2022-2024 жылдарға арналған орта және (немесе) ғылыми-техникалық жобаларды гранттық қаржыландыруға арналған конкурс

AP14869407

Мыс өндірісінің техногендік шикізатын өңдеудің кешенді және қалдықсыз технологиясын әзірлеу

Жоба жетекшісі: Квятковский С.А.

Өзектілігі: Жоба зерттеуге бағытталған проблемалар техногендік материалдарды біріктіруді, қақтамды гидротермиялық өңдеуді, сүрме, селен, теллур, кекті балқытудың сульфидті-сілтілі ерітінділерінен қышқыл алу жағдайларын анықтау болып табылады. Ғылыми жаңалығы түсті металдар тиотұздарының фаза түзу заңдылықтарын, әртүрлі мөлшердегі сульфидті-сілтілі ерітінділердегі тиотұздардың ерігіштігін, сүрме сульфидтерін, сирек кездесетін металдар мен күшәланы бөлу арқылы сульфидті-сілтілі ерітіндінің қышқылдық ыдырауын зерттеумен анықталады. Зерттеу жүргізудің негізгі тәсілдері процестің температуралық режимін, шикіқұрам құрамын, өнімдерді, ерітінді мөлшерін белгілеумен анықталады. Мыс өндірісінің техногендік шикізаты, атап айтқанда, Балқаш мыс балқыту зауытының бағалы металл өндірісінің балқыту қождары – күрделі және қиын ашылатын, құрамында ауыр, асыл, сирек кездесетін металдардың әртүрлі қосылыстары, сондай-ақ уытты компоненттер (күшәла) бар. Тиотұз металлургиясы түсті металдарды өнімдерге шығара отырып, күрделі шикізатты ашудың бірегей мүмкіндіктеріне ие. Ұсынылып отырған технология негізгі операцияларды қамтиды: тиотұздардың бір бөлігін сульфидті-сілтілі ерітіндіге ауыстыру арқылы қақтаманы біріктіру және гидротермиялық өңдеу. Тұрақсыз тиоқосылыстардың ыдырауы салдарынан ауыр және асыл металдар кекке ауысады. Тиотұздар металлургиясы теориясы бойынша жүргізілген зерттеулердің нәтижелері жаңа, бұрын зерттелмеген, анықтамалық материалдарды алу арқылы ғылыми-зерттеу кәсіпорындарының кадрлық әлеуетінің сапасын арттырады, бұл металлургиялық өндірістің бәсекеге қабілеттілігін, күрделілігін, ысырапсыздығын және экономикалық тиімділігін арттырады ҚР.

Жобаның мақсаты: Тиотұз металлургиясы негізінде мыс өндірісінің техногендік шикізатын қайта өңдеудің кешенді және қалдықсыз технологиясын дайындау.

Жобаның міндеттері:

1) Түсті металдар тиотұздарының түзілуіне біріктірудің технологиялық жағдайларының әсерін зерттеу.

2) Қақтамды гидротермиялық өңдеудің, кектерді электртермиялық балқытудың, сульфидті-сілтілі ерітінділердің ыдырауының технологиялық жағдайларын зерттеу.

3) Мыс өндірісінің техногендік материалдарын қайта өңдеу қондырғысын жобалау үшін технологиялық жағдайларды әзірлеу.

Күтілетін нәтижелер:

Жүргізілген зерттеулер нәтижесінде:

- түсті металл тиотұздарының түзілуіне жентектеудің технологиялық жағдайларының әсері зерттеледі;

-қақтамды гидротермиялық өңдеудің, кектерді электртермиялық балқытудың, сульфидті-сілтілі ерітінділердің ыдырауының технологиялық шарттары зерттеледі;

- мыс өндірісінің техногенді материалдарын қайта өңдеу бойынша қондырғыны жобалау үшін технологиялық жағдайлар әзірленеді.

Жобаны орындау нәтижесінде тиотұз металлургиясын теориялық зерттеу негізінде мыс өндірісінің техногендік шикізатын қайта өңдеудің кешенді және қалдықсыз технологиясы жасалатын болады.

Зерттеу нәтижелері бойынша Web of Science базасының Science Citation Index Expanded-те индекстелетін және (немесе) Scopus базасында CiteScore бойынша кемінде 35 процентилі бар рецензияланатын ғылыми басылымдарда 3 мақала және (немесе) шолу, сондай-ақ БҒССБК ұсынған рецензияланатын шетелдік немесе отандық басылымда 1 мақала немесе шолу жарияланатын болады.

AP14869208

Фазалық құрамды алдын ала автоклавтық термохимиялық трансформациялаумен гиббсит-каолинитті бокситтердің каолинитті фракциясын қайта өңдеудің ресурс үнемдейтін қалдықсыз гидрометаллургиялық технологиясын әзірлеу.

Жоба жетекшісі:Гладышев С.В.

Өзектілігі: Глинозем өндірісі негізінен Байер әдісі бойынша жоғары сапалы бокситтерді өңдеуге негізделген. Бұл әдіс 7-ден жоғары кремний модулі бар бокситтерді қолдануды қамтиды. Қазақстанда құрамында жоғары сапалы глинозем бар шикізаттың болмауы 3-4 кремний модулі бар сапасы төмен гиббсит – каолинитті бокситтерді өңдеуге тарту қажеттілігін туындатады. Ұтымды өңдеу бокситтердің сазды – каолинитті фракциясын бөлу арқылы байытылғаннан кейін ғана мүмкін болады, өйткені оны глиноземді алу үшін қайта өңдеу энергияны тұтыну әдісін немесе қышқыл технологиясын қолдану қажеттілігімен байланысты.

Жобаның мақсаты: Фазалық құрамды алдын ала автоклавтық термохимиялық трансформациялаумен гиббсит-каолинитті бокситтердің каолинитті фракциясын қайта өңдеудің ресурс үнемдейтін қалдықсыз гидрометаллургиялық технологиясын әзірлеу.

Жобаның міндеттері:

1. Красногорск кен орнының гиббсит-каолинит бокситтерінің каолинит фракциясының автоклавты термохимиялық трансформациясының механизмдерін, кальций сульфатының белсенді қоспасымен сілтілі ашуды және шаймалау ерітіндісін қалпына келтіруді зерттеу.

2. Алюминий тотығы мен Силикат өнімін ала отырып, алдын ала автоклавты термохимиялық трансформациядан кейін каолинитті фракцияны қайта өңдеудің қалдықсыз, кешенді, сілтілі гидрометаллургиялық технологиясын әзірлеу.

3. Ірі зертханалық сынақтар жүргізу, материалдық балансты есептеу, Красногорск кен орнының гиббсит – каолинит бокситтерінің каолинит фракциясын өңдеудің технологиялық регламентін әзірлеу үшін бастапқы деректерді беру және өндірістің техникалық-экономикалық тиімділігіне бағалау жүргізу.

Күтілетін нәтижелер:

-Красногор кен орнының гиббсит-каолинит бокситтерінің каолинит фракциясының автоклавты термохимиялық трансформациясының, кальцийдің сульфат нысанының белсенді қоспасы бар сілтілік ашудың және сілтісіздендіру ерітіндісінің регенерациясының механизмдері зерттелетін болады;

- алюминий тотығы мен Силикат өнімін ала отырып, алдын ала автоклавты термохимиялық трансформациядан кейін каолинитті фракцияны қайта өңдеудің қалдықсыз, кешенді, сілтілі гидрометаллургиялық технологиясы әзірленеді;

-ірілендірілген-зертханалық сынақтар жүргізіледі, материалдық теңгерім есептеледі, Красногорск кен орнының гиббсит-каолинит бокситтерінің каолинит фракциясын қайта өңдеудің технологиялық регламентін әзірлеу үшін бастапқы деректер беріледі және өндірістің техникалық-экономикалық тиімділігіне бағалау жүргізіледі;

- 4 (төрт) мақала жарияланады: 3 (үш) мақала және (немесе) Web of Science деректер базасында Science Citation Index Expanded индекстелетін және (немесе) Scopus базасында CiteScore бойынша кемінде 35 (отыз бес), 1 (бір) мақала немесе шолу Science Citation Index Expanded индекстелетін рецензияланатын ғылыми басылымдарда ҚР БҒМ БҒСБК ұсынған шетелдік немесе отандық басылымда.

AP14869944

Полиметалл штейндерді вакуумдық-дистилляциялау жағдайында сүрме мен халькоген қорытпаларының түзілуі мен булануының термодинамикасын зерттеу

Жоба жетекшісі: Володин В.Н.

Өзектілігі: Дистилляциялық технологияларда сирек элементтердің халькогендені мен халькогенидтерін бөлу және айыру мәселесі өзекті мәселелердің бірі болып табылады. Штейндік жүйелерде Te, Se, Sb2Te3, Sb2Se3, Sb2S3 сияқты сирек металдардың халькогендері мен халькогенидтерінің физикалық-химиялық қасиеттері туралы іргелі зерттеулердің және полиметалл балқымаларын өңдеу кезіндегі олардың әрекеті туралы мәліметтердің жоқтығы Жобаны әзірлеуге алғышарт болды. Олар туралы және олардың қасиеттері туралы мәліметтер әдебиетте бірен-саран ғана немесе мүлдем жоқ, ал жоғары температурадағы әрекет іс жүзінде мүлдем зерттелмеген. Жобаның идеясын қолда бар аналогтардан ерекшелейтін маңызды факторлардың бірі - сирек металдардың бір өнеркәсіптік өнімдегі концентрациясы, мұның өзі оларды элементтік түрде алу схемасын едәуір азайтады. Жобаны орындау кезінде, халькогендер мен сүрменің қосарлы жүйелерінің термодинамикасын зерттеуге бағытталған физикалық-химиялық негіздерді дамыту және қазіргі уақытта жоқ болған және элементтердің бөлінуі мен айырылуының мүмкіндігі мен толықтығын, технологиялық циклдердің санын, конденсат пен текшелік қалдық құрамын, энергия шығындарының төмендеуін және т. б. бағалауға мүмкіндік беретін атмосфералық қысым мен вакуумда сұйықтық пен будың қатар өмір сүру өрістерінің шекаралары көрсетілген фазалық шекарадағы физикалық-химиялық процестер туралы жаңа идеяларды жасауға ерекше әдіс қажет. Көрсетілген жағдайлардың болмауы полиметалл шикізатынан сирек металдарды алудың тиімді вакуумдық-дистилляциялық технологияларын жасауды едәуір шамада тежейді. Сондықтан технологиялық тұрғыдан қарастырғанда, осы жобаның қажеттілігі отандық және шетелдік әзірлеушілердің сүрме, селен және теллурды алудың жоғары тиімді дистилляциялық технологияларын әзірлеуде қолдануға болатын ұсыныстар беруден көрінеді. Жоба аясында жоспарланған зерттеулер бірегей болып табылады, өйткені жақын және алыс шетелдерде осыған ұқсас жұмыстар жүргізілмейді. Мұның өзі халықаралық ауқымдағы зерттеулердің жаңашылдығы мен бәсекеге қабілеттілігін қамтамасыз етеді, штейндерден сирек металдарды дистилляциялық алудың технологиялық мәселелерін шешуге жаңа мүмкіндіктер береді.

Жобаның мақсаты: Теллурмен, селенмен және күкіртпен бинарлық сүрме жүйелерінің конденсацияланған және бу фазаларының термодинамикалық константаларын алу, сондай-ақ штейндерді вакуумдық-дистилляциялық өңдеу жағдайында көрсетілген сирек элементтердің әрекетін қадағалауға мүмкіндік беретін атмосфералық және төмен қысымдарда сұйықтық-будың фазалық ауысуларын құру.

Жобаның міндеттері:

Балқытылған жүйелердің бу-сұйық тепе-теңдігін зерттеу ерітінділердің жоғары қайнау температурасымен және конструкциялық материалдарға қатысты агрессивтілікпен, сондай-ақ балқымамен тепе-тең бу фазасындағы компоненттердің концентрациясын анықтаудағы ауырлықпен қиындай түседі. Осыған байланысты жобаны орындау кезінде келесі міндеттер шешілетін болады:

1 міндет. Компоненттердің бу қысымын анықтау әдістемесін таңдау және сүрме-теллур жүйесін құрайтын бу қысымын анықтау бойынша эксперименттер жүргізу

2 міндет. Сүрме-теллур жүйесінде балқыманың және будың қатар өмір сүру шекараларын және термодинамикалық функцияларды анықтау. Жағдай диаграммасын түзете отырып, сүрме-селен жүйесінің термодинамикасын зерттеу.

3 міндет. Жағдай диаграммасын түзете отырып, конденсацияланған және бу фазаларының термодинамикалық константалары мен сүрме сесквисульфидін анықтау арқылы сүрме – күкірт жүйесінің термодинамикасын зерттеу.

Күтілетін нәтижелер:

Қойылған міндеттерді орындау кезінде, заттың үш агрегаттық күйін қамтитын теллурмен, селенмен және күкіртпен сүрме күйінің толық диаграммалары жасалады, олардың негізінде сирек элементтерді жеке өнеркәсіптік өнімге бөлу және алу мүмкіндігі немесе олардың болмауы және сирек металдарды алу бойынша технологиялық ұсыныстар туралы айтуға болады. Web of Science базасындағы импакт-фактор бойынша 1 (бірінші), 2 (екінші) және (немесе) 3 (үшінші) квартильге кіретін және (немесе) Scopus базасындағы CiteScore бойынша 50 (елу) кем емес процентилі бар жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын ғылыми басылымдарда кемінде 3 (үш) мақала және (немесе) шолу және БҒССҚК ұсынған рецензияланатын шетелдік немесе отандық басылымда кемінде 1 (бір) мақала немесе шолу.

AP14869579

Құбасадыр кен орнының нефелинді сиениттерін өңдеудің сілтілі-сульфатты технологиясын әзірлеу және сынау

Жоба жетекшісі:Ахмадиева Н.К.

Өзектілігі: Жоба зерттеуге бағытталған негізгі мәселелер. Қазіргі уақытта нефелинді кендерді өңдеудің тиімді технологиясы жоқ. Нефелинді кендерді агломерациялау арқылы өңдеудің жалпы қабылданған технологиясының негізгі кемшіліктері жоғары энергия сыйымдылығы, капитал сыйымдылығы және атмосфераға елеулі шығарындылар болып табылады. Жобада нефелиндерді өңдеу мәселесін шешу үшін қабылданған техникалық шешімдер негізінде алюминий тотығын алудың жаңа сілті-сульфатты гидрохимиялық технологиясын қолдану мүмкіндігі қарастырылған. Зерттеудің өзектілігі Қазақстандағы глинозем өндірісіндегі сапаның шектеулі қоры – Байер бокситтерінің проблемасымен анықталады, бокситтік емес шикізатты – нефелиндерді пайдалану мүмкіндігінің шұғыл қажеттілігін анықтайды. Қазақстанда алюминий тотығын өнеркәсіптік өндіру саласында Байер бокситтерінің қоры шектеулі болғандықтан құрамында алюминий тотығы бар бокситсіз альтернативті шикізатты қолдануға болады. Бұл жағдай нефелинді сиениттерді өңдеудің тиімді технологиясын жасау үшін кешенді теориялық және технологиялық зерттеулер жүргізуге негіз болып табылады. Ұсынылып отырған жұмыстың ғылыми жаңалығы нефелинді сиениттерді кешенді өңдеудегі гидрохимиялық сілтілі – сульфатты технология, оның ішінде жаңа белсенді кальций қоспасын қолдана отырып алдын ала химиялық байыту және шаймалау. Жүргізілген зерттеулердің нәтижелері гидрометаллургиялық процестер теориясына қосымша үлес қосады және алюмосиликаттар жүйелеріндегі гетерогенді фазалық тепе-теңдік теориясын құру үшін пайдаланылуы мүмкін. Зерттеудің негізгі тәсілдері мен міндеттері Жобаның зерттеулері алғаш рет жаңа технологияны құруды қамтиды, онда сілтілі ерітінділердің нефелин кенінің компоненттерімен және инновациялық кальций қоспасымен әрекеттесу механизмі мен заңдылықтары белгіленген.

strong>Жобаның мақсаты: Құбасадыр кен орнының нефелинді сиениттерін өңдеудің сілтілі-сульфатты технологиясын әзірлеу және сынау

Жобаның міндеттері:

1) Құбасадыр кен орнының нефелинді сиениттерінің заттық және химиялық құрамын зерттеу. Химиялық байытудың оңтайлы параметрлерін таңдау. Алдын ала күйдіру және химиялық активтендірудің байыту процесіне әсерін зерттеу. Құбасадыр кен орнының нефелинді сиениттерінің материалды-химиялық құрамы зерттеліп, химиялық байытудың оңтайлы параметрлері таңдалады, байыту процесіне алдын ала күйдіру мен химиялық белсендірудің әсері зерттеледі. Бірінші тапсырманы орындау барысында алынған нәтижелер нефелинді сиениттерді сілтілі-сульфатты сілтісіздендіру әдісімен кешенді өңдеудің технологиялық параметрлерін әзірлеу бойынша зерттеулер жүргізу үшін қажет.

2) Нефелинді сиениттерді сілтілеу – сульфатты әдіспен сілтілеу механизмін зерттеу. Нефелинді сиениттерді шаймалау және айналымдағы ерітінділерді регенерациялаудың технологиялық параметрлерін жасау. Сілтілік-сульфатты әдістің механизмі зерттеліп, нефелинді сиениттерді шаймалаудың және айналымдағы ерітінділерді регенерациялаудың технологиялық параметрлері әзірленетін болады. Шикізат ретінде Құбасадыр кен орнындағы нефелиндік сиениттердің репрезентативті үлгісі пайдаланылады. Екінші тапсырманы орындау кезінде алынған нәтижелер Материалдық балансты есептеу және Технологиялық регламентке бастапқы мәліметтерді дайындау үшін қажет.

3) Біріктірілген зертханалық сынақтарды жүргізу. Материалдық балансты есептеу және Технологиялық регламентке бастапқы мәліметтерді дайындау. Өндірістің техникалық-экономикалық тиімділігін бағалауды жүргізу. Ауқымды зертханалық зерттеулер жүргізіледі. Материалдық баланс есептеліп, Технологиялық регламенттің бастапқы деректері дайындалып, өндірістің техникалық-экономикалық тиімділігіне баға беріледі.

Күтілетін нәтижелер:

Зерттеу нәтижелері бойынша:

- Құбасадыр кен орнының нефелинді сиениттерінің материалдық және химиялық құрамы зерттелді, химиялық байытудың оңтайлы параметрлері таңдалды, алдын ала күйдіру және химиялық белсендірудің байыту процесіне әсері зерттелді;

- нефелинді сиениттерді сілтісіздендірудің сілтілі-сульфатты әдісінің механизмі зерттелді, нефелинді сиениттерді шаймалаудың және айналымдағы ерітінділерді регенерациялаудың технологиялық параметрлері әзірленді;

- кешенді зертханалық сынақтар жүргізілді, Материалдық баланс есептелді және Технологиялық регламентке бастапқы деректер дайындалды;

- өндірістің техникалық-экономикалық тиімділігін бағалау жүргізілді;

- 3 (үш) мақала және (немесе) шолулар Web of Science дерекқорының Science Citation Index Expanded индексінде және (немесе) Scopus дерекқорында CiteScore пайыздық көрсеткіші 35-тен кем емес рецензияланатын ғылыми журналдарда жарияланған. отыз бес); Нөлдік емес импакт-факторы бар отандық журналдағы 1 мақала (БҒСҚК ұсынған).