучение влияния сверхтонкого измельчения, комбинированной микрофлотации и гидрофобного флокулянта на флотируемость минералов меди, свинца, цинка и железа.

Будет изучено влияние сверхтонкого измельчения, комбинированной микрофлотации и гидрофобного флокулянта на флотируемость халькопирита, галенита, сфалерита, пирита. Будут получены разные виды эмульсии композиционного флотореагента на основе гидрофобного флокулянта полиэтилеимина и бутилового ксантогената и определены их физико-химические параметры. При мономинеральной флотации будут определены оптимальная степень измельчения минералов, количество и размер микропузырьков, расход и крупность частиц микроэмульсии гидрофобного флокулянта. Результаты исследований будут использованы при разработке технологической схемы и реагентного режима переработки медно-свинцово-цинковых хвостов.

2) Разработка технологии глубокой переработки труднообогатимого техногенного сырья, содержащего цветные металлы, с применением сверхтонкого измельчения, комбинированной микрофлотации и гидрофобного флокулянта. Будет определена оптимальная степень гидрофобности флокулянтов путем расчета и экспериментальным методом гидрофильно-липофильного баланса их молекул для эффективной агрегации ультратонких частиц ценных минералов. Изучена кинетика агрегации ультратонких минералов (халькопирит, сфалерит, галенит, пирит) в присутствии оптимального количества гидрофобного полимера и собирателя. Отработаны реагентные режимы флотации исходных медно-свинцово-цинковых хвостов с применением сверхтонкого измельчения, базовых реагентов, комбинированной микрофлотации и гидрофобного флокулянта. Определены оптимальные технологические параметры флотации хвостов в зависимости от рН, концентрации и расхода реагентов. Результаты будут использованы при проведении укрупненно-лабораторных испытаний и разработке исходных данных для технологического регламента.

3) Проведение укрупненно-лабораторных испытаний и разработка исходных данных для технологического регламента переработки труднообогатимого техногенного сырья, содержащего цветные металлы, с применением сверхтонкого измельчения, комбинированной микрофлотации и гидрофобного флокулянта. Выдача рекомендаций к внедрению. Будут проведены укрупненно-лабораторные испытания, разработаны исходные данные для технологического регламента. Рассчитаны качественно-количественная, водно-шламовая схемы, определены точки дополнительной подачи воды, выданы рекомендации к внедрению.

Ожидаемые результаты:

В результате проведенных исследований будет:

- изучено влияние сверхтонкого измельчения, комбинированной микрофлотации и гидрофобного флокулянта на флотируемость минералов меди, свинца, цинка и железа;

- разработана технология глубокой переработки труднообогатимого техногенного сырья, содержащего цветные металлы, с применением сверхтонкого измельчения, комбинированной микрофлотации и гидрофобного флокулянта;

- проведены укрупненно-лабораторные испытания и разработаны исходные данные для технологического регламента переработки труднообогатимого техногенного сырья, содержащего цветные металлы, с применением сверхтонкого измельчения, комбинированной микрофлотации и гидрофобного флокулянта. Выданы рекомендации к внедрению.

По результатам исследований в период 2024-2026 гг. будут опубликованы:

- не менее 2 (двух) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded и входящих в 1 (первый) и (или) 2 (второй) квартиль по импакт-фактору в базе Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 65 (шестидесяти пяти);

- а также не менее 1 (одной) статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКНВО.

Актуальность: Аннотация Исследования направлены на решение проблем импортозамещения, вовлечения в сферу производства низкосортного труднообогатимого сырья с повышением технологических параметров процесса флотации. Проблема, на исследование которой направлен проект. Снижение качества исходного минерального сырья и все более широкое вовлечение в сферу производства низкосортных и труднообогатимых руд привело к снижению показателей флотационного обогащения- основной операции их переработки, а в некоторых случаях выявило невозможность использования традиционных (классических) технологий обогащения. В этой связи, актуальным направлением научно-технологического развития отрасли является совершенствование технологий обогащения руд цветных и редких металлов в целом, а синтез новых флотореагентов на основе отечественного сырья и совершенствование на их основе технологий извлечения полезных ископаемых можно рассматривать как один из вариантов модернизации способа флотации. Результаты проекта станут основой для разработки новых серосодержащих собирателей из отходов переработки нефти, позволят усовершенствовать технологию переработки низкосортного труднообогатимого сырья с повышением технологических параметров процесса флотации, а также решить проблему импортозамещения в обогащении полезных ископаемых. Практическая значимость результатов исследований, то есть степень их готовности для коммерциализации или применения в ином качестве для решения актуальных задач социально-экономического и научно-технического развития Республики Казахстан: При осуществлении Проекта будет разработан простой в осуществлении, доступный и эффективный способ получения серосодержащих собирателей из отходов переработки нефти, что будет способствовать импортозамещению, вовлечению в сферу производства труднобогатимого низкосортного сырья с увеличением показателей флотации, а также позволит развить теоретические предпосылки применения нового класса серосодержащих собирателей и выявить их эффективность при использовании в процессах флотации цветных, а в перспективе - редких и благородных металлов. Научная новизна проекта заключается в определении на основании анализа качественного состава и структурных особенностей отходов переработки нефти приоритетных свойств для получения серосодержащих собирателей, разработке уникального способа получения серосодержащих собирателей, а также в определении их физико – химических и флотационных свойств в сравнении с базовыми.

Цель: Применение отходов переработки нефти для получения серосодержащих собирателей и усовершенствование на их основе технологии флотации упорных сульфидных руд.

Задачи проекта:

В задачи проекта входят:

1) Анализ качественного состава и структурных особенностей отходов переработки нефти. Разработка способа получения на их основе серосодержащих собирателей Измеримые показатели: плотность, содержание ароматических углеводородов и серы; время воздействия активатора, частота воздействия, величина образовавшихся частиц. Обоснование роли данной задачи. Полученные результаты станут критерием разработки способа получения серосодержащих собирателей.

2) Исследование физико-химических и флотационных свойств полученных серосодержащих собирателей в сравнении с традиционными. Измеримые показатели: изменение электрокинетического и окислительно-воостановительного потенциалов, поверхностного натяжения, краевого угола смачиваемости, флотируемость сульфидных мономинералов. Обоснование роли данной задачи. определение степени сродства полученных собирателей по отношению к мономинералам извлекаемых металлов и прогноз возможности использования серосодержащих собирателей в процессе флотации упорных сульфидных руд.

3) Усовершенствование технологии флотации упорных сульфидных руд на основе применения серосодержащих собирателей. Измеримые показатели: Степень флотации цветных металлов, расходные коэффициенты. Обоснование роли данной задачи. Будет показана эффективность серосодержащих собирателей, полученных из отходов переработки нефти, для флотации цветных металлов из упорных сульфидных руд.

Ожидаемые результаты:

В результате проведенных исследований будут: - определены приоритетные состав и свойства при выборе исходного сырья, разработаны условия получения серосодержащих собирателей; - исследованы физико-химические и флотационные свойства полученных серосодержащих собирателей; сделан прогноз относительно применения их для флотации упорных сульфидных руд; - усовершенствована и проверена в укрупненно-лабораторных условиях технология флотации упорных сульфидных руд с применением, полученных на основе отходов переработки нефти серосодержащих собирателей: отработаны технологические параметры флотации упорных сульфидных руд в сравнении с базовыми. Разработанны рекомендации по получению серосодержащих собирателей из очистки отечественных нефтепродуктов и их практическому применению. По результатам исследований будут опубликованы 3 статьи и (или) обзора в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50, не менее 1 (одного) патента на изобретение (включая положительное решение по нему.

Актуальность: Современной проблемой характерной для многих отраслей цветной металлургии является необходимость вовлечения в производство забалансового труднообогатимого сырья. Существующая технология переработки медно-никелевых руд предполагает получение файнштейнов и последующие пиро-гидрометаллургические операции. При этом, с учетом показателей извлечения никеля и меди, сопутствующих удельных затрат на производство, высокого уровня экологического загрязнения свидетельствует данная аналоговая технология является несовершенной и требует поиска инновационных решений. Сложностью гидрометаллургии никеля и меди являются также условия их селективного разделения, характеристика состава исходного сырья, свойства медь- и никельсодержащих минералов, а также специфика влияния примесных элементов на процесс выщелачивания. Так при растворении никельсодержащих соединений установлено активное влияние на процесс присутствующих в растворителе ионов хлора. Повышение концентрации ионов хлора в сульфатном электролите до 0,5 г/л существенно возрастает скорость растворения металлического никеля, а его извлечение повышается в 2-2,5 раза. В тоже время, присутствие ионов хлора, более 0,1 г/л, крайне негативно отражается на экстрактивной технологии извлечения меди, что делает неприемлемым способ хлорного окисления для коллективных медно-никелевых методов выщелачивания. Другой проблемой, особенно характерной для гидрометаллургии меди, является фактор накопления в технологических растворах избыточного количества соединений железа, а также других снижающих производственную эффективность примесей. В процессе переработки медного сырья продуктивный раствор находиться в постоянной рециркуляции, что приводит к постепенному накоплению в нем побочных элементов, в частности соединений железа, кальция, силикатных соединений и других. На начальных этапах запуска гидрометаллургического производства, соединений трехвалентного железа в умеренных концентрациях выступают в качестве катализирующего окислителя. Однако, превышение концентрации ионов трехвалентного железа, более 10 г/л, негативно сказывается на процессе экстракции, т.к. снижает селективность органического экстрагента по меди, что приводит к ухудшению качества электролита и получаемой при электролизе катодной меди, а также повышению расхода электроэнергии.

Цель: Цель проекта - заключается в исследовании поведения примесных элементов при выщелачивании медно-никелевых руд и селективном выделении меди и никеля для разработки способов минимизирования их влияния на процессы.

Задачи проекта:

1) Комплексное исследование сложного состава медно-никелевых месторождений и растворов после его выщелачивания с подбором подходящих методов селективного выделения меди и никеля, изучение влияния основных примесных элементов на процессы выщелачивания и селекции меди и никеля, поиск методов удаления или нейтрализации ингибирующих примесей.

2) Поиск методов коллективного и селективного выщелачивания для меди и никеля. Изучение влияния состава раствора - показателей кислотности среды и других параметров непосредственно на формы нахождения меди и никеля: подбор основных осадителей и коагулянтов для ионов железа и +2 и +3, хлорид ионов. Исследование свойств многокомпонентных растворов меди и никеля, методов и последовательности их разделения, а также селективной нейтрализации побочных примесей.

3) Исследование комбинированных технологий переработки медно-никелевого сырья, включая методы сепарации и обогащения. Укрупненно-лабораторные испытания полных гидрометаллургических циклов извлечения меди и никеля, с вводом стадий очистки растворов от примесей железа и других соединений. Расчет экономической эффективности. Оформление итогового отчета.

Ожидаемые результаты:

В результате проведенных исследований будут:

- подобраны наиболее оптимальные методы выщелачивания меди и никеля из минерального сырья сложного состава;

- исследованы методы коллективного и селективного извлечения меди и никеля;

- изучено влияние примесей элементов на процесс выщелачивания меди и никеля;

- подобраны методы удаления побочных примесей, затрудняющих процесс извлечения меди и никеля;

- изучено воздействие коагулянтов, осадителей и комплексообразователей на параметры и качество технологических растворов;

- проведены укрупнено-лабораторные испытания по удалению примесей железа и других соединений из растворов производственного цикла;

- проведена оценка предварительной экономической эффективности применения методов очистки продуктивного раствора;

- составлены и выданы рекомендации по промышленному внедрению.