The object of research, development or design (in Russian) : Техногенных отходов ванадиевого производства

The object of research, development or design (in Kazakh) : Ванадий өндірісінің техногендік қалдықтары

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является разработка рациональной технологии переработки промпродуктов ванадиевого производства с извлечением ванадия, молибдена, никеля и получение технического гидроалюмината натрия и научно-теоретическое обоснование процессов выщелачивания и концентрирования редких и цветных металлов. Цель проекта направлена на решение как фундаментальных проблем, так и на решение практических задач в металлургическом комплексе, т.к. на основе создаваемой технологии можно решить экологические проблемы, уменьшая количество техногенных отходов, а также в процессе переработки этих отходов можно дополнительно извлечь товарный концентрат никеля, ванадия и молибдена.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты ванадий, молибден, никель алу арқылы ванадий өндірісінің өнеркәсіптік өнімдерін өңдеудің ұтымды технологиясын әзірлеу және натрийдің техникалық гидроалюминатын алу және сирек және түсті металдарды шаймалау және шоғырландыру процестерін ғылыми-теориялық негіздеу болып табылады. Жобаның мақсаты іргелі мәселелерді шешуге де, металлургия кешеніндегі практикалық мәселелерді шешуге де бағытталған, өйткені құрылған технология негізінде техногендік қалдықтардың мөлшерін азайту арқылы экологиялық мәселелерді шешуге болады, сонымен қатар осы қалдықтарды өңдеу процесінде никель, ванадий және молибденнің тауарлық концентратын одан әрі алуға болады

Методы исследования (на русском) : Химический, физический методы анализа; термическая обработка, сульфатизация, кислотное и щелочное выщелачивание, сорбционное и экстракционное концентрирование, химическое осаждение ванадия, молибдена и гидроалюмината натрия.

Методы исследования (на казахском) : Химиялық және физикалық талдау әдістері; термиялық өңдеу, сульфаттау, қышқылдық және сілтілік шаймалау, сорбциялық және экстракциялық концентрлеу, V, Mo және натрий гидроалюминатын химиялық тұндыру.

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработана и испытана технология комплексной переработки техногенных отходов ванадиевого производства. Установлены оптимальные условия спекания и выщелачивания, обеспечивающие высокое извлечение ванадия, молибдена и никеля. Получены товарные продукты — метаванадат аммония, молибдат кальция, гидроалюминат натрия и никелевый концентрат. Научная новизна работы заключается в сочетании детального минералогического обоснования, статистически обоснованного оптимизационного моделирования RSM, внедрения окислительно-щелочных приёмов. Разработана и подтверждена адекватная регрессионная модель щелочного выщелачивания ванадия и молибдена, определены ключевые факторы процесса — температура, концентрация реагента и pH. Установлена эффективность введения окислителя, повышающего извлечение металлов. Создана комбинированная технология комплексной переработки отходов, обеспечивающая получение товарных продуктов — метаванадата аммония, молибдата кальция, гидроалюмината натрия и никелевого концентрата.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Ванадий өндірісінің техногендік қалдықтарын кешенді өңдеу технологиясы әзірленіп, сынақтан өткізілді. V, Mo және Ni - дің жоғары бөлініп алынуын қамтамасыз ететін күйдіру мен шаймалаудың оңтайлы шарттары анықталды. Тауарлық өнімдер-аммоний метаванадаты, кальций молибдаты, натрий гидроалюминаты және никель концентраты алынды. Жұмыстың ғылыми жаңалығы — минералогиялық талдаудың жан-жақты сипаттамасын, статистикалық түрде дәлелденген оңтайландыру моделін (RSM) және тотығу-сілтілік тәсілдерді (NaOCl қоса алғанда) үйлестіруде. Ванадий мен молибденнің сілтілік шаймалау процесінің регрессиялық моделі жасалып, оның дұрыстығы дәлелденді. Процестің негізгі факторлары — температура, реагент концентрациясы және pH мәні анықталды. Металдарды бөліп алу дәрежесін арттыратын тотықтырғышты (NaOCl) енгізудің тиімділігі анықталды. Қалдықтарды кешенді өңдеуге арналған біріктірілген технология жасалды, ол тауарлық өнімдер — аммоний метаванадатын, кальций молибдатын, натрий гидроалюминатын және никель концентратын алуды қамтамасыз етеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разрабатываемая технология комплексной переработки отходов ванадиевого производства направлена на вовлечение в оборот техногенного сырья, содержащего до 3,5 % V, 1 % Mo и до 5 % Ni. Процесс основан на сочетании выщелачивания и термического разложения с последующим извлечением целевых продуктов методами сорбции и экстракции. Получаемые продукты — никелевый концентрат (20–25 % Ni), концентраты ванадия и молибдена, гидроалюминат натрия. Технология адаптирована к условиям действующих предприятий (в т. ч. ТОО «Фирма Балауса») и не требует значительных инвестиций. Извлечение элементов достигает: V — 90 %, Mo — 85 %, Ni — 70 % при 700–900 °C и 1–2 ч термообработки. Себестоимость переработки — 45–50 тыс. тг/т, срок окупаемости — 3–4 года, прогнозируемая выручка — 250–300 млн тг/год. Внедрение технологии снизит объемы отходов на 30–40 %, обеспечит экологический, социальный и научно-технический эффект, создавая ресурсосберегающую и экологически безопасную основу для расширения минерально-сырьевой базы Казахстана.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Ванадий өндірісінің қалдықтарын кешенді өңдеу бойынша әзірленіп жатқан технология құрамында 3,5% V, 1% Mo және 5% дейін Ni бар техногендік шикізатты айналымға енгізуге бағытталған. Процесс сілтісіздену және термиялық ыдырау комбинациясына , содан кейін сорбциялық және экстракциялық әдістермен мақсатты өнімдерді алуға негізделген. Алынған өнімдер - никель концентраты (20-25% Ni), ванадий және молибден концентраттары, натрий гидроалюминаты. Технология жұмыс істеп тұрған кәсіпорындардың (оның ішінде «Фирма Балауса» ЖШС) жағдайына бейімделген және айтарлықтай инвестицияны қажет етпейді. Элемент экстракциясы жетеді: V - 90%, Mo - 85%, Ni - 70% 700-900 ° C және 1-2 сағат термиялық өңдеу. Өңдеу құны 45-50 мың теңге/т, өзін-өзі өтеу мерзімі 3-4 жыл, болжамды түсім жылына 250-300 млн теңгені құрайды. Бұл технологияны енгізу қалдықтардың көлемін 30–40%-ға қысқартып, экологиялық, әлеуметтік және ғылыми-техникалық тиімділікті қамтамасыз етеді, Қазақстанның минералдық-шикізат базасын кеңейту үшін ресурс үнемдейтін және экологиялық қауіпсіз негіз жасайды.

Level of implementation (in Russian) : Частично внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Өндіріске бөлшекті енгізілді

Efficiency (in Russian) : Эффективность проекта проявляется в комплексном социально-экономическом, экологическом, научно-техническом и мультипликативном эффекте. Социальный эффект выражается в создании новых рабочих мест и улучшении условий труда. Экономический эффект обеспечивается за счёт реализации товарных концентратов ванадия, молибдена, никеля и гидроалюмината натрия, что повышает доходность предприятий и снижает затраты на хранение отходов. Экологический эффект заключается в снижении антропогенной нагрузки, сокращении объёмов накопленных отходов и улучшении экологической обстановки в районах размещения отвалов. Научно-технический эффект состоит в разработке ресурсосберегающей технологии переработки техногенного сырья с получением концентратов редких и цветных металлов. Мультипликативный эффект проявляется в развитии научно-производственного сотрудничества, подготовке инженерных кадров и распространении разработанной технологии на другие виды техногенного и минерального сырья.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның тиімділігі әлеуметтік-экономикалық, экологиялық, ғылыми-техникалық және мультипликативтік әсердің кешенді көрінісі арқылы айқындалады. Әлеуметтік әсер жаңа жұмыс орындарын ашу және еңбек жағдайларын жақсарту арқылы көрінеді. Экономикалық әсер ванадий, молибден, никель және натрий гидроалюминатының тауарлық концентраттарын өндіру мен өткізудің есебінен кәсіпорындардың табыстылығын арттыруға және қалдықтарды сақтау шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Экологиялық әсер антропогендік жүктемені төмендету, жиналған қалдықтардың көлемін азайту және қалдық қоймалары орналасқан аймақтардағы экологиялық жағдайды жақсарту арқылы жүзеге асады. Ғылыми-техникалық әсер сирек және түсті металдар концентраттарын алуға мүмкіндік беретін, техногендік шикізатты қайта өңдеудің ресурсты үнемдейтін технологиясын әзірлеумен сипатталады. Мультипликативтік әсер ғылыми-зерттеу және өндірістік ынтымақтастықты дамыту, инженерлік кадрларды даярлау және әзірленген технологияны басқа техногендік және минералдық шикізат түрлеріне тарату арқылы байқалады.

Field of application (in Russian) : Металлургия

Field of application (in Kazakh) : Металлургия