The object of research, development or design (in Russian) : Объекты исследования - В качестве объектов исследований были использованы переработки пиритно-кобальтовые концентраты АО ССГПО, травильные растворы.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектілері - Зерттеу объектілері ССГПО АҚ пирит-кобальт концентраттарын өңдеу және тұздық ерітінділері болды.

Aim of work (in Russian) : 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.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты темір оксиді пигменттерін (Fe2O3, Fe3O4), металл оксиді ұнтақтарын (Fe2O3, Fe3O4) және олардың негізінде NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4 жоғары гидрогенерацияланған қышқылды гидрогенерациялау арқылы ферриттерді алу үшін пирит концентраттарын өңдеудің кешенді технологиясын әзірлеу болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования - технология комплексной переработки пиритных концентратов с получением железоокисных пигментов Fe2O3, Fe3O4 и ультрадисперсных порошков металлов и ферритов из монометаллических хлоридных растворов состава NiFe2O4, CoFe₂O₄, ZnFe₂O₄. На данном этапе применялась технология высокотемпературного гидролиза и процесс кристаллизации растворов хлоридов железа. И очищенных растворов от примесей методом кристаллизации были получены следующие ферриты: феррит NiFe2O4: метод получения - соосаждения гидроксидов, размер получаемых частиц 5–20 нм NiFe2O4; феррит CoFe₂O₄: метод получения - соосаждение гидрооксидов, размер получаемых частиц 5–20 нм CoFe₂O₄; феррита ZnFe₂O₄: метод получения - способ твёрдофазного синтеза из смеси ZnO + Fe₂O₃; молярное отношение ZnO : Fe₂O₃ = 1 : 1, размер частиц до 100 нм. Выполнено аппаратурное оформление технологии получения ферритов.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістері: NiFe2O4, CoFe₂O₄, ZnFe₂O₄ құрамды монометалл хлорид ерітінділерінен Fe2O3, Fe3O4 темір оксиді пигменттерін және металдар мен ферриттердің ультра ұсақ ұнтақтарын алу арқылы пирит концентраттарын кешенді өңдеу технологиясы. Бұл кезеңде жоғары температуралы гидролиз технологиясы және темір хлоридінің ерітінділерінің кристалдану процесі қолданылды. Кристалдану әдісімен қоспалардан тазартылған ерітінділерден келесі ферриттер алынды: NiFe2O4 ферриті: алу әдісі - гидроксидтерді бірге тұндыру, алынған бөлшектердің өлшемі 5–20 нм NiFe2O4; CoFe₂O₄ феррит: алу әдісі гидроксидтерді бірге тұндыру, алынған бөлшектердің мөлшері 5–20 нм CoFe₂O₄; ZnFe₂O₄ феррит: өндіру әдісі – ZnO + Fe₂O₃ қоспасынан қатты фазалық синтез; молярлық қатынасы ZnO : Fe₂O₃ = 1 : 1, бөлшектердің өлшемі 100 нм дейін. Ферритті өндіру технологиясының жабдықтары әзірленді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Полученные результаты и новизна. Новизна данного этапа заключается в том, что впервые разработана технология получения прекурсоров ферритов состава NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4 высокотемпературным гидролизом из хлоридных растворов и последующим соосаждением гидроксидов, полученных при переработке пиритно-кобальтовых концентратов. Методом SEM EDS установлено, что полученные порошки ферритов имеют крупность в среднем 5–20 нм. Установлено, что полученный восстановленный порошок железа FeCl₂ → обладает плотностью после спекания ~96 %, при том, как у порошка карбонильного железа → плотность после спекания составляет ~92 %, что говорит об эффективности разработанной технологии высокотемпературного гидролиза и кристаллизации. 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.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Нәтижелер және жаңалық. Бұл кезеңнің жаңалығы хлорид ерітінділерінен жоғары температуралы гидролиз арқылы NiFe2O4, ZnFe2O4 және CoFe2O4 құрамдарының феррит прекурсорларын алу технологиясын жасауда және концентрат-кобальтты өңдеу кезінде алынған гидроксидтерді кейіннен бірге тұндыруда. SEM EDS көмегімен алынған феррит ұнтақтарының орташа бөлшектерінің өлшемі 5-20 нм болатыны анықталды. Алынған қалпына келтірілген темір ұнтағы FeCl₂ агломерациядан кейінгі тығыздыққа ие болады, ал карбонилді темір ұнтағының тығыздығы ~92% құрайды, бұл әзірленген жоғары температуралы гидролиз және кристалдану технологиясының тиімділігін көрсетеді. Жобаның ғылыми жаңалығы ультра дисперсті ұнтақтарды (Fe2O3, Fe3O4), түсті металдар мен ферриттерді (NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4) алу үшін пирит-кобальт концентраттарын өңдеудің тұз қышқылының технологиясын әзірлеуде жатыр.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : 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 сравнению с существующими методиками.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Негізгі конструкторлық және техникалық-экономикалық көрсеткіштер түсті металдардың ультра дисперсті ұнтақтарын, олардың негізінде пигменттер мен ферриттерді алудың тұз қышқылы технологиясы; темірдің құрамы мен тотықсыздану механизмі туралы анықтамалық мәліметтер алу, никельдің, кобальттың, мырыштың, темірдің және олардың негізінде ферриттердің (NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4) наноұнтақтарын алу; жоғары температуралы гидролиз механизмінің әсері туралы жаңа мәліметтер алу; Наноөлшемді оксидтерді алу үшін хлорид ерітінділерін кристалдандыруды, жоғары температурада гидротермиялық ыдырауды, араластыруды, жинақы ферриттерді алуды және олардың құнын анықтауды қоса алғанда, хлорид ерітінділерін жоғары температурада гидролиздеу арқылы феррит прекурсорларын алу әдісін қолдану, олардың физикалық-химиялық көрсеткіштерін жақсартуға байланысты ұнтақтардың физика-химиялық көрсеткіштерін жақсарту. қымбат емес шикізатты пайдалануға, ал қолданыстағы әдістермен салыстырғанда қажетсіз технологиялық операцияларды жою есебінен шығындардың төмендеуіне әкеледі.

Level of implementation (in Russian) : Степень внедрения – рекомендованы опытно-промышленные испытания.

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізу дәрежесі – тәжірибелік өнеркәсіптік тестілеу ұсынылады.

Efficiency (in Russian) : 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. Разработанная технология обладает высокой экономической эффективностью, выход пигментов с 1 т концентрата составляет 270 кг, рыночная цена Fe₂O₃/Fe₃O₄-пигмента около 1,2–2,0 $/кг (в зависимости от цвета, чистоты и фасовки); доход с 1 т концентрата = 270 кг составит 405 $, таким образом рентабельность разработки - 40.6 %.

Efficiency (in Kazakh) : Тиімділік. Экономикалық әсер қалдық түріндегі дәстүрлі емес техногендік шикізатты қосу және тұз қышқылын кейіннен регенерациялау есебінен тұтынылған тұз қышқылынан немесе отвар ерітінділерінен алынған түсті металл оксидінің наноұнтақтарының құнын 20-25%-ға төмендетуден тұрады; дәстүрлі емес техногендік қалдықтардан бәсекеге қабілетті тауарлық өнімдердің (ұсақ дисперсті темір, никель, кобальт және мырыш оксидтері және олардың негізіндегі ферриттер) өндірісін құру және номенклатурасын кеңейту. Алдын ала экономикалық тиімділік зерттеулері ферриттердің (NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4) құны ұқсас ұнтақтардың ағымдағы бағасының жартысын құрайтынын көрсетті: нарықтағы ұқсас құрамдағы наноұнтақтарға 60-80 доллар және 100-350 доллар. Әзірленген технология үнемділігі жоғары, пигмент шығымы 1 тонна концентратқа 270 кг және Fe₂O₃/Fe₃O₄ пигментінің нарықтық бағасы шамамен $1,2–2,0/кг (түсіне, тазалығына және қаптамасына байланысты). 270 кг концентраттан түскен табыс 405 АҚШ долларын құрайды, бұл өңдеудің табыстылығын 40,6% құрайды.

Field of application (in Russian) : Область применения – металлургия.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану саласы: металлургия.