The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования являются отходы титано-магниевого производства.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі титан-магний өндірісінің қалдықтары болып табылады.

Aim of work (in Russian) : Выдача рекомендаций и предложений по утилизации отходов титано-магниевого производства и снижение их отрицательного воздействия на окружающую среду.

Aim of work (in Kazakh) : Титан-магний өндірісінің қалдықтарын кәдеге жарату және олардың қоршаған ортаға теріс әсерін төмендету бойынша ұсыныстар мен ұсынымдар беру.

Методы исследования (на русском) : Исследования выполнены с использованием современных физико-химических методов анализа - растровом электронном микроскопе JSM-6390LV с системой энерго-дисперсионного микроанализа, рентгеновском дифрактометре X'Pert PRO, рентгенофлуоресцентном спектрометре СРВ-1, масс-спектрометре с индуктивно связанной плазмой ICP-MS Agilent 7500cх, а также специализированного оборудования серифицированного подразделения «Испытательный центр строительных материалов и конструкций» ВКГТУ им. Д. Серикбаева.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеулер қазіргі заманғы физика-химиялық талдау әдістерін - энергиялық-дисперсиялық микроанализ жүйесімен JSM-6390LV растрлық электронды микроскоп, X ' Pert PRO рентген дифрактометрімен, СРВ-1 рентгенофлуоресцентті спектрометрімен, ICP-MS Agilent 7500сх индуктивті байланысқан плазмасымен масс-спектрометрімен, сондай-ақ Д. Серікбаев атындағы ШҚМТУ "Құрылыс материалдары мен конструкцияларының сынақ орталығы" сертификатталған бөлімшесінің арнайы жабдықтарын пайдалана отырып орындалды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Представлены рекомендации и предложения по утилизации отходов титано – магниевого производства. Разработан технологический регламент и создан участок мелкосерийного производства тротуарной плитки с добавлением отходов титано – магниевого производства. Впервые проведены исследования и разработан состав сухих строительных смесей на цементном вяжущем и гипсовом вяжущих для внутренних работ с добавлением отходов титано – магниевого производства. Изучена кинетика изменения прочности на изгиб и при сжатии твердеющих растворов в зависимости от содержания твердых отходов в образцах сухих строительных смесей на цементном вяжущем и от времени твердения (3, 7, 14 и 28 суток). При увеличении сроков выдержки от 3 до 28 суток твердеющих растворов, полученных из образцов сухих строительных смесей с добавлением твердых отходов (от 20 до 100%) наблюдается повышение прочности на изгиб от 21 до 33%, а прочности при сжатии от 35 до 41%. Результаты исследований изменения прочности на изгиб и при сжатии твердеющих растворов, полученных из образцов сухих строительных смесей при соотношении цемент: наполнитель = 1:2,0 показали, что даже при 100% замене наполнителя на твердые отходы прочность на изгиб и при сжатии составила 1,4 МПа и 1,9 МПа соответственно, при нормативных требованиях не менее 0,2 МПа и 0,4 МПа соответственно. Впервые разработан состав строительных смесей для печати по аддитивной технологии, с использованием строительного 3D принтера.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Титан-магний өндірісінің қалдықтарын кәдеге жарату бойынша ұсыныстар мен ұсынымдар берілді. Технологиялық регламент әзірленді және титан – магний өндірісінің қалдықтарын қоса отырып, жаяужол плиткаларын ұсақ сериялы өндіріс учаскесі құрылды. Алғашқы рет ішкі жұмыстарға арналған цементті және гипсті байланыстырғыштардағы құрғақ құрылыс қоспаларының құрамы жасалды. Қату ерітінділерінің иілуде және сығылу кезіндегі беріктілігінің цементті байланыстырғыштағы құрғақ құрылыс қоспаларының үлгілеріндегі қатты қолдықтардың мөлшерінен және қату уақытынан (3, 7, 14 және 28 тәулік) байланысты өзгеру кинетикасы зерттелді. Құрғақ құрылыс қоспаларының үлгілеріне қатты қалдықтарды қосу кезінде (20-дан 100% дейін) алынған қатты ерітінділерді ұстау мерзімдері 3-тен 28 тәулікке ұлғайтқанда иілгіштікке беріктілік 21-ден 33% дейін, ал сығу кезіндегі беріктілік 35-тен 41% дейін жағыралайтыны байқалды. Цемент:толтырғыш қатынасы 1:2,0 болғандағы құрғақ құрылыс қоспаларының үлгілерінен алынған қату ерітінділерін иілгіштік және сығу кезіндегі беріктілігінің өзгеруі зерттеулерінің нәітижелері толтырғышты қатты қалдықтарға 100% ауыстырған кезде де иілгіштік және сығу кезіндегі беріктілік сәйкесінше1,4 МПа және 1,9 МПа болды, ал бұл әдістемелік талаптар бойынша сәйкесінше 0,2 МПа және 0,4 МПа аспау керек. Алғашқы рет 3D құрылыс принтерін қолданып, аддитивті технология бойынша басу үшін құрылыс қоспаларының құрамы жасалды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Определен оптимальный состав шихты строительной смеси, для приготовления тротуарной плитки и создан участок мелкосерийного производства тротуарной плитки. Изготовлены образцы тротуарной плитки с добавлением отходов титано-магниевого производства и выложена экспериментальная дорожка из этой тротуарной плитки площадью 35 м2. Разработан и испытан состав закладочных смесей горных выработок. Рекомендуется следующее соотношение цемента и твердого отхода в смешанном вяжущем для закладочных смесей – цемент: отход = 2,3:1. При рекомендуемом составе закладочной смеси прочность при сжатии в три раза больше, чем с использованием мертеля (инертной добавки) и составляет при 90 суточной выдержке 12 МПа (без добавления отходов - 4 МПа). Разработаны и испытаны составы сухих строительных смесей на цементном вяжущем с использованием твердых отходов титано-магниевого производства. Замена части наполнителя твердыми отходами - от 20 до 60% и уменьшение количества цемента на 10 - 20% приводит к снижению стоимости материалов при изготовлении одной тонны сухих строительных смесей от 19 до 24%. Разработаны и испытаны составы сухих строительных смесей на гипсовом вяжущем с использованием твердых отходов титано-магниевого производства. Замена наполнителя твердыми отходами от 20 до 100% и уменьшение количества гипса от 20 до 70% приводит к снижению стоимости материалов при изготовлении одной тонны сухих строительных смесей от 35 до 70%.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Тротуар плиткасын дайындау үшін құрылыс қоспасының шихтасының оңтайлы құрамы анықталып, тротуар плиткасының ұсақ сериялы өндірісі учаскесі құрылды. Титан-магний өндірісінің қалдықтары қосылған тротуарлық плитканың үлгілері дайындалып, ауданы 35 м2 осы тротуарлық плиткадан тәжірибелік жол төселді. Тау-кен қазбаларының қалау қоспаларының құрамы әзірленіп, сыналды. Салмалы қоспаларға арналған аралас тұтқыр қоспадағы цемент пен қатты қалдықтардың келесі арақатынасы цемент:қалдық = 2,3:1 ұсынылды. Салмалы қоспаның ұсынылатын құрамы кезінде сығу кезіндегі беріктігі мертельді (инертті қоспаны) пайдаланумен салыстырғанда үш есе көп және 90 тәуліктік ұстау кезінде 12 МПа (қалдықтарды қоспай - 4 МПа) құрайды. Титан-магний өндірісінің қатты қалдықтарын пайдалана отырып, цементті байланыстырғыштағы құрғақ құрылыс қоспаларының құрамдары әзірленіп, сыналды. Толтырғыштың бір бөлігін 20 - дан 60% - ға дейін қатты қалдықтармен ауыстыру және цемент мөлшерін 10-20% - ға азайту құрғақ құрылыс қоспаларының бір тоннасын дайындау кезінде материалдар құнының 19-дан 24% - ға дейін төмендеуіне алып келеді. Титан-магний өндірісінің қатты қалдықтарын пайдалана отырып, гипсті байланыстырғыштағы құрғақ құрылыс қоспаларының құрамдары әзірленіп, сыналды. Толтырғышты 20-дан 100% - ға дейін қатты қалдықтармен ауыстыру және гипс мөлшерін 20-дан 70% - ға дейін азайту құрғақ құрылыс қоспаларының бір тоннасын дайындау кезінде материалдар құнының 35-тен 70% - ға дейін төмендеуіне алып келеді.

Level of implementation (in Russian) : Внедрение результатов проекта – создано производство тротуарной плитки, производительностью 8 -10 м2 в сутки.

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба нәтижелерін енгізу-тәулігіне 8-10 м2 болатын тротуарлық плитка өндірісі құрылды.

Efficiency (in Russian) : Эффективность оценивается предложенными в проекте технологическими решениями по замене существующего гравитационного способа утилизации промышленных стоков на способ выделения взвешенных веществ под действием центробежных сил, что позволит уменьшить выход твердого остатка в 3-4 раза. Ожидаемый интегральный эффект при сокращении количества образующихся твердых отходов, за счет реализации предлагаемых технологических решений составит приблизительно 91,8 млн. тенге/год. Кроме того, реализация результатов исследований, направленных на разработку составов строительных материалов с использованием отходов, позволит сократить их объемы и улучшить экологическую обстановку на предприятии.

Efficiency (in Kazakh) : Тиімділік өнеркәсіптік ағындарды кәдеге жаратудың қолданыстағы гравитациялық тәсілін жобада ұсынылған технологиялық шешімдер бойынша ортадан тепкіш күштердің әсерімен қалқыған бөлшектерді бөлу тәсіліне ауыстыру бойынша бағаланады, бұл қатты қалдық шығымын 3-4 есе азайтуға мүмкіндік береді. Күтілетін интегралдық тиімділік бойынша пайда болатын қатты қалдықтардың мөлшері қысқарған кезде ұсынылатын технологиялық шешімдерді іске асыру есебінен күтілетін интегралдық әсер жылына шамамен 91,8 млн.теңгені құрайды. Сонымен қатар, қалдықтарды пайдалана отырып, құрылыс материалдарының құрамын әзірлеуге бағытталған зерттеу нәтижелерін іске асыру олардың көлемін қысқартуға және кәсіпорындағы экологиялық жағдайды жақсартуға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Заинтересованность в результатах проекта могут иметь титано-магниевые производства Казахстана, России и других стран.

Field of application (in Kazakh) : Жобаның нәтижелеріне Қазақстан, Ресей және басқа елдердің титан-магний өндірістері қызығушылық танытуы мүмкін.