2021-2023 жылдарға арналған ғылыми және (немесе) ғылыми-техникалық жобаларды гранттық қаржыландыру (іске асыру мерзімі 36 ай)

Өзектілігі: Кен өнеркәсібі кешенінің көп жылдық жұмысы барысында үйінділер мен қалдық қоймаларында руда өндіру мен байытудан болған миллиардтаған тонна қалдықтар жинақталды. Осы объектілерді ұстап тұру маңызды капиталдық және материалдық шығындарды қажет етеді, ал ұсақталған байыту қалдықтарын жинақтау су мен жел эрозиясының әсерінен топырақ пен атмосфераны ластайды. Экологиялық қауіпсіздік мәселсін жинақталған байыту қалдықтарын өңдеу технологиясын жасау есебінен, сондай-ақ барлық пайдалы компоненттерді барынша алу есебінен шешіледі. Осыған байланысты минералды және техногенді шикізатты байыту үшін, заманауи әдістерді, жаңа флотореагенттер мен жаңартылған жабдықты қолдану инновациялық технологияларды жасау кезінде алғашқы кезектегі міндеті болып табылады.

Жоба мақсаты: Жеке әзірленген ағын типті эмульгатормен алынған композициялық реагенттердің диспергацияланған эмульсиясын қолдана отырып, байыту кәсіпорындарының техногенді қалдықтары рециклингінің кешенді технолгиясын әзірлеу. Ұсынылған рециклинг технологиясы алтын мен түсті металдардан құралған техногенді шикізаттың флотациялануын қарқындандыруға, флотацияның технологиялық көрсеткіштерін, бос жыныстың селективтілігі мен депрессивтілігін арттыруға, байыту фабрикаларының жабдығын жаңартуға мүмкіндік береді.

Күтілетін нәтижелер. Өткізілген зерттеулер нәтижесінде:

-алтынды қара концентрат етіп алуды 3-5%-ға арттыруға мүмкіндік беретін композициялық реагентті және оны эмульгациялау үшін жеке әзірленген аппаратураны қолдана отырып, алтынқұрамды қалдықтар рециклингінің кешенді технологиясы әзірленеді;

-мысты қара концентрат етіп алуды 3-5%-ға арттыруға мүмкіндік беретін композициялық реагентті және оны эмульгациялау үшін жеке әзірленген аппаратураны қолдана отырып, мысқұрамды қалдықтар рециклингінің кешенді технологиясы әзірленеді;

- композициялық реагенттердің эмульсиясын және оны эмульгациялау үшін жеке әзірленген аппаратураны қолдана отырып, ірілендірілген зертханалық сынақтар өткізіледі және техногенді қалдықтар рециклингінің технологиялық регламентіне арналған бастапқы деректер әзірленеді. Ендіруге ұсыныстар берілетін болады.

Зерттеу нәтижелері бойынша Web of Science базасындағы Science Citation Index Expanded-те индекстелетін және (немесе) Scopus базасында CiteScore бойынша кемінде 35 (отыз бес) процентильге ие рецензияланушы ғылыми басылымдарда кемінде 3 (үш) мақала және (немесе) шолу жарияланады; сондай-ақ БҒСБК ұсынған шетелдік немесе отандық басылымдарда кемінде 1 (бір) мақала немесе шолу жарияланатын болады.

Қолжеткізілген нәтижелер: Алтынды қара концентрат етіп алуды 3-5%-ға арттыруға мүмкіндік беретін композициялық реагентті және оны эмульгациялау үшін жеке әзірленген аппаратураны қолдана отырып, алтынқұрамды қалдықтар рециклингінің кешенді технологиясы әзірленеді.

Жарияланымдар:

1 Семушкина Л.В., Тусупбаев Н.К., Турысбеков Д.К., Нарбекова С.М. Композиттік флотациялық реагенттің микроэмульсиясын пайдалана отырып, құрамында алтыны бар техногендік шикізатты өңдеудің келешегі // Обогащение руд.-2021.- № 5.- С.40-45. DOI: 10.17580/or.2021.05.07. Scopus: SJR (2020) - 0,335; Q2, процентиль (2020) - 48.

2 Semushkina L.V., Narbekova S.M. On the possibility of flotation processing of technogenic gold-containing waste from enrichment plants // Materials of International Practical Internet Conference «Challenges of Science».- 2021.- Issue IV.-  Р.40-47. https://doi.org/10.31643/2021.06

Сәйкестік: Титан-магний өндірісі жыл сайын мыңдаған тонна қатты қалдықтарды құрайды. Қоқыржинағыштардағы қалдықтардың қоры тек «Өскемен титан-магний комбинаты» АҚ-да 1270 мың тоннаны құрайды. Бұл қалдықтарда ниобийдің 1-2%-ға дейін мөлшері бар, бұл пирохлорлы карбонатиттердің өнеркәсіптік кендеріндегі ниобийдің құрамымен салыстырылады. Жобаның негізгі міндеті әлемдік нарықта бағасы жоғары және сұранысқа ие тауарлық концентратқа қалдықтардан (қоқыржинағыштың тұнбасынан) ниобий алу болып табылады. Бұл технологияны әзірлеу қоршаған ортаны қорғауға оң әсер ете отырып, титан-магний өндірісі қалдықтарды жоюға және залалсыздандыруға мүмкіндік береді.

Жобаның мақсаты - титан-магний өндірісінің қоқыржинағыш тұнбасынан сұранысқа ие тауарлық концентратқа ниобий алу технологиясын әзірлеу. Жобаның мақсаты қалдықтарды сілтілік және қышқыл ерітінділерімен сілтілеу, ниобийдің сорбциясы мен десорбциясы үшін ионитті таңдау, ниобийді ерітіндіден тұндыру және концентрат алу алдында оларды механоактивациялауға қол жеткізіледі.

Күтілетін нәтижелер:

- титан-магний өндірісінің қоқыржинағыш тұнбасын сілтісіздендіру үрдісі зерттелетін болады;

- қышқыл ерітінділерден ниобийді сорбциялау және десорбциялау үрдісі зерттелетін болады;

- технологияның негізгі операцияларының ұтымды технологиялық параметрлері айқындалатын және технологиялық регламент үшін бастапқы деректер берілетін болады.

Зерттеу нәтижелері бойынша Web of Science базасының Science Citation Index Expanded-те индекстелетін және (немесе) Scopus базасында CiteScore бойынша кемінде 35 (отыз бес) процентилі бар жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын ғылыми басылымдарда 3 мақала; БҒСҚК ұсынған рецензияланатын шетелдік немесе отандық басылымда 1 мақала жарияланатын болады.

Қол жеткізілген нәтижелер: Титан-магний өндірісінің шлам жинағышының шөгінділерін шаймалау процесі зерттелді. Екі сатылы қышқылды шаймалаудың оңтайлы шарттары анықталды. Қоқырды тұз қышқылымен екі сатылы шаймалау қоспалардың негізгі бөлігінен арылуға, ниобийді ерітіндіге 91,5 % өткізуге мүмкіндік береді.

Жарияланымдар: 1. Ұлтарақова А.А., Есенғазиев А.М., Көлдеев Е.И., Қасымжанов Қ.Қ., Ұлдаханов О.Х. «Титан диоксидін алу арқылы титан өндірісінің шламын өңдеу» / Металлургия 60 (2021) 3-4, 411-414 б. (Web of Science Q3). https://hrcak.srce.hr/index.php?show=clanak&id_clanak_jezik=372288

2. Найманбаев М.А., Ұлтарақова А.А., Лохова Н.Г., Қасымжанов Қ.Қ. Хлоридті титан өндірісінің қалдықтарын кешенді өңдеу. / Материалдар инт. конф. Плаксин оқулары - 2021 - Владикавказ, - 2021 .-- 492-495 б.

Өзектілігі: Түрлі-түсті сынықтарды өңдеу технологиясындағы проблемалар электртазартылған мысты алу сатысында алынатын катодты мыстың сорттылығын нашарлататын, айналмалы электролиттегі никель, мырыш және басқалардың жағымсыз қоспаларының жиналуынан тұрады. Сондықтан, тауар ванналарынан электролиттің бір бөлігі электролиз циклынан мезгіл-мезгіл шығарылады және қайта өңделеді. Кәсіпорынның өнімділігі және оның рентабельділігі мысты электртазарту ерітінділерін тазалау операциясының тиімділігіне байланысты, сондықтан электролитті регенерациялаудың инновациялық технологиясын әзірлеу бойынша зерттеулер жүргізу маңызды болып табылады.

Жоба мақсаты: Мысты электртазарту ерітінділерін регенерациялау және толық кәдеге жарату кезінде қайталама түсті металдарды – мысты, никельді және мырышты селективті бөлудің инновациялық технологиясын әзірлеу, бұл тазартылған катодты мыс шығару жөніндегі жұмыс істеп тұрған кәсіпорынның өнімділігі мен рентабельділігін арттыруға және құны жоғары жаңа, талап етілетін және жоғары өтімді тауарлар алуға мүмкіндік береді.

Күтілетін нәтижелер. Жүргізілген зерттеулердің нәтижелері бойынша:

  түсті сынықтарды пирометаллургиялық қайта өңдеуде құрамында мырыш бар және регенерациялауға бөлінетін мыстың тауарлық электролитінің заттық құрамын зерттеу;

  құрамында мырыш бар өніммен бейтараптандыру және түсті металдарды селективті бөлумен бейтараптандыру тұнбасын өңдеу әдісімен электролитті тазартудың оңтайлы шарттары анықталды;

  электролитті ағынды центрифугалау әдісімен тазарту және центрифугалау әдісімен мысты электртазарту ерітіндісін бейтараптандыру тұнбасынан никель мен құрамында мыс бар өнімдерді селективті бөлу механизмі бойынша зерттеулер жүргізілді;

  қайталама түсті металдарды (Cu, Ni, Zn) селективті бөлу технологиясына жартылай өнеркәсіптік сынақтар жүргізу;

  технологияның материалдық балансы есептелді;

  жүргізілген зерттеулер мен сынақтардың есебі жасалды;

  Технологиялық регламентті әзірлеу үшін бастапқы деректер және енгізу бойынша ұсынымдар берілді.

  Зерттеу нәтижелері бойынша Science Citation Index Expanded Web of Science базасында индекстелген және (немесе) Scopus базасында CiteScore бойынша кемінде 35 (отыз бес) 3 (үш) мақала және БҒСКҚ ұсынған рецензияланатын шетелдік немесе отандық басылымда 1 (бір) мақала немесе шолу бар рецензияланатын ғылыми басылымдарда және (немесе) шолу жарияланады.

Қолжеткізілген нәтижелер: Регенерацияға бөлінетін мыс тауарлық электролитінің және түрлі-түсті сынықтарды пирометаллургиялық өңдеудің құрамында мырыш бар өнеркәсіптік өнімінің заттық құрамы зерттелді. Құрамында мырыш бар өнімді бейтараптандыру арқылы электролитті тазартудың оңтайлы шарттары анықталды.

Жарияланымдар:

Gladyshev S.V., Abdulvaliyev R.A., Imangalieva L.M., Fardila - M. Zaihidee, Manapova A.I., Kassymova G.K. Processing of industrial products when disposing of copper electro-refining solutions//News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences. - 2021. – V. 4. -Р 15-20. Scopus: SJR (2020) - 0,323; Процентиль 40. https://doi.org/10.32014/2021.2518-170X.76

Өзектілігі: Каолинитті саздарды қайта өңдеуге тартудың негізгі қиыншылықтары бөлініп шығарылуы қиын кварцитты құмды жоғары дәрежеде құрауымен байланысты, ол қайта өңдеу технологиясына зиянды әсерін тиігізіп, осы өндірісті тиімсіз етеді. Шикізатты алдын ала химиялық белсендіру байытылуы қиын каолинитті шикізаттың аршылуын мен каолинитті және кварцитты жоғары сапалы өнімнің тиімді гравитациялық байытылуын өткізуге мүмкіндік береді.

Жобаның мақсаты. Гравитациялық байытудың алдында каолинитті саздардың алдын ала химиялық белсендіру механизміне зерттеуді жүргізу, каолинитті және кварцитты өнімді қайта өңдеудің жаңа технологиясын әзірлеу және сынау.

Күтілетін нәтиже. каолинитті саздардың физикалық-химиялық құрамы;

алдын ала химиялық белсендірудің механизмы;

каолинитті саздарды гравитациялық байытудың және қайта өңдеудің технологиясы;

сирек металдарды және ЖСМ шоғырлану жерлері;

технологиялардың ірілеткен зертханалық сынақтары;

 материалдық теңгерім;

Технологиялық регламент және пилоттық қондырғыны жобалау үшін бастапқы деректер мен технологияны енгізу үшін ұсыныстар.

Web of Science базаларына индексацияланған Science Citation Index Expanded рецензиялынатын ғылыми журналдарда және (немесе)  Scopus базасында CiteScore бойынша процентилі бар 3 (үш) мақаладан және (немесе) шолудан, БҒСҚК ұсынысы бойынша шетелдік немесе отандық басылымдарында 35 (отыз бес), сонымен қатар 1 (бір) мақаладан немесе шолудан кем емес көлемінде жарияланады.

Қол жеткізілген нәтижелер: Алексеев кен орны мен ЕАР сазының өкілдік сынамасының материалдық құрамы зерттелді. Оңтайлы белсендіру режимі температура 150 ^оС, ұзақтығы 120 минут және концентрациясы 120 г/дм³. Іске қосылғаннан кейін аре сазының сынамаларын гравитациялық байыту кезінде каолинит фракциясының мөлшері артады. Сазды каолинитті фракцияның 10 кг сынамасы әзірленді. Натрий гидрокарбонаты ерітіндісіндегі каолинит саздарын алдын-ала химиялық белсендіру механизмін зерттеу және алюминий концентратын, жоғары құнды каолин өнімдерін және шыны өндіруге арналған таза кварцитті өндіруге арналған каолинит пен кварцит өнімдерін тиімді және тиімді бөлуге мүмкіндік беретін жағдайларды анықтау жаңалық болып табылады.

Жарияланымдар:

Kenzhaliyev B. K., Imangalieva L.M., Manapova A.I., Azlan M.N. Kaolinite clays as a source of raw materials for the aluminum industry of the Republic of Kazakhstan // Complex use of mineral raw materials. Kompleksnoe Ispolʹzovanie Mineralʹnogo syrʹâ/Complex Use of Mineral Resources/Mineraldik Shikisattardy Keshendi Paidalanu, 4 (2021), -Р.5–12. https://doi.org/ 10.31643/2021/6445.34

Өзектілігі: жинақталған пириттік күйдіргіштер мен қалдықтар су және ауа ортасының ластануына нақты қауіп төндіреді, екінші жағынан - экономикалық жарамды технологиялардың болмауына байланысты осы уақытқа дейін пайдаланылмайтын қара, түсті және асыл металдарды алудың бағалы көзі болып табылады. Осыған байланысты, асыл, қара және түсті металдарды ала отырып, пирит күйіктерін қайта өңдеудің ұтымды технологиясын әзірлеу – өзекті.

Жобаның мақсаты. Пиритті күйдіргіштерді бағалы компоненттерді ала отырып өңдеудің ұтымды технологиясын жасау. Технология шикізатты алдын-ала химиялық активтендіруді, кейіннен компоненттерді бөлуді, түсті, асыл металдардың концентраттарын және темірді шойын түрінде алуды қамтамасыз етеді.

Күтілетін нәтиже.

Жүргізілген зерттеулер нәтижесінде:

- пиритті күйдіргіштердің өкілдік үлгісінің құрамы физико-химиялық әдістермен анықталады. Құрамдарды кейіннен бөліп, түсті металдар концентраты мен шойын түрінде темір алу арқылы алдын-ала химиялық активтендіру процесінің негізгі технологиялық параметрлері жасалады. Математикалық модель құру арқылы химиялық активтендіру процесінің оңтайлы шарттары анықталады;

- асыл металдарды алдын-ала химиялық активация өнімнің қатты фазасынан бөлек концентрат түрінде кейіннен оқшаулаумен бөлек аралық өнімге бөліп алу әдісі жасалады. Орташа өнімді құрамында хлоры бар реактивтермен және күкіртті қосылыстарға негізделген күрделі реактивпен ашудың нұсқалары қарастырылады. Күрделі реактивтің оңтайлы құрамы және шаймалау шарттары анықталады;

- алдын ала химиялық белсендіру және түсті, асыл металдар мен шойын түріндегі темір концентраттарын алумен пиритті күйдіргіштерді қайта өңдеу технологиясына ірілендірілген-зертханалық сынау жүргізілетін болады. Материалдық теңгерім есептелетін болады. Технологиялық регламентті әзірлеу үшін бастапқы деректер және технологияны енгізу үшін ұсынымдар берілді.

Осы жоба бойынша зерттеулер нәтижесінде жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын, Web of Science базасының Science Citation Index Expanded-те индекстелетін және (немесе) Scopus базасында Citescore бойынша кемінде 35 (отыз бес) процентилі бар ғылыми басылымдарда кемінде 3 мақала; БҒСБК ұсынған рецензияланатын отандық басылымда 1 мақала жарияланатын болады.

Қол жеткізілген нәтижелер: Пирит тұқылдарының өкілдік сынамасының құрамы физика-химиялық әдістермен анықталды. Алдын-ала химиялық активтендіру процесінің негізгі технологиялық параметрлері жасалды, содан кейін компоненттерді бөліп, шойын түрінде түсті металдар мен темір концентратын алды. Химиялық активтендіру процесінің оңтайлы шарттары математикалық модельді құру әдісімен анықталды. Алдын-ала химиялық белсендіру нәтижесінде алынған түсті металдар мен шойын концентратының сапасына әсер ететін фосфор, күкірт және мышьяктың зиянды қоспаларының құрамын азайтады.

Жарияланымдар: Е.Б. Абикак, Б. К. Кенжалиев, С. В. Гладышев, Р. А. Абдулвалиев, А. К. Қасымжанова түсті металдар концентратын ала отырып, пиритті күйіктерді кешенді қайта өңдеу// РҒА Сібір бөлімшесінің химия және химиялық технология институтының 40 жылдығына арналған "түсті, сирек кездесетін және асыл металдар металлургиясы" XIV Халықаралық конференциясы. 06.09.2021. Красноярск, Ресей. – Б. 20-21

Өзектілігі (Қатыстылығы): жобаны орындау шеңберінде гравитациялық байытудың заманауи технологиялары мен жаңа флюстеуші материалдарды қолдана отырып, жақсартылған беріктікті сипаттамаларымен марганец шекемтастарын синтездеу бойынша жаңа деректер алынатын болады.

Жоба мақсаты: Ферросиликомарганец пен жоғары көміртекті ферромарганецтің өндірісіне арнап кондициялық концентратын алумен және соның негізінде беріктелген күйідірілген шекемтастарды синтездеумен, марганец шекемтастарын алу технологиясын әзірлеу.

Күтілетін нәтижелер.

Жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде келесі жұмыстар орындалады:

- марганец шламдарын олардың негізінде кондициялық концентраттар мен күйдірілген шекемтастарды алумен гравитациялық байыту жөніндегі зерттеулер жүргізіледі;

- күйдірілген кешенді шекемтастарды алу бойынша ірілендірілген-зертханалық сынақтар, шекемтастардың тәжірибелік партиясын дайындау;

- күйдірілген марганец шекемтастарын ферросиликомарганец пен жоғары көміртекті ферромарганецті алумен балқыту бойынша ірілендірілген зертханалық сынақтар жүргізу, Технологиялық регламентті әзірлеу үшін бастапқы деректерді беру; бастапқы бизнес-жоспарды әзірлеу.

Осы жоба бойынша зерттеулерді жүргізудің нәтижесінде Web of Science дерекқорында Science Citation Index Expanded индекстелетін және (немесе) Scopus дерекқорында CiteScore бойынша 35-тен кем болмайтын процентильге ие рецензияланатын ғылыми басылымдарда 3 мақала, сондай-ақ Білім және ғылым саласындағы сапаны қамтамасыз ету Комитеті ұсынған Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі рецензияланатын отандық басылымда 1 мақала жарияланатын болады.

Достигнутые результаты: марганец шламдарын олардың негізінде кондициялық концентраттар мен күйдірілген шекемтастарды алумен гравитациялық байыту жөніндегі зерттеулер жүргізіледі.

Публикации: 1. Aisha Tastanova, Abdykirova Gulnar, Temirova Saniya, Biryukova Alla. Processing of low-grade manganese-containing raw materials with receiving pellets // Materials of International Practical Internet Conference “Challenges of Science”. Issue IV. - 2021. - 
Р. 35-39.

https://kims-imio.kz/wp-content/uploads/2021/11/full-book-2021.pdf

Өзектілігі: «ДГОК» АҚ-да қолданылатын байыту технологиялары минералдарда хром бар қосылыстардың таралуының жоғары дисперстілігіне, хром оксидінің ганга минералдарымен химиялық байланысына байланысты хром оксидінің жоғары экстракциясына қол жеткізуге мүмкіндік бермейді. Бұл дайын концентраттардағы хром оксидінің төмен экстракциясына және оның шламмен жоғары жоғалуына, оның шикізаттағы мөлшерінің 30% дейін жоғары болуына әкеледі. Сонымен қатар, кәсіпорында алынған күйдірілген түйіршіктердің 10%-ға дейіні жеткіліксіз беріктігімен сипатталады және стандартқа сай емес. Жаңа байланыстырғыштарды пайдалана отырып, күшті хром түйіршіктерін өндіру қажет. Жоба мына мәселелерді шешуге бағытталған: ұсақ хромды шламды химиялық және гравитациялық әдістермен байыту процестерін жетілдіру; ферросилициалды-кальцийлі байланыстырғыштарды пайдалана отырып, хром түйіршіктерін алу технологиялары, сондай-ақ хром өндірісінің шламын кәдеге жарату.

Мақсаты: Хромның бай концентратын алу үшін ұсақ шламды химиялық және гравитациялық әдістермен байыту арқылы хром материалдарын алу технологиясын жетілдіру және оның негізінде шыңдалған түйіршіктерді синтездеу. Бұл ретте шикізаттан хром оксидін алуды арттырумен қатар, жаңа технологиялық ерітінділер түйіршіктерді күйдіру температурасын 150-200°С төмендетіп, аммошенит пен форстерит түріндегі магний мен кремний оксидтерін экстракциялауға мүмкіндік береді.

Күтілетін нәтижелер: Зерттеу нәтижесінде:

- хром өндірісіндегі шламның паспорттық үлгілерінің физика-химиялық сипаттамалары зерттелді және оларды химиялық және гравитациялық байыту жағдайлары анықталды;

- күрделі түйіршіктер, аммошенит және форстерит отқа төзімді ұнтақ партиясын хром шламдарынан өндіруге ауқымды зертханалық сынақтар жүргізілді;

- жоғары көміртекті феррохром алу үшін күйдірілген күрделі түйіршіктерді балқыту бойынша ауқымды зертханалық сынақтар жүргізілді; Технологиялық регламентті жасау үшін бастапқы деректер берілді; алдын ала бизнес-жоспар дайындалды.

Зерттеу нәтижелері бойынша 3 мақала рецензияланатын ғылыми журналдарда жарияланады, Web of Science дерекқорының Science Citation Index Expanded индексінде және (немесе) Scopus деректер базасында CiteScore пайыздық көрсеткіші кемінде 35, сондай-ақ Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігінің Білім және ғылым саласындағы қамтамасыз ету сапасын қамтамасыз ету комитеті ұсынған рецензияланған отандық басылымда 1 мақала ретінде.

Қол жеткізілген нәтижелер:

гранулометриялық, химиялық, минералогиялық құрамын анықтай отырып, хромды шламдардың төлқұжат үлгілерін іріктеуді жүргізді; хром шламын күкірт қышқылы мен аммоний сульфатының қоспасымен жоғары температурада сульфаттау арқылы химиялық байыту, аммошенит шығару бойынша зерттеулер жүргізілді; бай хром концентраты мен форстерит өнімін алу үшін сульфатты өнімнің гравитациялық концентрациясына зерттеулер жүргізілді.

Шихтаның оңтайлы құрамы және «шикі» түйіршіктерді алу үшін хром концентраты, арнайы кокстың ұсақ фракциялары, диатомит және кальций силикат қосылыстарынан тұратын композицияны түйіршіктеу шарттары анықталды; 3-4 есе жоғары «ДГОК» АҚ-да қолданылатын түйіршіктердің қысылу беріктігі.

Жарияланымдар:

1 Кульдеев Е.И., Бондаренко И.В., Темирова С.С. Физико-химические свойства диатомитов и их использование в технологиях получения промышленной продукции. Монография. Алматы. КазНИТУ им. К.И.Сатпаева, 2021. - 196 с.

Өзектілігі:Қазіргі уақытта шойын құю өнеркәсібінде металл ломдары мен басқа да дәстүрлі емес шикізаттарды пайдалану үлестерінің артуы байқалады. Бұл ең алдымен экономикалық және экологиялық талаптарға байланысты және қымбат туратын тозуға төзімді жоғары легірленген шойындардан өнімдер алу жағдайында өте маңызды.Осындай  бұйымдарға қызмет ету мерзімі өткен диірмендердің және ұсақтағыштардың бөлшектері жатады, олар ұқсас өнімдерді алу үшін қайта балқытылады. Айта кету керек, кейбір жағдайларда мұндай бөлшектердің тозуына байланысты металдың жоғалуы 10% -дан аспайды, әсіресе егер ұнтақтау  дененің немесе броньдың бұзылуы жарықшақтың пайда болуына байланысты орын алса. Дүние жүзінде мұндай жабдықты жыл сайын пайдаланудың орасан зор көлемін ескере отырып, сонымен қатар пайда болатын ломдардың көлемі ұлғауына байланысты және қайта ұқсас өнімдерді алу үшін, оларды өңдеу өте өзекті болып табылады. Бұл мәселе Қазақстан Республикасы үшін де маңызы зор.

Шойынды балқыту кезінде шихтаның салмағы бойынша 30%-дан аспайтын ломдарды пайдалану ұсынысы бар екені белгілі. Бұл алынған құймалардың әртүрлі қоспалармен, соның ішінде металл емес қосындылармен және еріген газдармен ластануын азайту қажеттілігіне байланысты екені мәлім. Құймалардың суыту сатысында кеуектіліктің және металл емес қосындылардың үлесінің ұлғаюы -  соққылық жүктемелер арқылы құйманың тұрақтылығын төмендетіп кернеулерден туындаған жарықшақтардың таралуына акеліп соғады. Ыстық жарықтар әсерінен көптеген құймалардың бракқа ұшырауына әкеледі. Бұл, ломды пайдалануарқылы алынатын құмалардағы металл емес кірінділердің пайда болу мәселесі мен кеуектердің қалыптасу мәселелріңзерттеулерін өзекті етеді.

Хромды тозуға төзімді шойындардағы карбид кристалдарының пішіні мен дисперсиясы тозуға төзімділік, жарықшақтарға төзімділік, беріктік және соққыға төзімділік сияқты маңызды қасиеттерді анықтайды. Шойын құрылымындағы карбидтер үлесінің белгілі бір деңгейге дейін ұлғаюы тозуға төзімділікті арттырады, бірақ қаттылық пен сыну беріктігін төмендетеді.Эвтектикалық карбидтердің дисперсиясын жоғарылату және олардың беркелкі пішінің алу арқылы тозуға төзімділік пен қаттылықты арттырады. Кристалдану кезінде карбидтерді ұнтақтау және олардың пішінін өзгертуі кристалданатын металға әртүрлі физикалық әсер ету және модификациялау арқылы мүмкін болады.Хромды шойындарды модификациялау мәселелеріне көптеген жұмыстар барына қарамастан, осы уақытқа дейін карбидтердің параметрлеріне кешенді әсер ету заңдылықтары мен кристалдану кезіндегі өтетін үрдітер жеткілікті түрде сипатталмаған.Бұл жағдай жаңа модификаторларды тауып, тозуға төзімді хромды шойын балқымаларын модификациялау және термиялық өңдеу режимдерін нақтылауға бағытталған зерттеулерді  жүргізуге міндет етеді.

Мақсаты: Құймалардың металл емес бөлшектермен минималды ластануын қамтамасыз ету және құймалардың механикалық қасиеттерін жақсарту үшін сынықтар мен жиындылардың үлкен үлесін пайдаланып алынған тозуға төзімді хромды шойындарды тазарту және модификациялау режимдерін таңдау бойынша ғылыми негізделген тәсілді құру.

Күтілетін нәтижелер: Жоба нәтижесінде құймалардың металл емес бөлшектермен минималды ластануын қамтамасыз ету және құймалардың механикалық қасиеттерін жоғарылату үшін сынықтар мен сынықтардың жоғары үлесін пайдалану арқылы алынған тозуға төзімді хромды шойындарды тазарту және модификациялау режимдерін таңдау үшін ғылыми негізделген тәсілдеме жасалады:

- металл емес бөлшектердің табиғатын тозуға төзімді хром шойындарының балқымаларының құрылымында танып білу және оларды жоюдың тиімді әдістерін жасау талданатын болады;

- балқытпаны өзгертетін қоспалар мен термиялық өңдеудің тозуға төзімді хром шойындарының құрылымы мен құрамына әсері зерттелетін болады;

- өнеркәсіп жағдайында алынатын хромды шойын құймаларын тазарту мен өзгертудің тиімді әдістері жасалады және апробацияланады.

Зерттеулердің қорытындысы бойынша Web of Science базасындағы Science Citation Index Expanded-те индекстелетін  және (немесе) Scopus базасында CiteScore бойынша 35 (отыз бес)-тен кем емес  пайыздығы бар  рецензияланған ғылыми басылымдарда кемінде 3 (үш) мақала және (немесе)  шолу басылады.

Сондай-ақ, БҒСҚК-мен ұсынылған шетел және отандық басылымдарда кемінде 1 (бір) мақала немесе шолу басылады.

Қол жеткізілген нәтижелер: Ұсынылған ағындар: MgF₂ + CaF₂, CaF₂ + B₂O₃ тозуға төзімді ақ хром шойындарын оксидті және сульфидті қосындылардан тазарту, оларды индукциялық балқыту кезінде атмосферамен әрекеттесуден қорғау.Көміртегі мөлшері 2,6-дан 4,2 масса% дейінгі хром шойын балқымаларын изотермиялық өңдеу кезінде температураның әсері (1300-1500°С) туралы жаңа деректер металл емес қосындылардың таралуы және кеуектілігі бойынша алынды.Хромды шойындардың суыту жылдамдығының интервалдары анықталады, бұл кезде марганец сульфидінің және титан нитридінің металл емес қосындыларының ұлғаюы, олардың мөлшерінің айтарлықтай төмендеуі байқалады.CaF₂ флюсынын B₂O₃ және массалық 50% B₂O₃ + 50 масса% CaF₂ флюсімен ауыстыру хромды тозуға төзімді шойын балқымасын сульфидтен (~ 75%-ға) және оксидтен (~ 70%-ға) металл емес қосындылардан тереңірек тазартуға ықпал ететіні көрсетілген. Массасы 50% B₂O₃ + 50 масс.% CaF₂ флюсін пайдаланудан балқыма күкіртсіздену әсері қорытпаны 1% мөлшерінде кремний-кальций CK30-мен легирлеумен салыстырмалы болып тур. Дегенмен, құрамында B₂O₃ бар флюстерді пайдалану индукциялық пештің қаптамасының қызмет ету мерзімін қысқартады. Шойын балқымасында еріген азот тек вакуумда балқыту арқылы жойылады.

Жарияланымдар:

1 Паничкин А.В., Коротенко Р.Ю., Кенжеғұлов А.К., Кшибекова Б.Б., Әлібеков Ж.Ж. Ломдардың жоғары үлесін пайдалану арқылы алынған шойындардағы кеуектілік және металл емес қосындылар // Минералды шикізатты кешенді пайдалану (Редакцияға жіберілді)

2 Өскенбаева А.М., Паничкин А.В., Мамаева А.А., Кенжеғұлов А.Қ., Кшибекова Б.Б. Үйкеліске төзімді хромды шойындардың қасиеттерін жоғарлатуына // ҚазҰТЗУ хабаршысы (редакцияға жіберілді)

Өзектілігі: Бұл жоба мысты сілтісіздендірудің экологиялық мәселелерін шешуге қабілетті технологияны құруға, сондай-ақ дәстүрлі әдіспен салыстырғанда қалпына келтіруді арттыруға бағытталған.

Катодты мыстың гидрометаллургиялық өндірісі қазіргі уақытта SX-EW стандартты технологиясы бойынша құрамында темір бар минералдардың аралас қоспаларының төмен құрамымен тотыққан мыс шикізатын өңдейтін кәсіпорындардың аз санымен ұсынылған. Үйінділер мен қалдық қоймаларда жиналған қиын байытылатын, баланстан тыс мыс шикізаты көптеген жағдайларда құрамында екі валентті темір қосылыстарының едәуір мөлшері бар, бұл өнімді ерітіндіге мыс алу процесін едәуір қиындата алады. Бұл проблеманы стандартты сұйық-экстракциялық технологияны жетілдіру жолымен шешу тазалығы 99,99% - дан кем емес катодты мыстың дайын өнімін ала отырып, осындай үлгідегі шикізатты индустриялық өңдеуге тартуға мүмкіндік береді.

Жобаның мақсаты - күкірт қышқылын тұтынуды арттыратын және тотыққан мыс минералдарының еруін баяулататын қоспаларды бейтараптандыру арқылы қиын байытылатын және тұрақты үйінділерден мысты күкірт қышқылымен сілтілендірудің жетілдірілген әдісін әзірлеу. Тотыққан минералды формалардан мыс еріту процесін қарқындату және сілтісіздендіру процесін қиындататын шикізат компоненттерін жою процеске тотықтырғыш реагенттер мен био-катализаторларды енгізу арқылы жүзеге асырылады.

Күтілетін нәтижелері. Жүргізілген зерттеулер нәтижесінде:

- тотықтырғыш био-катализаторлардың концентрациясын іріктей отырып, сілтісіздендірудің оңтайлы режимдері өңделеді;

- тотықтырғыш және катализдейтін биологиялық компоненттерді пайдалану кезінде мысты өнімді ерітіндіге алудың тиімділігі мен толықтығы анықталды;

- толық гидрометаллургиялық циклде ірілендірілген-зертханалық сынақтар жүргізілді;

- катализдейтін био тотықтырғыштарды қолданудың алдын ала экономикалық тиімділігіне бағалау жүргізілді;

- зауытта катодты мыс алудың жаңғыртылған гидрометаллургиялық технологиясына жартылай өнеркәсіптік сынақтар жүргізілді;

- технологиялық регламент жасалды және өнеркәсіптік енгізу бойынша ұсыныстар берілді.

Жобаның нәтижелері бойынша жарияланады: Web of Science базасының Science Citation Index Expanded базасында индекстелетін және (немесе) Scopus базасында CiteScore бойынша 35 (отыз бес) кем емес процентиль бар жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын ғылыми басылымдарда кемінде 3 (үш) мақала және (немесе) шолу); сонымен қатар, БҒСҚК ұсынған рецензияланатын шетелдік және (немесе) отандық басылымда кемінде 1 (бір) мақал.

Қол жеткізілген нәтижелер: Каталитикалық биооксиданттарды пайдалана отырып, баланстан тыс үйінділерден мысты алудың гидрометаллургиялық технологиясы әзірленді. A. Ferrooxidans катализаторы бактериялық культурасын қолдану тотығу процестерін жылдамдатады және мыс экстракциясы дәрежесін орташа есеппен арттырады 8-10%.

Жарияланымдар: Koizhanova A.K., Magomedov D.R., Tastanov E.A., Kenzhaliyev B.K., Sedelnikova G.V., Berkinbayeva A.N. Intensification of copper leaching from heaps using biological oxidation // Metalurgija. 2021. Scopus: SJR (2020) - 0,269; Q3, процентиль (2020) - 46. (баспасөзде).

Сәйкестігі: Дисперсті шикізатты термиялық өңдеудің қолданыстағы әдістері (атмосфералық қысым мен вакуум кезінде) көбінесе бағытталған діріл тербелістерін, сублимациялық электр пештерінің реакциялық аймағында  газ ағынымен жалған сұйылтуды қолдана отырып, материалды мәжбүрлеп орнын ауыстыруды қамтиды. Вакуумдық процестерге қатысты газ фазасының конвективті ағындарының болмауы салдарынан дисперсті материалды қыздыру үшін жылу ағынын беру  және дисперсті шикізатты өңдеуге арналған электр пештерінің ішінде жоғары температура кезінде барынша  төмен қысымды ұстап тұру проблемалы болып табылады. Жоба сублимациялық жабдықтың дизайнын әзірлеуді ұсынады, онда дисперсті материалдың материалдық ағынының қозғалысы реологиялық қасиеттерге байланысты жоғарыдан - төменге, ал жылу беру жылытқыштан сәулелену арқылы өңделетін сусымалы материалдың ашық жерлерін тікелей қыздыру арқылы жүзеге асырылады.

Жобаның мақсаты: Сублимациялық вакуумдық пештерде техногендік және минералды шикізатты деарсенациялау технологиясына қолданылатын сусымалы материалды жылытуға және реологиялық орнын ауыстыруға және жылуды жеткізуге арналған жабдықты әзірлеу.

Күтілетін нәтижелер: Жобаның мақсаттары мен міндеттерін орындау нәтижесінде пилоттық қондырғы құрылып, модельдік материал мен құрамында күшала бар шикізатқа оның тестілік сынақтары жүргізілетін болады. Жасалған жабдық құрамында күшала бар техногендік және минералдық шикізатты өңдеуге қолданылатын өнеркәсіптік қондырғыны дайындау үшін прототип ретінде қызмет етеді.

Жобаның нәтижелері Қазақстан Республикасының аумағында да (Бақыршық, Саяқ-IV және т.б. кен орнының құрамында алтыны бар берік концентраттарын деарсенациялау мысалында) пайдаланылуы мүмкін, сондай-ақ ол экспорттық бағыттылыққа ие (Швейцарияда, Польшада, Ресей Федерациясында және бірқатар басқа елдерде фуксин (анилин) өндіретін кәсіпорындардың айналасындағы өнеркәсіптік аймақтардың топырақтары/аумақтары ластануының жергілікті ошақтарын деарсенациялау).

Қол жеткізілген нәтижелер: 2021 жылғы зерттеу нәтижесінде атмосфералық қысымдағы және вакуумдағы 7 кен орнының құрамында мышьяк бар концентраттар мысалында дисперсті мышьяк шикізатының температуралық реологиялық сипаттамалары анықталды және дисперсті мышьяк шикізатының агломерация температуралары белгіленді.

Құрамында мышьяк бар шикізатты вакуумда сублимациялық өңдеуге арналған әзірленген жабдықты біріктіру үшін бағыттағыштардың көлбеу бұрышы немесе конустың генатриксінің көлденеңге қатысты бұрышы кемінде 55 градус болуы керек. Соңғысы сублимация кеңістігіндегі материалдың реологиялық қозғалысы процесінің конструктивті дамуының іргелі шарты болып табылады.

Құрамында мышьяк бар концентраттарды агломерациялау температуралары 800-1000°С шегінде ауытқып тұратыны анықталды, бұл технологиялық циклде реологиялық ығысу процесін жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Агломерациялау температурасы төмен концентраттар үшін агломерация шегін 50-100°С арттыруға болатын түйіршіктеу процесін ұсынуға болады.

Буландырғыш конструкциясының 2 нұсқасы ұсынылады: олардың біріншісі конустық бағыттаушы беттерден құралған колонна түрінде жасалған, оның үлкен негізі жоғары, екіншісі - төмен бағытталған. Олардың біріншісі өнімділігі төмен жабдық үшін қолайлы, екіншісі масштабтау мүмкіндігін ашады, өйткені буландырғыштың ішіне төмен қарай үлкен негізі бар кесілген конустардан жасалған бірнеше бағандарды орнатуға болады, бұл бу фазасын бу фазасынан шығару үшін жеткілікті жағдайларды қамтамасыз етеді. дисперсті материалдың айтарлықтай көлемі.

Дисперсті сульфидті материалдарды өңдеуге арналған буландырғыштардың ұсынылған екі нұсқасы үшін де жылу ағынын беру және қыздырғыштарды конструктивті орналастыру әдістері әзірленді. Жылытқыштардың конструкциясы әзірленіп, оларды жасауға арналған материалдар ұсынылды. Қыздырғыштардың қарсылық корпусы үшін потенциалды материалдардың термиялық сынақтары графит үшін 1 А/мм² және көрсетілген болат үшін 8-9 А/мм²-ге дейінгі ток тығыздығы кедергі корпусын 1000-1100°C дейін қыздыруды қамтамасыз ететінін көрсетті. , кернеудің төмендеуімен 10-12 және 10 В/м (тиісінше).

Орындалған зерттеулер мен конструкторлық әзірлемелер вакуумдық көлемде материалдың реологиялық қозғалысы бар сублимация қондырғысын алдын ала жобалау үшін жеткілікті.

Жарияланымдар:

1 Володин В.Н., Требухов С.А., Ниценко А.В., Требухов А.А., Тулеутай Ф.Х. Некоторые проблемы переработки дисперсного мышьяк содержащего сырья сублимацией в вакууме / 28-я Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «Вакуумная техника и технологии – 2021», 22-24 июня 2021 г. Российская Федерация, г. Санкт-Петербург. С.23-26. http://vacuumtt.org/gallery/%D0%92%D0%A 2%D0%A2-2021.pdf  (in. Rus.)

2 Volodin V.N., Trebukhov S.A., Nitcenko A.V., Trebukhov A.A., Tuleutay F.Kh. Some Problems of Processing Dispersed Arsenic-Containing Raw Materials by Sublimation in Vacuum / Journal of Physics: Conference Series, 2059 (2021) 012026. (Scopus Q4, Percentile/Materials Science/ - 18). http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/2059/1/012026 (in Eng.)