The object of research, development or design (in Russian) : Фосфогипс

The object of research, development or design (in Kazakh) : Фосфогипс

Aim of work (in Russian) : Оптимизация процесса ск-СО2 конверсии отвального фосфогипса с дальнейшим концентрированием РЗЭ из полученных продуктов.

Aim of work (in Kazakh) : Үйінді фосфогипстің ЖК-СО2 конверсия процесін оңтайландыру, одна әрі алынған өнімдерден СЖЭ шоғырландыру.

Методы исследования (на русском) : Контроль качества получаемых продуктов будет осуществляться методами РФА, ИСП-МС, а также методами гравиметрии и атомно-абсорбционной спектроскопии. Экспериментальные исследования будут включать анализ исходного сырья, его промывку от растворимых примесей, оптимизацию режимов конверсии ФГ с целью увеличения скорости реакции конверсии и улучшения качества получаемых продуктов с 87 до 99%, анализ форм нахождения РЗЭ в структурах твердых продуктов конверсии, выделение РЗЭ из продуктов конверсии и их концентрирование различными физико-химическими методами.

Методы исследования (на казахском) : Алынған өнімдердің сапасы XRF, ICP-MS, сондай-ақ гравиметрия және атомдық абсорбциялық спектроскопия арқылы бақыланатын болады. Эксперименттік зерттеулер шикізатты талдауды, оны еритін қоспалардан жууды, конверсиялық реакция жылдамдығын арттыру және алынған өнімнің сапасын 87-ден 99%-ға дейін арттыру мақсатында ФГ конверсиялық режимдерін оңтайландыруды, сирек кездесетін шикізат түрлерін талдауды, қатты конверсиялық өнімдердің құрылымдарындағы жер элементтері, конверсиялық өнімдерден сирек жер элементтерін оқшаулау және әртүрлі физикалық-химиялық әдістермен олардың қойылтуды қамтиды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведена очистка генеральной пробы фосфогипса от водорастворимых примесей, а также наработан очищенный фосфогипс для проведения конверсии в условиях ск-СО2. В ходе экспериментов установлено, что содержание всех водорастворимых фосфатов (гидрофосфатов, дигидрофосфатов) составляет 39,4% и фтора 12% от их общего содержания в исходной форме фосфогипса. В результате серии экспериментов по конверсии фосфогипса построена модель, описывающая влияние контроллируемых параметров процесса на степень конверсии сульфата кальция в карбонат кальция. Модель описывается уравнением Y = 34,66 - 4,8X3. Установлено, что наиболее влияющим фактором является соотношение Т:Ж в системе. Также установлено, что оптимальный диапазон давления в системе 50-65 атм. При его дальнейшем повышении степень конверсии увеличивается не значительно. Методом крутого восхождения модель была оптимизирована, степень конверсии увеличилась с 85 до 90 % при условиях: t = 15 мин, T = 33 ℃, P = 55 атм, скорость потока СО2= 800 -1200 г/мин. Проведена пробоподготовка полученной пробы. Генеральная проба была высушена в течении 24 часов при температуре 100 – 105 ⁰С. Измельчение и сокращение проводилось методами квартования, кольца и конуса. Отбор аналитических навесок осуществлен методом шахматного отбора. Пробы проанализированы на содержание целевой группы редкоземельных металлов и макрокомпонентов методами рентгенофазового анализа, СЭМ, ICP-MS и атомно-абсорбционной спектроскопией.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Фосфогипстің жалпы үлгісі суда еритін қоспалардан тазартылды, сонымен қатар АК-CO2 жағдайында конверсиялау үшін тазартылған фосфогипс өндірілді. Тәжірибе барысында барлық суда еритін фосфаттардың (гидрофосфаттар, дигидрофосфаттар) мөлшері олардың жалпы құрамындағы фосфогипстің бастапқы түрінде 39,4% және фтор 12% құрайтыны анықталды. Фосфогипсті конверсиялау бойынша тәжірибелер сериясының нәтижесінде кальций сульфатының кальций карбонатына айналу дәрежесіне бақыланатын процесс параметрлерінің әсерін сипаттайтын модель құрастырылды. Модель Y = 34,66 - 4,8X3 теңдеуімен сипатталады. Жүйедегі Қ:С қатынасы ең әсер ететін фактор екені анықталды. Сондай-ақ жүйедегі оңтайлы қысым диапазоны 50-65 атм болатыны анықталды. Оның одан әрі ұлғаюымен конверсия дәрежесі айтарлықтай өспейді. Модель тік көтерілу әдісі арқылы оңтайландырылған, конверсия дәрежесі келесі шарттарда 85-тен 90%-ға дейін өсті: t = 15 мин, T = 33 ℃, P = 55 атм, CO2 ағынының жылдамдығы = 800 -1200 г/мин. Алынған үлгінің сынамасын дайындау жүргізілді. Жалпы үлгі 100 – 105 ⁰С температурада 24 сағат бойы кептірілді. Тегістеу және редукциялау ширек, сақина және конустық әдістермен жүргізілді. Аналитикалық үлгілерді іріктеу шахматты таңдау әдісімен жүргізілді. Үлгілер рентгендік фазалық талдау, СЭМ, ICP-MS және атомдық абсорбциялық спектроскопияны пайдалана отырып, сирек жер металдары мен макрокомпоненттердің мақсатты тобының мазмұнына талдау жасалды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Результаты проведенных фундаментальных исследований найдут практическое применение при разработке принципиально новых высокоэффективных, экономически выгодных, безотходных технологий переработки техногенного сырья; позволят улучшить характеристики уже внедренных технологий по комплексной переработке ФГ, а также снизить конечную стоимость получаемых продуктов и полупродуктов. 

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жүргізілген іргелі зерттеулердің нәтижелері техногендік шикізатты өңдеудің принципті жаңа жоғары тиімді, үнемді, қалдықсыз технологияларын әзірлеуде практикалық қолдануды табады; ФГ кешенді өңдеудің қазірдің өзінде енгізілген технологияларының сипаттамаларын жақсартуға, сондай-ақ алынған өнімдер мен аралық өнімдердің соңғы құнын төмендетуге мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : енгізілмеген

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Производства минеральных удобрений; производство гипсовых вяжущих, применяемых в строительстве; комплексная переработка техногенных отходов на предприятиях фосфорной промышленности РК. 

Field of application (in Kazakh) : Минералды тыңайтқыштарды өндіру; құрылыста қолданылатын гипстік байланыстырғыштарды өндіру; Қазақстан Республикасының фосфор өнеркәсібі кәсіпорындарында техногендік қалдықтарды кешенді қайта өңдеу.