Inventory number | IRN | Number of state registration | ||
---|---|---|---|---|
0324РК00562 | AP23490117-KC-24 | 0124РК00594 | ||
Document type | Terms of distribution | Availability of implementation | ||
Краткие сведения | Gratis | Number of implementation: 0 Not implemented |
||
Publications | ||||
Native publications: 0 | ||||
International publications: 0 | Publications Web of science: 0 | Publications Scopus: 0 | ||
Patents | Amount of funding | Code of the program | ||
0 | 33999969 | AP23490117 | ||
Name of work | ||||
Разработка технологии комплексной переработки пиритных концентратов с получением железоокисных пигментов и ультрадисперсных порошков металлов | ||||
Type of work | Source of funding | Report authors | ||
Applied | Чепуштанова Татьяна Александровна | |||
1
0
1
1
|
||||
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 | ||||
Объекты исследования - В качестве объектов исследований были использованы переработки пиритно-кобальтовые концентраты АО ССГПО, травильные растворы. Зерттеу объектілері – «ССГПО» АҚ колчеданды-кобальт концентраттарын өңдеу және тұздық ерітінділері зерттеу нысаны ретінде пайдаланылды. Целью проекта является разработка комплексной технологии переработки пиритных концентратов с получением железоокисных пигментов (Fe2O3, Fe3O4), порошков оксидов металлов (Fe2O3, Fe3O4) и ферритов на их основе состава NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4 методом высокотемпературного гидролиза с регенерацией соляной кислоты. Жобаның мақсаты темір оксиді пигменттерін (Fe2O3, Fe3O4), металл оксиді ұнтақтарын (Fe2O3, Fe3O4) және олардың негізінде NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4 құрамды ферриттерді алу үшін пирит концентраттарын өңдеудің кешенді технологиясын әзірлеу болып табылады. тұз қышқылының регенерациясымен температуралық гидролиз. Методы исследования - технология комплексной переработки пиритных концентратов с получением железоокисных пигментов Fe2O3, Fe3O4 и ультрадисперсных порошков металлов и ферритов из монометаллических хлоридных растворов. Пиритные огарки подвержены схеме низкотемпературного хлорирующего обжига с последующим перколяционным выщелачиванием прохлорированных огарков. Схема низкотемпературного хлорирующего обжига с одновременной отгонкой и улавливанием хлоридвозгонов в барботерах и электрофильтрах. Установлены оптимальные термодинамические условия хлоридвозгонки: хлорирующие реагенты NaCl, MgCl, CaCl, а также хлор и газообразные хлоридпроизводные, нами использовался , CaCl; температура 1000-1150 °С в присутствии восстановителя и парвоздушной смеси. Данные условия позволяют до 25 % извлечь никель и до 7 % кобальта в возгоны из огарков. Зерттеу әдістері – монометалл хлорид ерітінділерінен Fe2O3, Fe3O4 темір оксиді пигменттерін және металдар мен ферриттердің ультра ұсақ ұнтақтарын алу үшін пирит концентраттарын кешенді өңдеу технологиясы. Пирит шлактары төмен температурада хлорлау күйдіру схемасына ұшырайды, содан кейін хлорланған шлактарды перколяциялық шаймалау. Көпіршіктер мен электрофильтрлердегі хлоридті сублимдерді бір уақытта айдау және ұстау арқылы төмен температуралы хлорлау күйдіру схемасы. Хлоридті сублимациялаудың оңтайлы термодинамикалық шарттары белгіленді: хлорлау реагенттері NaCl, MgCl, CaCl, сондай-ақ хлор және газ тәрізді хлоридтер туындылары CaCl; тотықсыздандырғыш және бу-ауа қоспасы болған кезде температура 1000-1150 °С. Бұл шарттар шлактардан сублиматтарға 25% дейін никель және 7% дейін кобальт алуға мүмкіндік береді. Полученные результаты и новизна. Новизна исследований данного этапа заключается в установлении того, что величины энергии Гиббса по реакции FeCl2+H2=Fe+2HCl показывают возможность восстановления безводного хлорида железа при изменении отношения парциального давления газовой фазы P2HCl/PH2 от 1 до 0,1 и снижение температуры, при которой возможно восстановление железа от 1273 до 873 К. Получены кристаллы железа в виде (FeCl2‧4H2O) гидротермическим разложением кристаллогидратов. Установлены оптимальные термодинамические условия хлоридвозгонки никеля и кобальта хлористым кальцием. Научная новизна проекта заключается в разработке солянокислотной технологии переработки пиритно-кобальтовых концентратов с получением ультрадисперсных порошков (Fe2O3, Fe3O4), цветных металлов и ферритов (NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4) на их основе с одновременной регенерацией соляной кислоты. Алынған нәтижелер және жаңалық. Бұл кезеңдегі зерттеудің жаңалығы FeCl2+H2=Fe+2HCl реакциясы үшін Гиббс энергиясының мәндері газдың парциалды қысымының қатынасы кезінде сусыз темір хлоридінің тотықсыздану мүмкіндігін көрсететіндігін анықтауда. фазасы P2HCl/PH2 1-ден 0,1-ге дейін өзгереді және темірдің тотықсыздануы мүмкін болатын температураның төмендеуі 1273-тен 873 К-ге дейін. Никель мен кобальт хлоридін кальций хлоридімен сублимациялаудың оңтайлы термодинамикалық шарттары белгіленді. Жобаның ғылыми жаңалығы пирит-кобальт концентраттарын өңдеудің тұз қышқылының технологиясын жасауда, олардың негізінде ультра ұсақ ұнтақтарды (Fe2O3, Fe3O4), түсті металдар мен ферриттерді (NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4) регенерациялау арқылы алу болып табылады. тұз қышқылы. Основные конструктивные и технико-эконом показатели – солянокислотная технология получения ультрадисперсных порошков цветных металлов, пигментов и ферритов на их основе; получение справочных данных по составу и механизму восстановления железа, получению нанопорошков никеля, кобальта, цинка, железа и ферритов на их основе (NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4); получение новых данных по влиянию механизму высокотемпературного гидролиза; применение методики получения прекурсоров ферритов высокотемпературным гидролизом хлоридных растворов, включающей кристаллизацию хлоридных растворов, высокотемпературное гидротермическое разложение с получением нано-размерных оксидов, шихтовку, получение компактных ферритов и установление их физико-химических характеристик улучшает технико-экономические показатели процесса за счет снижения себестоимости порошков, в силу использования дешевого исходного сырья, приводит к сокращению затрат за счет исключения лишних технологических операций по сравнениюс существующими методиками. Негізгі конструкторлық және техникалық-экономикалық көрсеткіштер түсті металдардың, олардың негізіндегі пигменттердің және ферриттердің ультра ұсақ ұнтақтарын алудың тұз қышқылының технологиясы; темірдің құрамы мен тотықсыздану механизмі, никельдің, кобальттың, мырыштың, темірдің және олардың негізінде ферриттердің (NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4) наноұнтақтарын алу туралы анықтамалық мәліметтер алу; жоғары температуралы гидролиз механизмінің әсері туралы жаңа мәліметтер алу; хлорид ерітінділерінің жоғары температуралы гидролизі, оның ішінде хлорид ерітінділерін кристалдау, наноөлшемді оксидтерді алу арқылы жоғары температуралы гидротермиялық ыдырау, араластыру, ықшам ферриттерді алу және олардың физикалық қасиеттерін орнату арқылы феррит прекурсорларын алу әдістемесін қолдану және химиялық сипаттамалары ұнтақтардың құнын төмендету арқылы процестің техникалық-экономикалық көрсеткіштерін жақсартады, арзан шикізатты пайдалану күшінде қолданыстағы әдістермен салыстырғанда қажетсіз технологиялық операцияларды жою есебінен шығындардың төмендеуіне әкеледі. Степень внедрения – рекомендованы опытно-промышленные испытания. Іске асыру дәрежесі – пилоттық сынақтар ұсынылады. Эффективность. Экономический эффект заключается в снижении себестоимости нанопорошков оксидов цветных металлов полученных из отработанных солянокислых или травильных растворов на 20-25 % за счет вовлечения в переработку нетрадиционного техногенного сырья в виде отходов и последующей регенерацией соляной кислоты; создание производства и расширение номенклатуры конкурентоспособной товарной продукции (тонкодисперсных оксидов железа, никеля, кобальта и цинка, и ферритов на их основе) из нетрадиционных техногенных отходов. Предварительная экономическая эффективность показала, что стоимость ферритов (NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4) в 2 раза ниже действующих цен на аналогичные порошки, 60-80 $ США против 100 - 350 $ США за нанопорошки аналогичного состава на рынке. Тиімділік. Экономикалық тиімділік – қалдықтар түріндегі дәстүрлі емес техногендік шикізатты өңдеуге тарту есебінен тұз қышқылының қалдықтарынан немесе отвар ерітінділерінен алынған түсті металл оксидтерінің наноұнтақтарының құнын 20-25%-ға төмендету және одан әрі тұз қышқылын қалпына келтіру; дәстүрлі емес техногендік қалдықтардан бәсекеге қабілетті тауарлық өнімдердің (темірдің, никельдің, кобальттың және мырыштың жұқа оксидтері және олардың негізіндегі ферриттер) өндірісін құру және номенклатурасын кеңейту. Алдын ала экономикалық тиімділік көрсеткендей, ферриттердің (NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4) құны ұқсас ұнтақтардың қазіргі бағасынан 2 есе төмен, нарықтағы ұқсас құрамды наноұнтақтардың 100-350 АҚШ долларына қарсы 60-80 АҚШ доллары. Область применения – металлургия. Қолдану саласы: металлургия. |
||||
UDC indices | ||||
621.1:669.07.01 | ||||
International classifier codes | ||||
53.37.13; | ||||
Key words in Russian | ||||
Пиритные концентраты; Солянокислотная технология; Высокотемпературный гидролиз; Железоокисные пигменты; Ферриты; | ||||
Key words in Kazakh | ||||
Пирит концентраттары; Тұз қышқылының технологиясы; Жоғары температуралы гидролиз; Темір оксиді пигменттер; Ферриттер; | ||||
Head of the organization | Кульдеев Ержан Итеменович | канд. геол.-минерал. наук / профессор | ||
Head of work | Чепуштанова Татьяна Александровна | Кандидат технических наук, доктор PhD (диплом МОН РК и Горной школы Колорадо США) / ассоциированный профессор |