Inventory number | IRN | Number of state registration | ||
---|---|---|---|---|
0324РК00852 | AP19677216-KC-24 | 0123РК00664 | ||
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 | 30000000 | AP19677216 | ||
Name of work | ||||
Исследование и разработка технологии и аппаратуры электродиализа растворов вольфрамата и сульфата натрия с регенерацией щелочи и кислоты | ||||
Type of work | Source of funding | Report authors | ||
Applied | Баимбетов Болотпай Сагынович | |||
0
0
3
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 | ||||
Растворы сульфатов натрия образующиеся в процессах гидрометаллургической переработки окисленных никелевых руд и сульфид-сода-сульфатной технологии переработки сульфидных концентратов цветных металлов, растворы вольфраматов натрия получаемые при переработке вольфрамовых руд методом спекания с содой. Түсті металдардың сульфидті концентраттарын өңдеудің сульфид-сода-сульфатты технологиясы кезінде және тотыққан никель кендерін гидрометаллургиялық өңдеу кезінде түзілетін натрий сульфаттарының ерітінділері, содалы пісіру әдісімен вольфрам кендерін қайта өңдеу кезінде алынатын натрий вольфраматтарының ерітінділері Исследование и разработка технологии и аппаратуры электродиализа: - растворов вольфрамата натрия с регенерацией щелочи и сокращением расхода неорганических кислот и количества сульфатно-хлоридных стоков; - растворов сульфата натрия с регенерацией щелочи и серной кислоты, что снижает себестоимость переработки сульфидных концентратов цветных металлов и повышает извлечение серы в товарную кислоту. Электродиализ технологиясы мен аппаратурасын зерттеу және әзірлеу: - сілтінің регенерациясы және бейорганикалық қышқылдар шығынының және сульфат-хлорид ағындарының мөлшерінің азаюы бар натрий вольфраматының ерітінділері; - сілті және күкірт қышқылымен регенерацияланған натрий сульфатының ерітінділері, бұл түсті металдардың сульфидті концентраттарын өңдеу құнын төмендетеді және тауарлы қышқылына күкірт шығаруды арттырады. Термодинамический анализ реакций по программе HSC 8. Вероятностно-детерминированное планирование экспериментов. Электродиализ с использованием анионо- и катион обменных мембран. Измерение плотности растворов с прибором Excellence D6. Измерения рН растворов приборами Hanna HI 2213 pH/OPR Metter. Спектрофотометрический анализ растворов на приборе JENWEY 6300 HSC 8 бағдарламасы бойынша реакцияларды термодинамикалық талдау. Эксперименттерді ықтималдық – анықталған жоспарлау. Анион және катион алмасу мембраналарын қолданатын электродиализ. Ерітінділердің тығыздығын Excellence D6 құралының көмегімен өлшеу. HANNA HI 2213 pH/OPR Matter аспаптарымен ерітінділердің рН-н өлшеу. JENWAY 6300 құрылғысында ерітінділерді спектрофотометриялық талдау Разработана система контроля расходов исходного раствора Na2SO4, продуктивных растворов NaOH и H2SO4 на основе электронного модуля и датчиков. Разработана методика определения составов растворов на основе измерения плотности с помощью прибора Excellence D6. На установке с 10 парами мембран проведены укрупненно-лабораторные исследования ЭД растворов Na2SO4 при непрерывной подаче исходных растворов и выводе продуктов. Выявлено, что многокамерные ЭД для очистки воды нецелесообразны для переработки растворов вольфрамата натрия. Разработана ЭД установка с двумя камерами, разделенными катионно-обменной мембраной и системой регулируемой циркуляции анолита и католита. Проведены исследования ЭД растворов вольфрамата натрия при непрерывной подаче исходных растворов и выводе продуктов. Новизна исследования заключается в получении зависимостей, описывающих влияние факторов на эффективность ЭД растворов Na2SO4. Выявлены зависимости степени конверсии Na2SO4 от плотности тока на начальной стадии переработки, а также зависимости расхода энергии на ЭД от концентрации Na2SO4 (39–86,3 г/л) и плотности тока. Определены зависимости тока ЭД ячейки от напряжения, что позволило рассчитать электропроводность и постоянную ячейки. Получены графические зависимости общего сопротивления ячейки и удельной электропроводности анолита от рН при силах тока (0,5; 1,0; 2,0 А). Также установлена зависимость изменения рН раствора вольфрамата натрия от времени ЭД в циркуляционной установке. Электрондық модуль мен сенсорларға негізделген Na2SO4 бастапқы ерітіндісінің, NaOH, H2SO4 өнімді ерітінділерінің шығынын бақылау жүйесі әзірленді. Excellence D6 құралының көмегімен тығыздықты өлшеу негізінде ерітінділердің құрамын анықтау әдістемесі жасалды. 10 жұп мембранасы бар қондырғыда бастапқы ерітінділерді үздіксіз беру, өнімдерді шығару кезінде Na2SO4 ЭД ерітінділеріне ірілендірілген-зертханалық зерттеулер жүргізілді. Суды тазартуға арналған көп камералы ЭД натрий вольфраматының ерітінділерін өңдеуге жарамсыз екендігі анықталды. Катион алмасу мембранасымен және анолит пен католиттің реттелетін айналым жүйесімен бөлінген екі камерасы бар ЭД қондырғысы жасалды. Бастапқы ерітінділерді үздіксіз беру, өнімдерді шығару кезінде натрий вольфраматының ЭД ерітінділеріне зерттеулер жүргізілді. Зерттеудің жаңалығы факторлардың Na2SO4 ЭД ерітінділерінің тиімділігіне әсерін сипаттайтын тәуелділіктерді алу болып табылады. Na2SO4 конверсия дәрежесінің бастапқы қайта өңдеу сатысындағы ток тығыздығына тәуелділігі, сондай-ақ ЭД энергия шығынының Na2SO4 концентрациясына (39-86,3 г/л), ток тығыздығына тәуелділігі анықталды. Ұяшықтың ЭД тогының кернеуге тәуелділігі анықталды, бұл электр өткізгіштігі мен ұяшық тұрақтысын есептеуге мүмкіндік берді. Ток күштерінде (0,5; 1,0; 2,0 А) анолиттің жалпы ұяшық кедергісі мен меншікті электр өткізгіштігінің рН-ға графикалық тәуелділігі алынды. Натрий вольфраматы ерітіндісінің рН өзгеруінің айналым қондырғысындағы ЭД уақытына тәуелділігі де анықталды. Проведены лабораторные исследования процессов ЭД с Na2SO4. Степень конверсии Na2SO4 составила 5,5-42,33% при расходе раствора 13,9-69,1 литра и плотности тока 13,2-118,6 А/м². Расход энергии на 1 кг Na2SO4 составил 0,95-2,11 кВт·ч. Получены зависимости степени конверсии от плотности тока и расхода энергии от концентрации Na2SO4. Проведены исследования на установке с 2 камерами для вольфрамата натрия (Na2WO4). Определены электропроводность и постоянная ячейки по зависимости тока от напряжения (R² = 0,9993). Изучено влияние pH анолита на общее сопротивление и удельную электропроводность. Получены зависимости изменения pH от продолжительности ЭД, которые показывают стадии удаления щелочи и образования промежуточных соединений. Рассчитаны расходы энергии на выделение тепла и выход по току при различных плотностях тока. Na2SO4 көмегімен ЭД процестеріне зертханалық зерттеулер жүргізілді. Na2SO4 конверсия дәрежесі 13,9-69,1 литр Ерітінді шығыны және 13,2-118,6 А/м2 ток тығыздығы кезінде 5,5-42,33% құрады. 1 кг Na2SO4 үшін энергия шығыны 0,95-2,11 кВт·сағ құрады. конверсия дәрежесінің Na2SO4 концентрациясына ток тығыздығы мен энергия шығынына тәуелділігі алынды. Натрий вольфраматы (Na2WO4) үшін 2 камералы қондырғыда зерттеулер жүргізілді. Токтың кернеуге тәуелділігі бойынша электр өткізгіштік және ұяшық тұрақтысы анықталды (R² = 0,9993). Анолиттің pН-ның жалпы кедергі мен меншікті электр өткізгіштікке әсері зерттелді. рН өзгеруінің ЭД ұзақтығына тәуелділігі алынды, олар сілтіні жою және аралық түзілу кезеңдерін көрсетеді. Әр түрлі ток тығыздығында жылу шығаруға және ток шығысына арналған энергия шығыны есептелді. Укрупненно-лабораторные исследования, отработка конструктивного оформления электродиализатора. Подана статья к публикации. Ірілендірілген-зертханалық зерттеулер, электродиализатордың конструктивті ресімделуін пысықтау. Мақала жариялауға жіберілді. Процесс электродиализа позволяет регенерировать щелочь и серную кислоту возвращая дорогостоящие реагенты в технологические схемы переработки сырья цветных и редких металлов при приемлемых для практики расходах энергии, исключает затраты на утилизацию сульфатных стоков, а в производстве вольфрама резко сокращает расход неорганических кислот и образование стоков. Электродиализ процесі сілті мен күкірт қышқылын қалпына келтіруге мүмкіндік береді, қымбат реагенттерді түсті және сирек металдардың шикізатын қайта өңдеудің технологиялық схемаларына практика үшін қолайлы энергия шығындарымен қайтарады, сульфат ағындарын кәдеге жарату шығындарын жояды, ал вольфрам өндірісінде бейорганикалық қышқылдардың шығынын және ағынды сулардың түзілуін күрт азайтады Металлургия цветных и редких металлов Түсті және сирек металдардың металлургиясы |
||||
UDC indices | ||||
669 | ||||
International classifier codes | ||||
53.37.00; | ||||
Key words in Russian | ||||
вольфрамат натрия; сульфат натрия; ионообменная мембрана; электродиализ; нерастворимый электрод; плотность тока; выход по току; | ||||
Key words in Kazakh | ||||
натрий вольфраматы; натрий сульфаты; ион алмасу мембранасы; электродиализ; ерімейтін электрод; ток тығыздығы; ток шығымы; | ||||
Head of the organization | Кульдеев Ержан Итеменович | Кандидат технических наук РК, кандидат технических наук РФ / профессор | ||
Head of work | Баимбетов Болотпай Сагынович | Кандидат технических наук / доцент |