Конкурсатауы: Жоба Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің қолдауымен "Жас ғалым" жобасы бойынша жас ғалымдарды гранттық қаржыландыру шеңберінде іске асырылуда.

Жоба жетекшісінің: Лиақын Ләзат.

Идентификаторлар:

Жобаның зерттеу тобы

№ ТАӘ Жоба бойынша лауазымы Сәйкестендіргіштері (Scopus Author ID, Researcher ID, ORCID, егер бар болса) және тиісті бейіндерге сілтемелері

 1

 Оналбаева Жанар Сагидолдиновна

Кеңесші

Author ID Scopus – 56512368600,
researcher id Web of Science - AAZ-5001-2020,
ENCID ID - 0000-0002-1189-990X.

Жобаның аңдатпасы:

Ғалымдардың соңғы зерттеулеріне сәйкес, алдағы онжылдықтарда көптеген негізгі металдардың шикізат базасының тапшылығы олардың құнының күрт өсуіне әкеледі, мысалы, қазіргі кезде салыстырмалы түрде арзан мырыш пен темір жақын арада құнды металдарға айналуы мүмкін. Мырыш қорлары 2030 жылға қарай  таусылады және  ұсынылған болжамдарға байланысты жақын арада металл бағасының жедел өсуін күтуге болады.

Дүние жүзіндегі мырыштың шамамен 85%-ы қазіргі уақытта RLE (күйдіру-сілтілеу-электролиз) процестерімен өндіріледі, ал ол өз кезегінде өндірілген әрбір тонна мырыш үшін 0,5-0,9 тонна құрғақ ярозит қалдық ретінде қалады, 2024 жылы мырыш өндірісі 14 миллион тоннаға дейін өсетіндігі болжанған болса, демек 7-12,6 миллион тоннаға дейін экологиялық қауіпті, өндірістік қолданысқа жарамсыз ярозит қалдық ретінде қоршаған ортаға шығарылады. 

Жоғарыда келтірілген мәліметтерден келесі қорытынды жасауға болады: мырыштың құны шикізат қорының азаюына байланысты өсетіндіктен, күрделі қүрамды, сапасы төмен  шикізаттан сапалы өнім алудың тиімді технологияларын әзірлеу өзекті мәселе болып табылады.

Металлургиялық өңдеу процесіне сапасыз минералды шикізатты тартудың негізгі себептерінің бірі – түсті және сирек металдардың жоғары сапалы рудаларының қорының таусылуы. Мұндай шикізатты атмосфералық гидрометаллургиялық әдістермен тікелей ерітінділеудің нәтижесінде қоспалардың, әсіресе темірдің ерітіндідегі мөлшері 15-16 есеге дейін артық мөлшерімен сипатталатын ерітінділер түзіледі. Мұндай ерітінділерді қоспалардан тазарту қазіргі уақытта өте проблемалы болып табылады. Бұл мәселенің өзектілігі ғылыми-техникалық әдеби дереккөздердің талдауымен және құрамында мырыш бар ерітінділерді қоспалардан тазартудың гидрометаллургиялық технологияларын зерттеу және қолданудағы кәсіпорындардың тәжірибесімен расталады. Барлық алуан түрлі әдістердің ішінде мырыш бар сульфат ерітінділеріндегі темір иондарын электрлік тотықтыру технологиясы қолдану қызығушылық тудырады, оның келесі артықшылықтары бар:

  • тазартылатын ерітіндіге қосымша элементтер мен қосылыстар енгізілмейді, бұл сонымен қатар оларды сатып алудың немесе дайындаудың, жеткізудің және сақтаудың қажеті жоқ дегенді білдіреді;
  • анион алмастырғыш мембраналы электролизердің көмегімен анодта Fe2+ ионын Fe3+ ионына электрототықтыру процесін орындасақ, онымен бір уақытта  анодта ерітінділерді мыс пен кадмийден тазартудың катодтық процесін қатар жүргізуге болады.
  • ерітіндідегі темір иондары гематит түрінде бөлініп алынады, гематит-экологиялық таза зат. Сондай-ақ, құрылыс материалы ретінде қолданысқа жарамды болуына байланысты экономикалық тимділікті де қамтамасыз етуге болады.

Мақсаты: Күрделі құрамды мырыш сульфаты ерітіндісін қоспалардан тазарту және ерітіндідегі темірді гематит түрінде бөліп алу.

Жобаның күтілетін және алынған нәтижелері:

Жылы Зерттеу бойынша алынған нәтижелері.
Жарияланымдар (оларға сілтемелері бар) мен патенттер; әлеуетті пайдаланушыларға арналған ақпарат
2024 жыл

Патенттік ақпаратты іздеу жүргізілді.

 Патенттік ақпараттарды жинақтау, салыстыру, сраптау қорытындысы бойынша төменгі сұрыпты қорғасын-мырыш кенінен мырыш алу әдісі мен жүйесі және төменгі сұрыпты мырыш сульфиді концентратын өңдеу әдістері бойынша сондай -ақ төменгі сұрыпты мырыш сульфидті концентраттардан мырыш алу әдісі тақырыптарына арналған зерттеулер қарастырылды.

Зерттеу тақырыбы бойынша ашық әдебиеттерде ұсынылған жаңа мақалалар мен патенттер табылып, күрделі құрамды мырыш сульфаты ерітіндісін тазартудың физико-химиялық зерттеулері бойынша және мырыш өнірісінен алынатын темір құрамды қалдықтарды өңдеу бойынша зерттеу тақырыбы бойынша әдеби шолу жазылды. Ғалымдардың соңғы зерттеулеріне сәйкес, алдағы онжылдықтарда көптеген негізгі металдардың шикізат базасының тапшылығы олардың құнының күрт өсуіне әкеледі, мысалы, қазіргі кезде салыстырмалы түрде арзан мырыш пен темір жақын арада құнды металдарға айналуы мүмкін. Мырыш қорлары 2030 жылға қарай  таусылады және  ұсынылған болжамдарға байланысты жақын арада металл бағасының жедел өсуін күтуге болады. Дүние жүзіндегі мырыштың шамамен 85%-ы қазіргі уақытта RLE (күйдіру-ерітінділеу-электролиз) процестерімен өндіріледі, ал ол өз кезегінде өндірілген әрбір тонна мырыш үшін 0,5-0,9 тонна құрғақ ярозит қалдық ретінде қалады, 2024 жылы мырыш өндірісі 14 миллион тоннаға дейін өсетіндігі болжанған болса, демек 7-12,6 миллион тоннаға дейін экологиялық қауіпті, өндірістік қолданысқа жарамсыз ярозит қалдық ретінде қоршаған ортаға шығарылады.  

Сондықтан осы қауіпті қалдықтың қоршаған ортаға шығарылуын болдырмау үшін ярозитті үрдісті гематитті үрдіске алмастыру керек. Әдеби шолу нәтижесі бойынша мырыш сульфаты ерітіндісін тазарту кезінде қолданылатын реактивті әдістерді, мембраналы электролизердің көмегімен тазарту әдісін қолданудың экологиялық және экономикалық жағынан тиімді екендігін болжауға болады.
2025 жыл

Мырыш өндірісіндегі, күрделі құрамды мырыш сульфаты ерітіндісін, мырыш сульфаты ерітіндісін темірден тазартудан кейін алынған темір қағын микроанализатормен химиялық, спектрлік, рентгендік фазалық талдауды және растрлық электронды талдауды пайдалана отырып, химиялық құрамын және құрылысын зерттеу.

Күрделі құрымды мырыш сульфаты ерітіндісін тазартудың технологиялық сызбасын әзірлеу.

Күрделі құрамды мырыш сульфаты ерітіндісін темірден тазартудан кейін алынған темір қағын гематит түрінде өңдеудің оңтайлы технологиялық схемасын әзірлеу.

Мырыш сульфаты ерітіндісіндегі темір иондарын гематит түрінде  бөліп алудың кинетикасын зерттеу, мырыш сульфаты ерітіндісіндегі Fe2+ иондарының тікелей электрохимиялық тотығуын жүзеге асыру үшін мембраналы электролизер қондырғысын құрастыру; анион алмастырғыш мембраналы электролизерде темір иондарын тотықтыру үрдісінің кинетикасын зерттеу; күрделі құрамды мырыш судьфаты ерітіндісін электрототықтырудан кейін алынған ерітіндіні кальций оксиді қатысында тұнбалауға жіберу, және алынған кектің химиялық құрамын және, құрылымдық формуласын анықтау;- мырыш өндірісіндегі темір құрамды өндірістік қалдықтарды магнетит түрінде бөліп алудың сызбанұсқасын жасау.

Мырыш өндірісіндегі темір құрамды өндірістің қалдықтарды магнетит түрінде бөліп алуға арналған қондырғы құрастыру.

Мырыш өндірісіндегі темір құрамды қалдықтарды магнетит түрінде бөліп алу үрдісін физико-химиялық әдістермен зерттеу.
2026 жыл

Зертханалық сынақтардың нәтижесінде алынған өнім нарықтық құнынан төмен болады, бұл технология әлеуетті инвесторларға ұсыну үшін енгізіледі. Мырыш және энергетика өнеркәсібінің қалдықтарын өңдеудің қалдықсыз интеграцияланған технологиясы бойынша тәжірибелік деректер алынады. «Казцинк» АҚ жұмыс істеп тұрған кәсіпорында кеңейтілген зертханалық зерттеулер актісі алынады.

Инфографика