2024-2026 жылдарға арналған ғылыми және (немесе) ғылыми-техникалық жобаларды гранттық қаржыландыру

Қазақстанның спирт өндірісінің қалдығы болып табылатын арнайы дайындалған сивуха майынан бастапқы шикізат ретінде пайдалану арқылы синтезделген композициялық ксантогенат, аэрофлот және көбіктендіргіші тиісінше, көмірсутек радикалдарының сызықты және изо-құрылымды әр түрлі ұзындығы бар ксантогенаттар, дитиофосфаттар мен спирттер қоспасы болып табылады, базалықпен салыстырғанда реагенттердің құнын айтарлықтай төмендетеді және флотациялық сипаттамаларын жақсартады.Негізгі реагенттердің орнына аталған реагенттерді қолдану түсті және асыл металдар кендерін флотациялаудың технологиялық процесін едәуір күшейтеді. Флотацияның технологиялық көрсеткіштерінің жоғарылауының байқалған әсері композициялық реагенттің құрамында белсенді заттардың (ксантогенаттар, аэрофлоттар және көбіктендіргіштер) көмірсутек радикалының әр түрлі ұзындығымен сызықты және изо-құрылымының болуымен түсіндіріледі. Изо - және сызықты құрылымдағы көмірсутек радикалдары бар реагенттердің болуы олардың көмірсутек тізбектерінің дисперсиялық өзара әрекеттесуіне қолайлы жағдай жасайды. Жобаның идеясы белсенді көбіктендіргішпен тұрақтандырылған микрокөпіршігінен және белсенді жинаушының микротамшыларының кейінгі қабатынан тұратын арнайы модифицирленген генератор (АМГ) көмегімен флотоактивті күрделі құрылымды микрокөпіршіктерді (КҚМК) алу болып табылады. Жоба шешуге бағытталған мәселелер. 25 мкм-ден аз жұқа бағалы минералдар іс жүзінде дәстүрлі және селективті шетелдік флотореагенттермен флотацияланбайды. Жоба гидрофильді-липофильді балансының (ГЛБ) оңтайлы сандары бар реттелетін флотациялық белсенділігі бар арзан жергілікті шикізаттан экологиялық таза композициялық флотореагенттерді құруға бағытталған. Осы реагенттерден АМГ көмегімен генерациялау арқылы жоғары флотоактивтілігі бар белсенді микрокөпіршіктер мен микроэмульсиялар мен КҚМК алынады. Ұсынылған жобаның ғылыми жаңалығы ГЛБ санын оңтайлы мәнге реттеу арқылы композициялық ксантогенат, аэрофлот және көбіктендіргіш синтезінің жаңа тәсілінен тұрады, содан кейін олардан белсенді микрокөпіршіктер, микроэмульсия және КҚМК-ді АМГ көмегімен жоғары флотоактивтілікпен алынады. КҚМК алтынның байытылуы қиын кенді шикізатынан шламды құнды минералдарды барынша алуға мүмкіндік береді. Суда еритін көбік түзгіштерден түзілген микрокөпіршіктерден айырмашылығы, КҚМК бір мезгілде жинау, көбіктену және флокуляциялық әсерге ие, бұл жұқа дисперсті минералдардың флотоактивтілігін арттырады.

Жобаның мақсаты: Отандық шикізаттан ГЛБ оңтайлы санын экологиялық таза қауіпсіз композициялық ксантогенат, аэрофлот және көбіктүзгіш синтезінің технологиясын жасау. Қиын байытылатын шикізаттан көпкомпонентті микрофлотация әдісін қолдана отырып, ұсақдисперсті минералдарды тиімді байыту аталған композиттік реагенттерден АМГ генерациялау арқылы алынған белсенді микрокөпіршіктермен және микроэмульсиялармен және көп мөлшердегі жоғары флотациялық белсенділікті КҚМК жүзеге асырылады.

Жобаның міндеттері:

1) спирт өндірісінің қалдықтарынан ГЛБ оңтайлы сандары бар композициялық ксантогентті, аэрофлотты және көбіктендіргішті синтездеу технологиясын әзірлеу және олардың коллоидтық-химиялық және флотациялық қасиеттерін зерттеу. Бастапқы шикізатты – Сивуш майын (СМ) қоспалардан тазарту. Тазартылған СМ құрамында қалыпты және изоқұрылымды әртүрлі радикалдары бар спирттер бар. Белгілі флотореагенттердің құрылымдық формулаларына сүйене отырып, арнайы бағдарламамен ГЛБ есептеу бойынша мәліметтер базасын құру. Есептеу және эксперименттік әдістермен композициялық реагенттердің ГЛБ санын бағалау. Композициялық флотореагенттердің коллоидтық-химиялық қасиеттерін және мономинералдарға (халькопирит, галенит, пирит және кварц) қатысты флотациялық сипаттамаларын зерттеу.

2) АМГ генерациялау жолымен ГЛБ оңтайлы сандары бар синтезделген белсенді композициялық флотореагенттерден алынатын микрокөпіршіктердің коллоидтық-химиялық және флотациялық қасиеттерін және жоғары флототациялық белсенділігі бар микроэмульсияларды зерттеу. Синтезделген белсенді композициялық ксантогенаттан, көбіктендіргіштен және аэрофлоттан микрокөпіршіктер мен микроэмульсиялар алу, осылайша олардың қоспасынан АМГ генерациялау арқылы микрокөпіршіктердің таралуын және микроэмульсияны өлшемдері бойынша зерттеу. Көрсетілген микрокөпіршіктердің флотациялық белсенділігін және мономинералдарға (халькопирит, галенит, пирит және кварц) қатысты микроэмульсияны бағалау.

3) ГЛБ оңтайлы сандары бар синтезделген белсенді композициялық флотореагенттерден алынған микрокөпіршіктер мен микроэмульсияларды пайдалана отырып, алтынқұрамды кендерден жұқа дисперсті минералдарды тиімді алу үшін көп компонентті микрофлотация технологиясын әзірлеу. Алтынқұрамды кендердің заттық және ұтымды құрамын зерттеу. Белсенді композициялық көбіктендіргіштен, ксантогенаттан және аэрофлоттан және олардың қоспаларынан СМГ көмегімен алынатын микрокөпіршіктер мен микроэмульсияларды пайдалана отырып, алтынқұрамды кен шикізатын көп компонентті микрофлотациялау технологиясын әзірлеу. Базалық режимде және көпкомпонентті микрофлотация режимінде флотацияның салыстырмалы технологиялық көрсеткіштері айқындалатын болады.

Өтінім беру кезеңінде Қазақстанның байыту фабрикаларында пайдаланылатын дәстүрлі реагенттер мен шетелдік реагенттерінің қоспасынан микрокөпіршіктер мен микроэмульсиялар жасау үшін Еуразиялық патентпен қорғалған арнайы модификацияланған генератор (АМГ) "ИТК Novator" ЖШС-мен ынтымақтастықта құрылды.

Жобаны аяқтау кезеңінде полярлық және полярлық емес топтардың оңтайлы арақатынасы бар отандық шикізаттан тиімді жаңа композициялық ксантогенаттар, аэрофлоттар мен көбіктендіргіштер алынады. Қазақстанның байыту фабрикаларының бірінде жоғарыда көрсетілген композициялық реагенттерден АМГ көмегімен генерациялау арқылы алынатын микрокөпіршіктер мен микроэмульсияларды қолдана отырып, құрамында алтынқұрамды кенге көпкомпонентті микрофлотация технологиясын сынақтан өткізу жүргізіледі.

Күтілетін нәтижелер:

- спирт өндірісінің қалдықтарынан оңтайлы гидрофильді-липофильді балантың (ГЛБ) оңтайлы сандарына ие композициялық ксантогенатты, аэрофлотты және көбіктендіргішті синтездеу технологиясы жасалынады және олардың коллоидтық-химиялық және флотациялық қасиеттері зерттеледі;

- синтезделген белсенді композициялық флотореагенттерден АМГ генерациялау арқылы алынатын жоғары флотоактивтілікті микрокөпіршіктер мен микроэмульсиялар коллоидтық-химиялық және флотациялық қасиеттері зерттеледі;

- оңтайлы ГЛБ-тың сандарына ие синтезделген белсенді композициялық флотореагенттерден алынған микрокөпіршіктер мен микроэмульсияларды пайдалана отырып, алтынқұрамды кендерден ұсақдисперсті минералдарды тиімді бөліп алу үшін көпкомпонентті микрофлотация технологиясы жасалынады.

Титан-магний өндірісінде түзілетін қалдықтардың көлемі жыл сайын артып келеді, себебі титан тетрахлориді «УКТМК» АҚ шығарады, қалдықтардың жалпы көлемі 1,5 миллион тоннадан асады. Титан хлораторларының (ТХПБ) пайдаланылған балқымасы 39,5% құрайды, ал титан хлораторының шаң камераларының (ШК) сублиматтары хлорид қалдықтарының жалпы көлемінің 5,2% құрайды. Бұл қалдықтардың құрамында 0,03-0,1% дейін скандий оксиді бар. Жобаның негізгі мақсаты – өндіріске қайтарылатын скандий концентраты мен синтетикалық карналлиттің бағалы тауарлық өнімін алу. Жобада үлгілердің сапалық және сандық құрамын анықтау үшін химиялық аналитикалық талдау, индуктивті байланысқан плазма, рентгендік спектрлік, флуоресценттік талдаулар арқылы атомдық адсорбциялық талдау қолданылады. Минералогиялық және рентгендік фазалық талдаулар электронды зонд микроанализімен бірге скандийді сілтілеу, сорбциялау және десорбциялау кезінде реагенттер мөлшерін есептеу үшін үлгілердің негізгі фазаларын анықтауға мүмкіндік береді. Ғылыми зерттеулердің эксперименттік және теориялық нысандары, оның ішінде патенттік және ғылыми-техникалық әдебиеттерді талдау, зерттеу нәтижелерін интерпретациялау және синтездеу, есептерді жазу қолданылады. Жобаның гипотезасы техникалық талаптарға сай мазмұны бар скандий концентратын алу болып табылады. Гидрометаллургиялық және сорбциялық әдістерді қолдана отырып, хлорид қалдықтарынан скандий мен синтетикалық карналлит алудың тиімді, аз қалдықты және заманауи технологиясын жасау зерттеу стратегиясы болып табылады. Жобада қолданылатын тәсілдер ғылыми-техникалық әдебиеттерді зерделеумен сипаттамалық зерттеулерді және ерітінділердегі эксперименттік, термодинамикалық зерттеулерді қамтиды. Хлорид қалдықтарын скандийді иондық түрдегі ерітіндіге ауыстырумен шаймалау, скандий шоғырландыру үшін тиімді ионитті, десорбциялық ерітіндіні таңдау, скандий оксидін термиялық өңдеу, ерітіндіден қоспа компоненттерін кезең-кезеңімен тұндыру және тазартылған ерітінділерден карналлит синтезі жүргізіледі. Ірілендірілген-зертханалық сынақтар жүргізу кезінде технологиялық режимдерді сынау, материалдық балансты құру, технологиялық сызбаны жасау, алдын ала техникалық-экономикалық негіздемесі бар технологиялық регламент үшін бастапқы деректерді беру өңірдің әлеуметтік проблемасын да, қалдықтарды қайта өңдеудің экологиялық проблемасын да шеше отырып, жобаны коммерцияландыруға дайындауға мүмкіндік береді.

Жобаның мақсаты:

Титаномагний өндірісінің хлорид қалдықтарын өңдеудің аз қалдықты технологиясын әзірлеу кезінде скандий концентраты мен синтетикалық карналлит алу.

Жобаның міндеттері:

1. Титаномагний өндірісінің қалдықтарын шаймалау құрамы мен процесін зерттеу. Бірінші міндет хлорид қалдықтарына физикалық-химиялық зерттеулер жүргізу және сілтісіздендіру процесі кезінде қоспаларды бөлу арқылы скандийдің ерітіндіге максималды өткізу арқылы жүзеге асады.

2. Сорбциялық әдістермен ерітінділерден скандий шоғырландыруын зерттеу және қатты және сұйық сынамалардағы сирек және сирек жер элементтерін (СЖЭ) жедел талдау үшін Olympus «VANTA С» спектрометрінің жабдығын (құны 30 000 000,0 тг) сатып алу. Екінші міндет ерітінділерден скандийдің сипаттамасы мен сіңіргіштігі негізінде оңтайлы ион алмастырғышты анықтау, таңдалған десорбциялық ерітінді үшін оңтайлы жағдайларды анықтау және тазартылған ерітінділерден карналлитті синтездеу арқылы орындалады.

3. Технологиялық схеманы әзірлеу және технологиялық регламент үшін бастапқы деректерді беру. Үшінші міндет технологиялық параметрлерді нақтылай отырып, кеңейтілген зертханалық сынақтарды жүргізу, негізгі жабдықты таңдау арқылы материалдық балансты, технологиялық схеманы құру, алдын ала техникалық-экономикалық есеппен бастапқы мәліметтерді анықтау арқылы жүзеге асады.

Күтілетін нәтижелер:

- хлорид қалдықтарының құрамы мен шаймалау процесі зерттелетін болады;

- скандийді ерітінділерден сорбциялық әдістермен шоғырландыру бойынша зерттеу жүргізілетін болады және қатты және сұйық сынамалардағы сирек және сирек жер элементтерін (CЖЭ) жедел талдау үшін Olympus «VANTA С» спектрометрі (құны 30 000 000,0 тг) жабдығы сатып алынатын болады;

- технологиялық сызба әзірленеді және технологиялық регламент үшін бастапқы деректер беріледі.

Зерттеу нәтижелері бойынша жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын, Science Citation Index Expanded индекстелетін және web of Science базасында импакт-фактор бойынша бірінші немесе екінші квартильге кіретін және (немесе) Scopus базасында citescore бойынша кемінде 65 (алпыс бес) процентилі бар ғылыми басылымдарда 2 мақала; 1 мақала Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрілігінің ғылым және жоғары білім саласындағы сапаны қамтамасыз ету комитеті ұсынған рецензияланатын шетелдік немесе отандық басылымда жарияланатын болады.

Өзектілігі: Жобаның мақсаттық бағыты - "Қазақстан алюминийі" АҚ Павлодар алюминий зауытының (ПАЗ) ірі тоннажды экологиялық зиянды техногендік қалдықтарын кәдеге жарату, табиғатты ұтымды пайдалану, алюминий тотығын өндіру технологиясын түбегейлі жаңғырту, энергетикалық және материалдық шығындарды қысқарту, импортты алмастыру және ішкі тұтыну мен әлемдік нарыққа жеткізу үшін титанның жоғары технологиялық жаңа тауарлық өнімін алу проблемаларын шешу. Зерттеулер жүргізудің негізгі тәсілдері 2018-2020 жылдарға арналған АР 05130549, АР 05130348 гранттық жобаларды, 20.11.2018 ж. № 544-ТМК/П келісімшартты, 2015-2017 жылдарға арналған 0139 Бағдарламасын орындаумен алынған, шикізаттың әртүрлі түрлерінен концентраттар алудың экологиялық және экономикалық тиімді техникалық шешімдерін құрумен сәтті аяқталған ғылыми-техникалық білім мен тәжірибе титан диоксиді, галлий, ванадий, сирек жер металдары, темір оксиді пигменттері, алюминий гидроксиді, нанодисперлі аморфты кремний диоксиді, шойын, кальций нитраты және сұйық шыны, Украинадан импортталатын Вольногорск ильменит концентратын тұтынуды 5%-ға қысқарту және Өскемен титан-магний комбинатының ("ӨК ТМК" АҚ) техникалық-экономикалық көрсеткіштерін жақсарту, титан қожының өндірісін 2 есеге ұлғайту. Зерттеу нәтижелерінің практикалық маңыздылығы техногендік апаттардың алдын алу, шлам қоймаларында жиналатын өте улы техногендік қалдықтардың орасан зор массасы алып жатқан ауыл шаруашылығындағы жер алаңдарын босату, төмен сортты қалдықтарды қайта өңдеу құнын қысқарту үшін қажетті өзекті табиғатты қорғау, ресурс үнемдеу, импортты алмастыру міндеттерін шешуді қамтамасыз ететін инновациялық технологияны тәжірибелік-өнеркәсіптік сынақтан өткізу және коммерцияландыру үшін ғылыми-техникалық құжаттаманы әзірлеу боксит, жұмысқа орналастыру және жақсарту халықтың әл-ауқаты; Қазақстанның экономикалық егемендігін дамыту және нығайту. Жобаның нәтижелеріне ПАЗ, "ӨК ТМК" АҚ, "Үлбі металлургиялық зауыты" АҚ ("ҮМЗ") және ТОО «САҒАН COLOUR» ЖШС, "Лакра" (Павлодар қ. және Павлодар облысы), "Радуга", "ASIA COLOR KAZAKHSTAN", "SMASH" ЖШС "Gaudi PAINT"," ҚАЗПОЛИМЕРКОМ "" Polymer Gold "сауда маркасымен LTD" (Алматы қ.және Алматы облысы) металлургиялық кәсіпорындары индустриялық мүдделі. Жобаның ғылыми жаңалығы өнеркәсіптік өнімдерен наноқұрылымды композициялық титан пигменттерін синтездеп, алюминий өндірісінің техногендік қалдықтары –үйінді және қызыл шламын бірлесіп өңдеу технологиясында жатыр.

Жобаның мақсаты: Өзара байланысты экологиялық, экономикалық, импортты алмастыратын және әлеуметтік проблемаларды шешуді қамтамасыз ететін Қазақстанның глинозем өндірісінің техногендік қалдықтарынан наноқұрылымды композициялық титан пигменттерін синтездеудің инновациялық технологиясын әзірлеу

Жобаның міндеттері:

1-кезең: Барлық құнды компоненттердің тауарлық өнімдерін ала отырып, қалдықтар мен қызыл шламды бірлесіп кәдеге жаратудың технологиялық режимдерін оңтайландыру.

2-кезең: Наноқұрылымды титан пигменттерін, синтездеудің, техниялық режимдерін оңтайландыру және алынған өнімнің физика-химиялық қасиеттерін зерттеу.

3-кезең: «МЖКБИ» АҚ тәжірибелік-эксперименттік металлургиялық өндірісінде сынақтар жүргізу, технологияның материалдық теңгерімін есептеу, Қазақстанның алюминий өндірісі техногендік қалдықтарынан наноқұрылымды композициялық титан пигменттерінің синтезін өндірудің технологиялық регламентін және техникалық-экономикалық негіздемесін әзірлеу үшін бастапқы деректерді беру.

Күтілетін нәтижелер:

- барлық бағалы компоненттердің тауарлық өнімін ала отырып, үйінді және қызыл шламды бірлесіп кәдеге жаратудың технологиялық режимдерінің оңтайлы шарттары айқындалатын болады;

- наноқұрылымды композициялық титан пигменттерін синтездеудің техникалық шешімдері әзірленеді, технологиялық режимдерді оңтайландыру жүргізіледі және алынған өнімнің физика-химиялық қасиеттері зерттеледі;

- "Металлургия және кен байыту институты" АҚ ("МЖКБИ" АҚ) тәжірибелік-эксперименттік металлургиялық өндірісінде сынақтар жүргізу, технологияның материалдық теңгерімін есептеу, Қазақстанның алюминий өндірісі техногендік қалдықтарынан наноқұрылымды композициялық титан пигменттерінің синтезін өндірудің Технологиялық регламентін және техникалық-экономикалық негіздемесін әзірлеу үшін бастапқы деректер беріледі;

-Web of Science базасының Science Citation Index Expanded индекстелетін және (немесе) Scopus базасында кемінде 50 (елу) citescore бойынша процентилі және өнертабысқа 1 патенті бар рецензияланатын ғылыми басылымдарда 3 (үш) мақала және (немесе) шолулар жарияланатын болады.

Өзектілігі: Жоба зерттеуге бағытталған мәселе. Дүниежүзілік ауқымда бағалы металдар өндірісінің қазіргі жағдайы олардағы асыл металдар мөлшерінің тұрақты төмендеуімен жеңіл өңделетін және оңай байытылған бастапқы алтын кендерінің негізгі қорларының айтарлықтай сарқылуымен сипатталады. Осы себепті оларды өндірудің өсуін қамтамасыз ету үшін құрамы мен құрылымы бойынша көпшілігі күрделі бастапқы кендердің жаңа түрлерін – ашылуға төзімді алтыны бар шикізат түрлерін айтарлықтай көлемде тартудың өзекті қажеттілігі туындайды. және өңдеу. Белгілі болғандай, бүгінде әлемдегі алтын кен орындарының бастапқы рудаларының жартысынан астамы ашылуға төзімді және осы себепті мұндай шикізаттан алтын өндіру үлесі қазіргі уақытта оның жалпы әлемдік көлемінің 8% аспайды. өндіру, ал бұл металдың әлемдегі расталған қорының 50%-дан астамы осындай кендерде. Шикізаттың жаңа түрлерінен, әсіресе отқа төзімділерден алтынды тиімді алу мәселесін шешу принципті жаңа тәсілдерді талап етеді. Осы бағыттардың бірі – ерекше отқа төзімді алтын шикізатын ашудың пирометаллургиялық әдістері және осындай кендерден бағалы металдарды алу үшін жұмыс істеп тұрған мыс балқыту зауыттарында алтын алудың технологиялық схемаларын пайдалану, мұнда бағалы металдарды өндіру 94–95% жетеді. Бірақ бұл зауыттарда технологиялар мыс өндіруді барынша арттыруға бағытталған және флюс түрінде құрамында алтыны бар кендерді пайдалану арқылы жанама өнім ретінде бағалы металдар алынады.Сондықтан асыл металдарды өндіру фонға түседі. Демек, мыс концентраттарын балқытудың және мыс штейнін конверсиялаудың қолданыстағы технологияларын қайта қарап, бағалы металдарды, оның ішінде отқа төзімді алтын рудаларынан максималды өндіруге қол жеткізу қажет. Ұсынылып отырған жобаның ғылыми жаңалығы мыстың, алтынның және күмістің, сондай-ақ мыс шихтасын балқыту өнімдеріндегі негізгі қож түзуші оксидтердің балқитын алтын рудаларымен бірге таралу заңдылықтарын тәжірибе жүзінде анықтауда, сондай-ақ конверсиялауда. бастапқы алтын кендері бар мыс штейн. Зерттеуді жүргізудің негізгі тәсілдері. Зертханалық жағдайларда күкірт мыс шикізатын штейнге балқыту кезінде отқа төзімді алтын шикізатын пайдалану процесін зерттеу үшін мыс балқыту зауытындағы алтынға және мыс сульфидті концентраттарына салыстырмалы түрде бай отқа төзімді негізгі тау жыныстары пайдаланылады.

Жобаның мақсаты: Бағалы металдар өндірісінің көлемін айтарлықтай ұлғайту мақсатында жұмыс істеп тұрған мыс балқыту зауыттары жағдайында отқа төзімді алтын рудаларын пирометаллургиялық ашу технологияларын, сондай-ақ бағалы металдарды алудың технологиялық параметрлерін әзірлеу.

Жобаның міндеттері:

1) Құрамында алтыны жоғары штейн алу үшін отқа төзімді алтын кендері мен мыс концентраттарын балқыту технологиясын әзірлеу.

2) Отқа төзімді бастапқы алтын кендерін мыс штейнімен бірге өңдеу технологиясын жасау.

3) Мыс концентраттарымен және мыс штейнімен отқа төзімді бастапқы алтын кендерін өңдеудің жетілдірілген технологияларының оңтайлы параметрлерін әзірлеу және олардың негізінде практикалық ұсыныстар әзірлеу.

Күтілетін нәтижелер:

Зерттеу нәтижелері келесідей болады:

- құрамында алтыны жоғары штейн алу үшін отқа төзімді алтын кендерін және мыс концентраттарын балқыту технологиясы әзірленді;

- отқа төзімді алтын кендерін мыс штейнімен бірге өңдеу технологиясы әзірленді;

- мыс концентраттарымен және мыс штейнімен отқа төзімді алтын кендерін өңдеудің жетілдірілген технологияларының оңтайлы параметрлері әзірленді және олардың негізінде практикалық ұсыныстар әзірленді.

Зерттеу нәтижелері бойынша 1 мақала рецензияланған ғылыми басылымда жарияланады, Science Citation Index Expanded индексінде индекстеледі және Web of Science деректер базасында импакт-фактор бойынша 1-кварталға қосылады және/немесе CiteScore пайызтиліне ие. Scopus деректер базасы кемінде 80, сонымен қатар өнертабысқа 1 патент алды.

Өзектілігі: Жобаның идеясы байыту фабрикасының техногендік қалдықтарынан түсті металдардың (20 мкм-ден кем) майда бөлшектерін тиімді алу мақсатында ауа микро көпіршіктері мен гидрофобты флокулянтты флотацияда қолдану болып табылады. Шешу көзделетін проблеманың қысқаша сипаттамасы. Қазақстанның минералдық-шикізат базасы сарқылуда, жыл сайын елде қазбаларды өндіру мен байытудың миллиондаған тонна қалдықтары жиналады. Одан әрі өңдеу үшін құнды компоненттері бар техногендік минералды түзілімдер ерекше қызықты. Қайта өңдеу байыту зауыттары орналасқан аймақтардағы экологиялық жағдайды жақсарту үшін де маңызды. Техногендік қалдықтарды қайта өңдеу проблемасы олардың құрамындағы түсті металдардың қиын байытылуы және майда дисперсиясы болып табылады.

Жобаның мақсаты: Қазіргі уақытта өзірше заманауи байыту әдістерімен алынбайтын ірілік класы 20 мкм-ден кем байытылуы қиын түсті металдардан тұратын, майда сепкілді техногендік шикізатты терең өңдеу технологиясын әзірлеу.

Жобаның міндеттері:

1) Өте ұсақ ұнтақтаудың, комбинирленген микрофлотацияның және гидрофобты флокулянттың мыс, қорғасын, мырыш және темір минералдарының флотациялануына әсерін зерттеу.

Өте жұқа ұнтақтаудың, комбинирленген микрофлотацияның және гидрофобты флокулянттың халькопирит, галенит, сфалерит, пириттің флотациялануына әсері зерттеледі. Гидрофобты флокулянт полиэтилеимин және бутил ксантогенаты негізінде композициялық флотореагент эмульсиясының әртүрлі түрлері алынады және олардың физика-химиялық параметрлері анықталады. Мономинералды флотация кезінде минералдардың ұнтақталуының оңтайлы дәрежесі, микрокөпіршіктердің саны мен мөлшері, гидрофобты флокулянттың микроэмульсия бөлшектерінің шығыны мен мөлшері анықталады. Зерттеу нәтижелері мыс-қорғасын-мырыш қалдықтарын өңдеудің технологиялық схемасы мен реагенттік режимін анықтау кезінде пайдаланылатын болады.

2) Өте ұсақ ұнтақтауды, комбинирленген микрофлотацияны және гидрофобты флокулянтты қолдана отырып, құрамында түсті металдары бар байытылуы қиын техногендік шикізатты терең өңдеу технологиясын әзірлеу.

Құнды минералдардың ультра жұқа бөлшектерін тиімді біріктіру үшін олардың молекулаларының гидрофильді-липофильді балансын есептеу және эксперименттік әдіс арқылы флокулянттардың гидрофобтылығының оңтайлы дәрежесі анықталады. Гидрофобты полимер мен жинағыштың оңтайлы мөлшері болған жағдайда ультра майда минералдардың (халькопирит, сфалерит, галенит, пирит) агрегациясының кинетикасы зерттеледі. Бастапқы мыс-қорғасын-мырыш қалдықтарын флотациялаудың реагенттік режимдері өте ұсақ ұнтақтау, базалық реагенттер, комбинирленген микрофлотация және гидрофобты флокулянтты қолдану арқылы анықталатын болады. Ортаның рН-на, реагенттердің концентрациясы мен шығынына байланысты қалдықтардың флотациялау процесінің оңтайлы технологиялық параметрлері анықталды. Нәтижелер ірілендірілген-зертханалық сынақтар жүргізу және технологиялық регламент үшін бастапқы деректерді әзірлеу кезінде пайдаланылатын болады.

3) Ірілендірілген-зертханалық сынақтар жүргізу және құрамында түсті металдары бар байытылуы қиын техногендік шикізатты өңдеудің технологиялық регламенті үшін өте ұсақ ұнтақтауды, комбинирленген микрофлотацияны және гидрофобты флокулянтты қолдана отырып, бастапқы деректерді әзірлеу.

Енгізуге ұсынымдар беру. Ірілендірілген-зертханалық сынақтар жүргізіледі, технологиялық регламент үшін бастапқы деректер әзірленеді. Сапалық-сандық, су-шлам схемалары есептеледі, қосымша су беру нүктелері анықталады, енгізуге ұсыныстар беріледі.

Күтілетін нәтижелер:

Жүргізілген зерттеулер нәтижесінде:

- өте ұсақ ұнтақтаудың, аралас микрофлотацияның және гидрофобты флокулянттың мыс, қорғасын, мырыш және темір минералдарының флотациялануына әсері зерттелетін болады;

- өте ұсақ ұнтақтауды, комбинирленген микрофлотацияны және гидрофобты флокулянтты қолдана отырып, құрамында түсті металдар бар байытылуы қиын техногендік шикізатты терең өңдеу технологиясы әзірленетін болады;

- ірілендірілген-зертханалық сынақтар жүргізілетін болады және құрамында түсті металдар бар байытылуы қиын техногендік шикізатты қайта өңдеудің технологиялық регламенті үшін өте ұсақ ұнтақтау, комбинирленген микрофлотация және гидрофобты флокулянтты қолдана отырып, бастапқы деректер әзірленетін болады. Енгізуге ұсыныстар беріледі.

Зерттеу нәтижелері бойынша 2024-2026 жылдар кезеңінде жарияланатын болады:

- Science Citation Index Expanded индекстелетін және Web of Science базасында импакт-фактор квартилі 1 (бірінші) және (не) 2 (екінші) кіретін және (немесе) CiteScore бойынша Scopus базасында кемінде 65 (алпыс бес) процентилі бар рецензияланатын ғылыми басылымдарда кемінде 2 (екі) мақала және (немесе) шолу;

- сонымен қатар ҒЖБССҚК ұсынған рецензияланатын шетелдік және (немесе) отандық басылымда кемінде 1 (бір) мақала немесе шолу.

Өзектілігі: Аңдатпа Зерттеу жұмыстары, флотациялық үрдістердің технологиялық көрсеткіштерін арттыра отырып, төменгі сортты қиынбайытылатын шикізат өндіріс саласындағы импортты алмастырудағы мәселелерді шешуге бағытталған. Жоба зерттеуге бағытталған мәселе. Бастапқы минералды шикізат сапасының күрт төмендеуі сондай-ақ, төменгі сортты және қиынбайытылатын кендерді өндіру саласына анағұрлым көбірек тарту флотациялық байытуда, әрі ондағы негізгі операцияларды өңдеудегі көрсеткіштердің төмендеуіне әкеліп соқты, ал кейбір жағдайларда дәстүрлі (классикалық) байыту технологияларын қолдану мүмкін еместігі айқындалды. Осыған орай, ғылыми-технологиялық саланы дамытудағы өзекті бағыт, түсті және сирек метал кендерінің байыту технологияларын жетілдіру болып табылады, яғни отандық шикізат негізімен жаңа флотореагенттерді синтездеу және олардың негізімен пайдалы қазбаларды бөліп алудағы технологияларды жетілдіру флотация әдісін жаңғыртудағы нұсқалардың бірден-бір көзі ретінде қарастырылуы мүмкін. Жобаның нәтижелері жаңа күкіртқұрамды жинағыштарды өңдеуде мұнай өңдеудегі қалдықтар негіз болады, демек, ол төменгі сортты қиынбайытылатын шикізатты қайта өңдеудегі технологиясын жетілдіре отырып, флотация үрдісінің технологиялық көрсеткіштерін арттырады, сондай-ақ пайдалы қазбаларды байытудағы импортты алмастыру мәселесін шешуге мүмкіндік береді. Зерттеу нәтижелерінің практикалық маңыздылығы, яғни Қазақстан Республикасының әлеуметтік-экономикалық және ғылыми-техникалық дамуының өзекті міндеттерін шешу үшін оларды коммерцияландыру немесе өзге де сапада қолдану үшін олардың дайындық дәрежесі: Жобаны жүзеге асыру кезінде мұнай өнімдерінің қалдықтарынан күкірт құрамды жинағыштарды алудың қолжетімді және тиімді әдісі өңделінетін болады, бұл төменгі сортты қиынбайытылатын шикізат өндірісіндегі флотациялық үрдістің көрсеткіштерін арттыра отырып импортты алмастыруға жағдай жасайды, сонымен қатар, жаңа күкіртқұрамды жинағыштар классын қолданудың теориялық алғышарттарын дамытуға және олардың түсті, ал болашақта сирек кездесетін және асыл металдардың флотация үрдісінде қолданудағы тиімділігін анықтауға мүмкіндік береді. Жобаның ғылыми жаңалығы күкіртқұрамды жинағыштарды алудағы мұнай өнімдерінің қалдықтарынан сапалық құрамы мен құрылымдық ерекшеліктерін талдау негізіндегі басым қасиеттерін анықтаумен, яғни күкіртқұрамды жинағыштарды алудың бірегей әдісін өңдеумен, сондай – ақ оларды базалық тұрғыды салыстыра отырып, физикалық-химиялық және флотациялық қасиеттерін зерттеу.

Жобаның мақсаты: Мұнай өңдеудегі қалдықтардан күкіртқұрамды жинағыштарды алу және оларды қиынбайтылатын сульфидті кендердің флотациясына қолданғандағы технологияны жетілдіру.

Жобаның міндеттері:

Жобаның міндеттеріне мыналар кіреді:

1) Мұнай өңдеудегі қалдықтардың сапалық құрамы мен құрылымдық ерекшеліктерін талдау. Олардың негізімен күкіртқұрамды жинағыштарды алу әдісін өңдеу. Өлшенетін көрсеткіштер: тығыздығы, күкірт пен ароматты көмірсутектердің үлесі; күшейткіштің әсер ету уақыты, әсер ету жиілігі, пайда болған бөлшектердің мөлшері. Осы міндеттің рөлін негіздеу. Алынған нәтижелер, күкіртқұрамды жинағыштарды алу әдісін өңдеудің критерийі болып табылады.

2) Алынған күкіртқұрамды жинағыштардың физикалық-химиялық және флотациялық қасиеттерін зерттей отырып, оны дәстүрлі жинағыштармен салыстыру. Өлшенетін көрсеткіштер: электрокинетикалық және тотығу-тотықсыздану көрстекіштерінің өзгеруі, беттік керілу, шеттік сулану бұрышы, сульфидті мономинералдардың флотациялануы. Осы міндеттің рөлін негіздеу. бөліп алынатын мономинералды металдарға қатысты алынған жинағыштың жақындық дәрежесін анықтау және қиынбайытылатын сульфидті кендердің флотациялау үрдісіне күкіртқұрамды жинағыштарды қолдану мүмкіндігі жайлы болжам.

3) Күкіртқұрамды жинағыштарды қолдана отырып, қиынбайытылатын сульфидті кендердің флотациялық технологиясын жетілдіру. Өлшенетін көрсеткіштер: түсті металдардың флотациялану дәрежесі, шығын коэффициенттері. Осы міндеттің рөлін негіздеу. Қиынбайытылатын сульфидті кендерден түсті металдарды флотациялағандағы, мұнай өнімдерінің қалдықтарынан алынған күкіртқұрамды жинағыштардың тиімділігі көрсетілетін болады.

Күтілетін нәтижелер:

Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде: - бастапқы шикізатты таңдау кезіндегі құрамы мен қасиеттерінің артықшылығы анықталынады, күкіртқұрамды жинағыштарды алудың жолдары өңделінеді; - алынған күкіртқұрамды жинағыштардың физикалы-химиялық және флотациялық қасиеттері зерттелінеді; оларды қиынбайытылатын сульфидті кендердің флотациясына қолданылуы жайлы болжам жасалды; - мұнай өңдеу қалдықтарының негізінен алынған күкіртқұрамды жинағыштарды қолдана отырып, қиынбайытылатын сульфидті кендерді флотациялаудың технологиясы жетілдіріледі және ірілендірілген-зертханалық жағдайларда тексерілді: базалық технологиямен салыстырғандағы қиынбайытылатын сульфидті кендердің флотациясының көрсеткіштері өңделінеді. Зерттеу нәтижелері бойынша Science Citation Index Expanded индекстелетін және (немесе) Scopus базасында CiteScore бойынша 50 (елу) кем емес процентилі бар жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын ғылыми басылымдарда кемінде 3 (үш) мақала және (немесе) шолу); кемінде өнертабысқа 1 патент (ол бойынша оң шешімді қосқанда.

Өзектілігі: Түсті металлургияның көптеген салаларына тән қазіргі проблема өндіріске баланстан тыс қиын байытылатын шикізатты тарту қажеттілігі болып табылады. Қазіргі мыс-никель кендерін өңдеу технологиясы фейнштейндерді алуды және одан кейінгі пирометаллургиялық операцияларды көздейді. Бұл ретте, никель мен мысты алу көрсеткіштерін, өндіріске жұмсалатын ілеспе үлестік шығындарды ескере отырып, жоғары экологиялық ластану деңгейін ескере отырып, бұл баламалы технологияның жетілмегенін және инновациялық шешімдерді іздестіруді талап ететінін көрсетеді. Никель мен мыс гидрометаллургиясының күрделілігі олардың селективті бөліну жағдайларына, бастапқы шикізат құрамының сипаттамасына, құрамында мыс және никель бар минералдардың қасиеттеріне, сондай-ақ қоспалық элементтердің шаймалау процесіне әсер ету ерекшелігіне байланысты болып келеді. Мәселен, құрамында никель бар қосылыстар еріген кезде еріткіштегі хлор иондарының процеске белсенді әсер ететіні анықталды. Сульфатты электролиттегі хлор иондарының мөлшерінің 0,5 г/л дейін артуынан металл никельдің еру жылдамдығы едәуір өседі, ал оны алу 2-2,5 есе артады. Сонымен қатар, 0,1 г/л асатын хлор иондарының болуы мыс алудың экстрактивті технологиясына аса кері әсерін тигізеді, бұл мыс-никельді бірлескен шаймалау әдістері үшін хлорлық тотығу әдісін қолайсыз етеді. Мыс гидрометаллургиясына тән тағы бір мәселе технологиялық ерітінділерде темір қосылыстарының артық мөлшерінің, сондай-ақ қоспалардың өндірістік тиімділігін төмендететін басқа қоспалардың жинақталу факторы болып табылады. Мыс шикізатын өңдеу барысында өнімді ерітінді тұрақты қайта айналымда болады, бұл онда жанама элементтердің, атап айтқанда темір, кальций қосылыстарының, силикатты қосылыстардың және басқалардың біртіндеп жиналуына алып келеді. Гидрометаллургиялық өндірісті іске қосудың бастапқы кезеңдерінде қалыпты мөлшердегі үш валентті темір қосылыстары катализдеуші тотықтырғыш ретінде әрекет етеді. Алайда, үш валентті темір иондары мөлшерінің 10 г/л асуы экстракция процесіне теріс әсер етеді, себебі ол органикалық экстрагенттің мыс бойынша селективтілігін төмендетеді, бұл электролит сапасының нашарлауына және электролиз кезінде алынған катодты мыстың, сондай-ақ электр энергиясын тұтынудың жоғарылауына алып келеді.

Жобаның мақсаты: Мыс-никель кендерін шаймалау және олардың процестерге әсерін азайту жолдарын әзірлеу үшін мыс пен никельді селективті бөлу кезінде қоспа элементтерінің мінез-құлқын зерттеу.

Жобаның міндеттері:

1) Мыс-никель кен орындары мен ерітінділерінің күрделі құрамын мыс пен никельді селективті бөлудің қолайлы әдістерін таңдай отырып, шаймалаудан кейін кешенді зерттеу, негізгі қоспалық элементтердің мыс пен никельді шаймалау және іріктеу процестеріне әсерін зерттеу, тежегіш қоспаларды жою немесе бейтараптандыру әдістерін іздеу.

2) Мыс пен никель үшін бірлескен және селективті шаймалау әдістерін іздеу. Ерітінді құрамының - ортаның қышқылдық көрсеткіштерінің және басқа параметрлердің мыс пен никельді табу формаларына әсерін зерттеу: темір және +2 және +3 иондары, ион хлоридтері үшін негізгі тұндырғыштар мен коагулянттарды таңдау. Мыс пен никельдің көп компонентті ерітінділерінің қасиеттерін, оларды бөлу әдістері мен реттілігін, сондай-ақ жанама қоспаларды селективті бейтараптандыруды зерттеу.

3) Мыс-никель шикізатын өңдеудің аралас технологияларын, оның ішінде бөлу және байыту әдістерін зерттеу. Ерітінділерді темір қоспаларынан және басқа да қосылыстардан тазарту сатыларын енгізе отырып, мыс пен никельді алудың толық гидрометаллургиялық циклдерін ірілендірілген-зертханалық сынау. Экономикалық тиімділікті есептеу. Қорытынды есепті ресімдеу.

Күтілетін нәтижелер:

Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде:

- күрделі құрамдағы минералды шикізаттан мыс пен никельді шаймалаудың ең тиімді әдістері таңдалады;

- мыс пен никельді бірлескен және селективті алу әдістері зерттеледі;

- элементтер қоспаларының мыс пен никельді шаймалау процесіне әсері зерттеледі;

- мыс пен никельді алу процесін қиындататын жанама қоспаларды кетіру әдістері таңдалады;

- коагулянттардың, тұндырғыштардың және кешен түзгіштердің технологиялық ерітінділердің параметрлері мен сапасына әсері зерттеледі;

- өндірістік цикл ерітінділерінен темір қоспаларын және басқа қосылыстарды жою бойынша ірілендірілген-зертханалық сынақтар жүргізіледі;

- өнімді ерітіндіні тазарту әдіст ерін қолданудың алдын ала экономикалық тиімділігіне бағалау жүргізіледі;

- өнеркәсіптік енгізу бойынша ұсынымдар әзірленеді және беріледі.