The object of research, development or design (in Russian) : Объектами исследования в представленной научно-исследовательской работе являются металлургические шлаки свинцового и полиметаллического происхождения, а также нефтешламы и отработанные масла, образующиеся на предприятиях нефтеперерабатывающей и металлургической промышленности Республики Казахстан. Основное внимание уделено разработке инновационной технологии комплексной переработки этих отходов с целью получения минеральных удобрений, битумных композиций и строительных материалов, направленной на снижение экологической нагрузки и повышение эффективности использования вторичных ресурсов

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу жұмысының нысандары ретінде Қазақстан Республикасының мұнай өңдеу және металлургия өнеркәсібі кәсіпорындарында түзілетін қорғасын мен полиметалл тектес металлургиялық шлактар, сондай-ақ мұнай шламдары мен пайдаланылған майлар болып табылады. Экологиялық жүктемені азайтуға және қайталама ресурстарды пайдалану тиімділігін арттыруға бағытталған минералды тыңайтқыштарды, битумдық композициялар мен құрылыс материалдарын алу мақсатында осы қалдықтарды кешенді өңдеудің инновациялық технологиясын әзірлеуге басты назар аударылады

Aim of work (in Russian) : Разработка инновационной технологии комплексной переработки металлургических и нефтешламовых отходов с получением минеральных удобрений и битумных композиций, направленной на снижение экологической нагрузки и повышение эффективности использования вторичных ресурсов

Aim of work (in Kazakh) : Экологиялық жүктемені азайтуға және қайталама ресурстарды пайдалану тиімділігін арттыруға бағытталған минералды тыңайтқыштар мен битум композицияларын ала отырып, металлургиялық және мұнай-шлам қалдықтарын кешенді өңдеудің инновациялық технологиясын әзірлеу

Методы исследования (на русском) : В рамках научно-исследовательской работы применён комплекс аналитических, физико-химических и биологических методов для изучения состава техногенных отходов (шлаков, нефтешламов и отработанных масел) и разработки технологий их переработки. Отбор проб шлаков проводился по маршрутной схеме на территории шлакохранилищ бывшего свинцового завода и Жезкентского ГОКа, с последующим измельчением, сушкой и анализом гранулометрического состава на ситовом анализаторе MITR ZDS-200W. Элементный состав определяли с использованием ICP-MS (Expec 7000) и ICP-OES (Supec 6500), кислотное разложение проб выполнялось в установке DigiPREP HT. Химическое выщелачивание шлаков проводили с применением растворов K₂SO₄, NH₄OH и H₂O₂, перемешивая на шейкере Ikeme lab и центрифугируя на ELMI CM-6M; pH определяли на рН-метре INESA ZDJ-4A. Содержание органического вещества в почве оценивали прокаливанием в муфельной печи SNOL LSF01. Для оценки биоактивности экстрактов проводились биотесты на Zea mays L. и Lepidium sativum. Отработанные масла и нефтешламы исследовались с использованием ИК-спектроскопии (FTIR), сушки в муфельной печи, а также применением бентонитовых сорбентов для стабилизации полученных композиций. Полученные битумные материалы оценивались по однородности и пригодности к использованию в строительстве. Все данные обрабатывались в Microsoft Excel и STATISTICA.

Методы исследования (на казахском) : Ғылыми-зерттеу жұмысы аясында техногендік қалдықтардың (шлактар, мұнай шламдар және пайдаланылған майлар) құрамын зерттеу және оларды қайта өңдеу технологияларын әзірлеуге бағытталған аналитикалық, физика-химиялық және биологиялық әдістер кешені қолданылды. Шлактардың сынамалары бұрынғы қорғасын зауыты мен Жезкент тау-кен байыту комбинатының шлак қоймалары аумағында маршруттық схема бойынша алынды, кейіннен ұнтақтау, кептіру және түйіршік құрамын MITR ZDS-200W електік анализаторында талдау жүргізілді. Элементтік құрам ICP-MS (Expec 7000) және ICP-OES (Supec 6500) аспаптарының көмегімен анықталды, ал сынамалардың қышқылдық ыдыратылуы DigiPREP HT қондырғысында жүргізілді. Шлактардың химиялық шаймалау K₂SO₄, NH₄OH және H₂O₂ ерітінділерін қолдану арқылы Ikeme lab шейкерінде араластыра жүргізілді, ал центрифугалау ELMI CM-6M құрылғысында орындалды; рН мәні INESA ZDJ-4A рН-метрінде анықталды. Топырақтағы органикалық заттардың мөлшері SNOL LSF01 муфельді пешінде күйдіру арқылы анықталды. Экстракттардың биоактивтілігін бағалау үшін Zea mays L. және Lepidium sativum өсімдіктерінде биотесттер жүргізілді. Пайдаланылған майлар мен мұнай шламдары ИҚ-спектроскопия (FTIR) әдісімен, муфельді пеште кептіру арқылы зерттелді, сондай-ақ алынған композицияларды тұрақтандыру үшін бентонитті сорбенттер қолданылды. Алынған битумды материалдар біртектілігі және құрылыс саласында қолдануға жарамдылығы бойынша бағаланды. Барлық деректер Microsoft Excel және STATISTICA бағдарламаларында өңделді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Проведённые исследования показали, что шлаки свинцового, полиметаллического происхождения, нефтешламы и отработанные масла содержат агрономически важные элементы и обладают потенциалом использования в качестве вторичного сырья. Наиболее ценным оказался шлак из шлакохранилища № 2 бывшего свинцового завода, содержащий до 9,38 % кальция и 0,72 % меди, без признаков извлечения токсичных компонентов. Эффективное химическое выщелачивание достигается при использовании 15 % раствора сульфата калия и 25 % раствора аммиака с добавлением перекиси водорода, обеспечивая селективное извлечение полезных веществ при минимальном переносе тяжёлых металлов, особенно из фракций размером менее 2 мм. Биотесты на семенах Zea mays L. и кресс-салата показали стимулирующее влияние экстрактов на рост и отсутствие токсичности, почвенные опыты зафиксировали повышение содержания доступных микроэлементов и нормализацию pH. Для нефтешламов и масел разработана технология с использованием бентонитовых сорбентов, муфельной печи, ИК-спектроскопии, позволившая получить однородные битумные материалы, пригодные для дорожного строительства. Дополнительно создан прочный и морозостойкий кирпич на основе шлаков, золы и суглинков. Ключевая новизна работы заключается в комплексном подходе к утилизации промышленных отходов с одновременным получением удобрений, строительных и битумных материалов, впервые апробированном в условиях Казахстана.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жүргізілген зерттеулер көрсеткендей, қорғасын, полиметалл тектес шлактары, мұнай шламдары мен пайдаланылған майлар құрамында агрономиялық маңызды элементтер бар, оларды екінші реттік шикізат ретінде пайдаланудың потенциалы жоғары. Ең перспективалы бұрынғы қорғасын зауытының № 2 шлак қоймасының шлактары танылды, оның құрамында 9,38%ға дейін Ca және 0,72%ға дейін Cu бар және улы элементтердің шығуы анықталмады. Химиялық шаймалаудың оңтайлы шарттары 15%тік K₂SO₄ ерітіндісі мен 25%тік NH₄OH ерітіндісін H₂O₂ қатысуымен қолданғанда орнатылды, бұл қоректік компоненттердің селективті шығарылуын қамтамасыз етіп, ауыр металдардың миграциясын минималды деңгейде ұстайды, әсіресе өлшемі 2 мм-ден кіші фракциялар үшін. Zea mays L және кресс-салат тұқымдарына жүргізілген биотесттер экстракттардың өсуге ынталандырушы әсерін, уыттылықтың жоқтығын көрсетті, топырақ тәжірибелері қол жетімді микроэлементтердің жоғарылауын, рН қалыпқа келуін тіркеді. Мұнай шламдары мен майларға бентонитті сорбенттерді, муфельді пешті, ИҚ-спектроскопияны қолдануды қамтитын технология әзірленді, бұл біртекті битумды материалдарды алу мүмкіндігін беріп, оларды жол құрылысына қолдануға жарамды етті. Шлактар, күл, саздақтар негізінде берік, аязға төзімді кірпіш жасалды. Жаңалығы өнеркәсіптік қалдықтарды кешенді түрде қайта өңдеуге, тыңайтқыштар, құрылыс, битумды материалдар алуға мүмкіндік беретін тәсілді алғаш рет Қазақстан жағдайында тәжірибеден өткізуінде жатыр.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработанные технологии обеспечивают эффективную переработку металлургических шлаков и нефтешламов с минимальными затратами за счёт оптимизации процессов измельчения, выщелачивания и смешивания. Наилучшая выщелачиваемость элементов достигается при размере частиц менее 2 мм. Извлечение меди составляет до 38,6 мг/л, кальция – более 33 мг/л. Полученные жидкие удобрения повышают рост растений и снижают потребность в традиционных агрохимикатах. Композиции из нефтешлама и отработанных масел, стабилизированные бентонитом, пригодны для получения битумных материалов с однородной структурой. Кирпичи из шлаков демонстрируют прочность свыше 12 МПа и морозостойкость до 50 циклов. Технологии характеризуются экологичностью, низкой себестоимостью и потенциалом промышленного внедрения

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Әзірленген технологиялар металлургиялық шлактар мен мұнай шламдарын үнемді түрде тиімді қайта өңдеуді қамтамасыз етеді, бұл ұнтақтау, шаймалау және араластыру процестерін оңтайландыру арқылы жүзеге асырылады. Элементтердің ең жақсы шаймалуы бөлшектердің өлшемі 2 мм-ден аз болғанда байқалады. Мыс мөлшері 38,6 мг/л дейін, кальций – 33 мг/л-ден жоғары алынды. Алынған сұйық тыңайтқыштар өсімдіктердің өсуін арттырады және дәстүрлі агрохимикаттарға қажеттілікті азайтады. Бентонитпен тұрақтандырылған мұнай шламдары мен пайдаланылған майлардан алынған композициялар біртекті құрылымға ие битумдық материалдарды өндіруге жарамды. Шлактардан жасалған кірпіштердің беріктігі 12 МПа-дан асады және аязға төзімділігі 50 циклға дейін жетеді. Технологиялар экологиялық таза, төмен өзіндік құнға ие және өнеркәсіптік қолдануға потенциалы бар

Level of implementation (in Russian) : Проведены комплексные лабораторные исследования, в ходе которых разработаны и обоснованы технологические схемы переработки металлургических шлаков и нефтешламов. Определены оптимальные параметры химического выщелачивания, гранулометрического состава, термообработки и смешения, подтверждающие технологическую осуществимость процессов. Разработанные технологии прошли экспериментальную проверку на лабораторных установках и продемонстрировали устойчивые результаты. Полученные данные могут быть использованы в дальнейшем для проведения пилотных испытаний и промышленного внедрения на предприятиях металлургической и перерабатывающей отрасли

Level of implementation (in Kazakh) : Кешенді зертханалық зерттеулер жүргізіліп, олардың барысында металлургиялық шлактар мен мұнай шламдарын қайта өңдеудің технологиялық схемалары әзірленіп, негізделді. Химиялық шаймалау, түйіршіктік құрам, термоөңдеу және араластырудың оңтайлы параметрлері анықталып, процестердің технологиялық жүзеге асырылуы расталды. Әзірленген технологиялар зертханалық қондырғыларда эксперименттік тексеруден өтіп, тұрақты нәтижелер көрсетті. Алынған мәліметтер металлургия және өңдеу саласы кәсіпорындарында пилоттық сынақтар жүргізу және өнеркәсіптік енгізу үшін пайдаланылуы мүмкін

Efficiency (in Russian) : Проведённые исследования подтвердили высокую эффективность разработанной технологии переработки металлургических шлаков и нефтешламов. Химическое выщелачивание позволило селективно извлекать макро- и микроэлементы (Ca, Mg, Cu, Zn) при минимальной миграции токсичных элементов. Биоиспытания показали стимуляцию роста растений без признаков токсичности, а почвенные тесты – повышение уровня доступных питательных веществ и нормализацию pH. При переработке нефтешламов и отработанных масел получены стабильные битумные композиции, пригодные для дорожного строительства. Производство строительных материалов (кирпича) на основе шлаков обеспечило прочность более 12 МПа и морозостойкость до 50 циклов. В совокупности, разработанная технология снижает объёмы опасных отходов, улучшает экологическую обстановку и обладает потенциалом экономически эффективного промышленного внедрения

Efficiency (in Kazakh) : Жүргізілген зерттеулер металлургиялық шлактар мен мұнай шламдарын қайта өңдеудің әзірленген технологиясының жоғары тиімділігін растады. Химиялық шаймалау макро- және микроэлементтерді (Ca, Mg, Cu, Zn) селективті түрде шығаруға мүмкіндік беріп, улы элементтердің миграциясын минималды деңгейде ұстайды. Биотестілеу өсімдіктердің өсуін ынталандыруын көрсетті, уыттылық белгілері анықталған жоқ, ал топырақтық тестілер қолжетімді қоректік заттардың деңгейінің артуын және pH мәнінің қалыпқа келуін көрсетті. Мұнай шламдары мен пайдаланылған майларды қайта өңдеу барысында жол құрылысына жарамды тұрақты битумдық композициялар алынды. Шлактар негізінде құрылыс материалдарын (кірпіш) өндіру 12 МПа-дан асатын беріктік пен 50 циклға дейінгі аязға төзімділікті қамтамасыз етті. Жалпы алғанда, әзірленген технология қауіпті қалдықтардың көлемін азайтып, экологиялық жағдайды жақсартады және экономикалық тиімді өнеркәсіптік енгізу потенциалына ие

Field of application (in Russian) : Разработанная технология может быть применена в металлургической, нефтеперерабатывающей и строительной отраслях для комплексной переработки шлаков, нефтешламов и отработанных масел. Она позволяет получать жидкие минеральные удобрения для сельского хозяйства, битумные композиции для дорожного строительства и органоминеральные вяжущие для строительных материалов. Кроме того, технология актуальна для экологических проектов, направленных на утилизацию промышленных отходов, рекультивацию загрязнённых территорий и снижение техногенной нагрузки на окружающую среду

Field of application (in Kazakh) : Әзірленген технология металлургия, мұнай өңдеу және құрылыс салаларында шлактарды, мұнай шламдары мен пайдаланылған майларды кешенді қайта өңдеу үшін қолданылуы мүмкін. Ол ауыл шаруашылығы үшін сұйық минералды тыңайтқыштар, жол құрылысына битумдық композициялар және құрылыс материалдарына органоминералдық байланыстырғыштар алуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, технология өнеркәсіптік қалдықтарды утилизациялау, ластанған аумақтарды қалпына келтіру және қоршаған ортаға техногендік жүктемені азайтуға бағытталған экологиялық жобалар үшін де өзекті болып табылады