The object of research, development or design (in Russian) : Растворы фосфатирования на основе отходов обогащения марганцевых руд месторождений Алтын-Шоко и Жайрем

The object of research, development or design (in Kazakh) : Алтын-Шоко және Жәйрем кен орындарының марганец кендерін байыту қалдықтары негізіндегі фосфаттау ерітінділері

Aim of work (in Russian) : Исследование влияния рецептурно-технологических условий процесса фосфатирования на микроструктуру и коррозионную стойкость конверсионных марганец-фосфатных покрытий

Aim of work (in Kazakh) : Фосфаттау процесінің рецептуралық-технологиялық жағдайларының конверсиялық марганец-фосфат жабындарының микроқұрылымы мен коррозиялық төзімділігіне әсерін зерттеу

Методы исследования (на русском) : Стандартные гравиметрические испытания; электрохимические методы, сканирующая электронная микроскопия; рентгенофлуоресцентное картирование; капельный метод определения коррозионной стойкости покрытий

Методы исследования (на казахском) : Стандартты гравиметриялық сынақтар; электрохимиялық әдістер; сканерлеуші электронды микроскопия; рентгендік флуоресценттік картаға түсіру; жабындардың коррозиялық төзімділігін анықтаудың тамшылы әдісі

Obtained results and novelty (in Russian) : Установлены оптимальные условия получения растворов фосфатирования на основе отходов обогащения марганцевых руд: 10%-ная Н3РО4; Т:Ж = 1:25, 20÷25оС, время выщелачивания 120 мин и выявлены оптимальные параметры процесса фосфатирования углеродистой стали (Ст3): 85оС; 60 мин. Коррозионная стойкость фосфатных покрытий, сформированных на Ст3 при этих условиях, составляет 318±5 сек, что в 1,5 раза выше коррозионной стойкости покрытий, полученных в известных растворах Мажеф. Впервые электрохимическими методами показано, что степень защиты покрытий на основе отходов обогащения составляет 58,3÷91.4%. Степень защиты покрытий, сформированных в растворе Мажеф не превышает 30,6%. Методом ЭИС путем моделирования эквивалентных электрических схем впервые показано, что значения сопротивления переносу заряда (R₂) для Ст3 без покрытия составляют 1532 Ом; для Ст3 с покрытием типа «Мажеф» - 2037 Ом; для Ст3 с покрытием на основе отходов обогащения – 2348 Ом. Впервые изучена деструкция фосфатных покрытий и показана их высокая способность выдерживать воздействие водной среды. Впервые исследована микроструктура фосфатных покрытий и построены карты распределения элементов, входящих в их состав. Установлено, что покрытия на основе отходов обогащения состоят из зерен практически одного размера и формы и содержат соединения Fe-Ca-Mn-P. Показано, что толщина этих покрытий лежит в пределах 11,11±14,14 мкм. Fe-Mn-P-покрытия типа «Мажеф» пористые и имеют толщину 2,96÷6,23 мкм.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Марганец кендерін байыту қалдықтары негізінде фосфаттау ерітінділерін алудың оңтайлы шарттары белгіленді: 10%Н3РО4; Т: Ж = 1:25, 20 ÷ 25ºС, шаймалау уақыты 120 мин және көміртекті болатты фосфаттау процесінің оңтайлы параметрлері анықталды (Ст3): 85ºС; 60 мин. Осы жағдайларда Ст3-те қалыптасқан фосфатты жабындардың коррозиялық төзімділігі 318 ± 5 сек құрайды, бұл белгілі Мажеф ерітінділерінде алынған жабындардың коррозиялық төзімділігінен 1,5 есе жоғары. Алғаш рет электрохимиялық әдістермен байыту қалдықтары негізінде жабындарды қорғау дәрежесі 58,3 ÷ 91,4% құрайтыны көрсетілді. Мажеф ерітіндісінде қалыптасқан жабындарды қорғау дәрежесі 30,6 %-дан аспайды. Эквивалентті электр схемаларын модельдеу жолымен ЭАЖ әдісімен Ст3 үшін зарядты көшіру кедергісінің мәні (R₂) жабынсыз 1532 Ом құрайтыны алғаш рет көрсетілген; «Мажеф» типті жабыны бар Ст3 үшін - 2037 Ом; байыту қалдықтары негізінде жабыны бар Ст3 үшін - 2348 Ом. Алғаш рет фосфат жабындарының деструкциясы зерттелді және олардың су ортасының әсеріне төзімділігінің жоғары қабілеті көрсетілді. Алғаш рет фосфат жабындарының микроструктурасы зерттелді және олардың құрамына кіретін элементтерді бөлу карталары жасалды. Байыту қалдықтары негізіндегі жабындар іс жүзінде бір өлшемді және пішінді дәндерден тұрады және құрамында Fe-Ca-Mn-P қосылыстары бар екені анықталды. Бұл жабындардың қалыңдығы 11,11 ± 14,14 мкм шегінде екендігі көрсетілді. «Мажеф» түріндегі Fe-Mn-P-жабындары кеуекті және қалыңдығы 2,96 ÷ 6,23 мкм.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Химико-технические показатели фосфатирующих растворов на основе отходов обогащения руды: - м. Жайрем (г/л): Са(Н2РО4)2 - 98,2; Mg(Н2РО4)2 - 2,3; Mn(Н2РО4)2-10,0; Al(Н2РО4)3-4,1; Fe(Н2РО4)3-1,7; Н3РО4своб-408,5; Ко/Ксв =1,24. - м.Алтын-Шоко (г/л): Са(Н2РО4)2- 111,6; Mg(Н2РО4)2-0,0; Mn(Н2РО4)2 – 7,7; Al(Н2РО4)3-7,2; Fe(Н2РО4)3-4,9; H2SiO3 -3,4; Н3РО4своб – 395,6; Ко/Ксв = 1,27.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Кенді байыту қалдықтары негізіндегі фосфаттаушы ерітінділердің химиялық-техникалық көрсеткіштері: - Жәйрем кен орны. (г/л): Са(Н2РО4)2 - 98,2; Mg(Н2РО4)2 - 2,3; Mn(Н2РО4)2-10,0; Al(Н2РО4)3-4,1; Fe(Н2РО4)3-1,7; Н3РО4своб-408,5; Ко/Ксв =1,24. - Алтын-Шоко кен орны (г/л): Са(Н2РО4)2- 111,6; Mg(Н2РО4)2-0,0; Mn(Н2РО4)2 – 7,7; Al(Н2РО4)3-7,2; Fe(Н2РО4)3-4,9; H2SiO3 -3,4; Н3РО4своб – 395,6; Ко/Ксв = 1,27.

Level of implementation (in Russian) : лабораторные испытания

Level of implementation (in Kazakh) : зертханалық сынақтар

Efficiency (in Russian) : Валоризация отходов обогащения марганцевых руд Казахстана расширит ассортимент дешевой отечественной продукции, снизит коррозионные потери и износ металлоконструкций и позволит уменьшить экологические риски за счет уменьшения массы накопленных отходов обогатительных предприятий.

Efficiency (in Kazakh) : Қазақстанның марганец кендерін байыту қалдықтарын валоризациялау арзан отандық өнімнің ассортиментін кеңейтеді, металл конструкцияларының тоттану шығындары мен тозуын азайтады және байыту кәсіпорындарының жинақталған қалдықтарының массасын азайту есебінен экологиялық тәуекелдерді азайтуға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Возможными областями применения фосфатирующих растворов на основе отходов обогащения марганцевых руд является производство антикоррозионных покрытий для защиты металлоконструкций и изделий из низкоуглеродистой стали.

Field of application (in Kazakh) : Марганец кендерін байыту қалдықтары негізінде фосфаттаушы ерітінділерді қолданудың ықтимал салалары металл конструкцияларын және төмен көміртекті болаттан жасалған бұйымдарды қорғауға арналған коррозияға қарсы жабындар өндірісі болып табылады.