The object of research, development or design (in Russian) : Ценосферы – золы уноса ТЭЦ, сорбент ядерных отходов, катализаторы промышленно важных процессов

The object of research, development or design (in Kazakh) : Ценосфералар – ЖЭС-ның күл-қоламтасы, ядролық қалдықтардың сорбенті, өнеркәсіптік маңызды процестердің катализаторлары

Aim of work (in Russian) : Разработка технологий комплексной переработки золы уноса тепловых электростанций для получения новых композиционных материалов многоцелевого назначения. Разработка процессов механоактивации, ультразвуковой обработки, кавитации, микроволнового облучения исходного сырья для повышения эффективности и экономичности экологически чистых технологий получения целевых промышленно значимых товарных продуктов из техногенных отходов ТЭС для покрытия дефицита внутреннего и внешнего рынков, что приведёт к повышению экспортного потенциала страны.

Aim of work (in Kazakh) : Көп мақсатта қолданылатын жаңа композициялық материалдар алу үшін жылу электр станцияларының күл қоламтасын кешенді өңдеу технологиясын жасау. Ішкі және сыртқы нарықтардағы жетіспеушілікті жою үшін жылу электр станцияларының техногендік қалдықтарынан мақсатты өнеркәсіптік маңызды тауарлық өнімдер алудың экологиялық таза технологияларының тиімділігін жоғарлату және экономикалық тиімділігін арттыру үшін бастапқы шикізатты механикалық активациялау, ультрадыбыстық өңдеу, кавитация, микротолқынды сәулелену процестерін жасау, бұл еліміздің экспорттық әлеуетін арттыруға әкеледі.

Методы исследования (на русском) : Для проведения магнитных измерений использовали вибрационный магнитометр Гистерезисограф АМН-500 (Италия), электронно-микроскопические исследования и электронно-зондовый анализ проводили на приборе «Camebax-Microbeam» (Франция), фазовый состав контролировали с помощью рентгенофазового анализа на рентгеновском дифрактометре Дрон-0,5, химический состав поверхности катализаторов исследовали на рентгеновском фотоэлектронном спектрометре ЭС-2401, изучение химического состава поверхности проведено на Оже-спектрометре рН1-590. Физико-химические особенности магнитных полимерных композитов изучали с помощью современных методов анализа, таких как: 1H ЯМР-спектроскопии, гель проникающей хроматографии (ГПХ), 2-D TOCSY ЯМР, 2-D COSY ЯМР, ИК-, УФ-спектроскопии, потенциометрии, сканирующие электронной микроскопии (СЭМ), вискозиметрии, осмометрии, турбидиметрии, термогравиметрии, просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), флуоресценции.

Методы исследования (на казахском) : Магниттік өлшеулер үшін Гистерезисограф АМН-500 вибрациондық магнитометрі қолданылды, Италия, «Саmebax-Microbeam» құралында электронды микроскопиялық зерттеулер және электронды зонды талдау жүргізілді, Франция, Дрон-0,5 рентгендік дифрактометрінде рентгендік фаза талдауы арқылы фазалық құрамы бақыланды, катализаторлар бетінің химиялық құрамы ЭС-2401 рентгендік фотоэлектрондық спектрометрінде зерттелді және рН1-590 Оже-спектрометрінде беттің химиялық құрамын зерттеу орындалды. 1H ЯМР-спектроскопия, гель өткізгішті хроматография (ГӨХ), 2-D TOCSY ЯМР, 2-D COSY ЯМР, ИҚ-, УК-спектроскопия, потенциометрия, сканерерлеу электрондық микроскопия (СЭM), вискозиметрия, осмометрия, турбидиметрия, термогравиметрия, трансмиссиялық электронды микроскопия (TEM), флуоресценция сияқты заманауи талдау әдістері арқылы магнитті полимерлік композиттердің физика-химиялық ерекшеліктері зерделенді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведен анализ современного состояния проблемы, связанной с разработкой и получением матричных материалов для концентрирования и локализации ЖРАО в Казахстане и за рубежом. Разработан способ, предложена технологическая схема разделения концентратов ценосфер с получением узких фракций ценосфер постоянного состава с заданным размером, морфологией и магнитными свойствами. Проведены физико-химические исследования узких фракций ценосфер после разделения. Определены методы направленного модифицирования ценосфер с целью получения микросферических сорбентов различных модификаций в магнитном поле и без него. Разработана технология, оптимизированы технологические условия получения ценосфер стабилизированного химического, минерально-фазового и цеолитоподобного составов алюмосиликата и шпинельной структуры магнитного железа в качестве матрицы для приготовления катализаторов: крекинга, окисления метанола до формальдегида, получения олефинов, окисления фенолов, окислительного превращения метана. Исследование каталитических свойств исходных магнитных микросфер позволило предположить, что активность новых стеклокристаллических систем в реакции окисления метана аддитивно определяется свойствами двух фаз: α-Fe2O3 и (Fe,Mg,Mn)Fe2O4.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Қазақстандағы және шет елдерде СРАҚ концентрациялау және залалсыздандыруға арналған матрицалық материалдарды әзірлеу мен өндіруге байланысты мәселенің қазіргі жағдайына талдау жүргізілді. Берілген өлшеммен, морфологиясы және магниттік қасиеттерімен құрамы тұрақты ценосфераның жіңішке фракцияларын алу үшін ценосфера концентраттарын бөлу әдістері жасалып, технологиялық схемасы ұсынылды. Бөлгеннен кейін ценосфераның жіңішке фракцияларына физика-химиялық зерттеулер жүргізілді. Магнит өрісінде және өріссіз әртүрлі модификацияланған микросфералық сорбенттер алу мақсатында ценосфераларды бағытты модификациялау әдістері анықталды. Матрица ретінде шпинель құрылымды магнитті темірмен және құрамы химиялық, минералды-фазалық және цеолит тәрізді алюмосиликатпен тұрақтандырылған ценосфера алу технологиясы жасалып, технологиялық жағдайлары: крекинг, метанолды формальдегидке дейін тотықтыру,олефиндер алу, фенолды тотықтыру, метанды тотықтыру айналымы катализаторларынын дайындау үшін оңтайландырылды. Бастапқы магнитті микросфераның каталитикалық қасиеттерін зерттеу метанды терең тотықтыру реакциясында жаңа шыныкристалды жүйенің активтілігі аддитивті екі фазаның α-Fe2O3 и (Fe,Mg,Mn)Fe2O4 қасиеттерімен анықталатының болжауға мүмкіндік берді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Отметим, что полученные результаты окажут существенное влияние на развитие науки и технологий в Казахстане, поскольку получены новые модифицированные каталитические материалы на основе наногибридных магнитных композитов с высокой эффективностью. Экономический эффект от использования полученных разработок будет достаточно высоким, так как в результате получения новых магнитных композитных материалов будет значительно увеличена эффективность выхода вторичной продукции, улучшена экологическая обстановка (за счёт более эффективной каталитической активности, а также за счёт использования техногенных отходов (зола уноса ТЭЦ)). Согласно технико-экономическим расчётам, при создании установки при одной ТЭС с объёмом производства алюмосиликатных микросфер в 2000 т в год суммарные выгоды для экономики могут составить 250-375 млн. тенге в год в зависимости от её регионального расположения.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Алынған нәтижелер Қазақстандағы ғылым мен техниканың дамуына елеулі әсер ететіндігін атап өткен жөн, өйткені өнімділігі жоғары наногибридті магниттік композиттер негізінде жаңа түрлендірілген каталитикалық материалдар алынды. Алынған нәтижелерді пайдаланудан экономикалық тиімділік өте жоғары болады, өйткені жаңа магнитті композитті материалдарды алу нәтижесінде қосалқы өнімдердің өнімділігі едәуір артады, экологиялық жағдай жақсарады (каталитикалық белсенділіктің тиімділігінен, сондай-ақ, техногенді қалдықтарды пайдалану арқылы (ЖЭС күл қоламтасын)). Техникалық және экономикалық есептеулерге сәйкес жылына 2000 тонна алюмосиликатты микросфералар өндіретін бір ЖЭС-да құрылғы құрған кезде, экономиканың жалпы пайдасы оның аймақтық орналасуына байланысты жылына 250-375 млн. теңгеге жетуі мүмкін.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : Предприятия химической, радиохимической, нефтехимической и газохимической промышленности, ТЭС

Field of application (in Kazakh) : Химиялық, радиохимиялық, мұнай-химия және газ-химия өнеркәсібі кәсіпорындары, ЖЭС