Inventory number IRN Number of state registration
0323РК00029 AP13268858-KC-23 0122РК00200
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 7953976 AP13268858
Name of work
Исследование технологии получения микродисперсного оксида кремния высокой чистоты и металлургического кремния из отходов асбестового производства
Type of work Source of funding Report authors
Applied Байгенженов Омирсерик Сабыржанович
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

В качестве объекта исследования были выбраны кремнийсодержащие отходы асбестового производства

Зерттеу обьектісі ретінде асбест өндірісінің кремний құрамдас қалдықтары алынды

Целью исследовательской работы является определение термодинамических и кинетических закономерностей процесса выщелачивания кремнисодержащих компонентов соляной кислотой, определение оптимальных параметров процесса выщелачивания и получение диоксида кремния высокой чистоты

Зерттеу жұмысының мақсаты - кремний құрамдас қалдықтарды тұз қышқылымен шаймалау процесінің термодинамикасы мен кинетикалық заңдылықтарын, шаймалау процесінің тиімді параметрлерін анықтап, ерімеген кремнийқұрамдас материалдардан жоғары тазалықтағы кремний диоксидін алу

Методы исследования-химический анализ, термический анализ, гранулометрический анализ, ИК – спектроскопия жидких и твердых образцов

Зерттеу әдістері – химиялық талдау, термиялық талдау, гранулометриялық талдау, сұйық және қатты үлгілердің ИҚ спектроскопиясы

В результате проведенных исследований были выявлены термодинамические и кинетические закономерности процесса выщелачивания кремнийсодержащих асбестовых отходов. Рассчитана энергия Гиббса реакций образования хлорида магния в соляной кислоте и проанализированы ионные формы магния в продуктивном растворе. В результате экспериментальных работ были определены оптимальные параметры процесса выщелачивания и получения SiO2·2H2O. Установлено, оптимальными параметрами процесса выщелачивания являются: соотношение твердой и жидкой фаз – 1: 3, продолжительность процесса – 3 часа и температура 90 ºC. Полученные данные процесса выщелачивания были обработаны экспоненциальным кинетическим уравнением, уравнением диффузии Яндера, уравнениями Дроздова-Ротиняна и Праута-Томпкинса и рассчитаны энергия активации протекающей реакции. В результате работы по гравитационному обогащению и термической обработке продукта процесса выщелачивания получен оксид кремния чистотой 99,9%.

Жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде кремний құрамдас асбест қалдықтарын шаймалау процесінің термодинамикалық және кинетикалық заңдылықтары анықталды. Бастапқы материал құрамындағы негізгі минералдық түзілімдердің тұз қышқылында еріп, магний хлориді түзілу реакцияларының Гиббс энергиясы есептеліп, шаймалау процесінің өнімдік ерітіндісіндегі магнийдің иондық формалары талданды. Зертханалық жұмыстар барысында бастапқы материал құрамындағы компоненттерді шаймалап жою процесінің, және SiO2·2H2O алудың тиімді параметрлері анықталды. Белгілі болғандай шаймалау процесін барынша тиімді жүргізу үшін процесті қатты және сұйық фазалардың қатынасы – 1: 3, процес ұзақтығын – 3 сағат және 90 ºC температурада жүргізу керектігі анықталды. Шаймалау процесіндегі алыған мәндерді экспоненциалды кинетикалық теңдеу, Яндердің диффузиялық теңдеуі, Дроздов-Ротинян және Праут-Томпкинс теңдеулері арқылы өңделіп, жүретін реакцияның активтену энергиясы анықталды. Шаймалау процесінің өнімін гравитациялық байыту және термиялық өңдеу жұмыстарының нәтижесінде тазалығы 99,9 % таза кремний оксиді алынды.

Технология переработки асбестовых отходов широко рассматривается как экономически эффективное решение, особенно учитывая огромные запасы - более 300 миллионов тонн. Эта технология позволяет производить высокочистые продукты с уровнем чистоты 99,9%, что делает их пригодными для различных отраслей промышленности, включая металлургию, энергетику и химическое машиностроение. Кроме того, когда отработанные кислоты алюминиевого завода используются в качестве реагентов для выщелачивания, разработанная технология становится еще более доступной и экономичной.

Қоры 300 млн тоннадан асатын асбест қалдықтарын өңдеп, металлургия, энергетика және химиялық инженерия сияқты өндірістерде қолдануға жарамды 99,9 % тазалық дәрежесіндегі өнімдерді алу экономикалық тиімді технология болып есептеледі. Оның үстіне шаймалаушы реагент ретінде алюминий заводының қалдық қышқылдары қолданылатын жағдайда – жасалған технология өте арзан және экономикалық тиімді технология болып саналады

Экспериментальные работы по процессам выщелачивания и гравитационного обогащения могут быть внедрены в учебный процесс

Шаймалау және гравитациялық байыту процестері бойынша жүргізілген эксперименттік жұмыстардың оқу үрдісіне енгізілу мүмкіншілігі бар

Разработка технологии, использующей промышленные отходы в качестве сырья для производства оксида кремния, считается как экономически, так и социально эффективной. Экономическая эффективность метода определяется переработкой миллионов тонн измельченных, технологически подготовленных отходов, в то время как его социальная и экологическая эффективность определяется надлежащей утилизацией вредных отходов.

Өнеркәсіптік қалдықтарды кремний оксидін өндіру үшін шикізат ретінде пайдаланатын технологияны әзірлеу экономикалық жағынан өте тиімді болып саналады. Әдістің экономикалық тиімділігі ұсақталған миллиондаған тонна қалдықтарды қайта өңдеп тауарлы өнім алу нәтижесінде анықталады.

металлургия, энергетика, химическая инженерия

металлургия, энергетика, химиялық инженерия

UDC indices
669.053
International classifier codes
53.00.00;
Key words in Russian
отходы асбестового производства; переработка; оксид кремний; металлургический кремний; восстановление;
Key words in Kazakh
асбест өндірісінің қалдықтары; қайта өңдеу; кремний оксиді; Металлургиялық кремний; тотықсыздандыру;
Head of the organization Кульдеев Ержан Итеменович Кандидат технических наук / профессор
Head of work Байгенженов Омирсерик Сабыржанович Доктор PhD / ассоциированный профессор