The object of research, development or design (in Russian) : Золошлаковые отходы ТЭЦ

The object of research, development or design (in Kazakh) : ЖЭС күлшлакты қалдықтары

Aim of work (in Russian) : Исследование физико-химических основ хлоридных процессов обжига золы и выщелачивания огарка с получением товарных продуктов

Aim of work (in Kazakh) : Тауарлы өнімдер ала отырып, күлді хлоридті күйдіру және күйіндіні шаймалау процестерінің физика-химиялық негіздерін зерттеу

Методы исследования (на русском) : Количественный многоэлементный и фазовый анализ, рентгеноструктурный анализ, электронная микроскопия, газовая хромотография

Методы исследования (на казахском) : Сандық көп элементті және фазалық талдау, рентгендік құрылымдық талдау, электронды микроскопия, газды хромотография

Obtained results and novelty (in Russian) : Рассчитаны значения энергии Гиббса реакций взаимодействия компонентов золы с CaCl2 в интервале температур 900-1100 °C. Показана возможность разложения муллита до анортита и геленита. Магнитной сепарацией золы до 80 % железа выделено в товарный железосодержащий продукт. Определены оптимальные параметры обжига золы: температура – 1100 ºС, расход CaCl2 – в 2 раза превышающий его стехиометрический расход необходимый для разложения муллита. При этом достигается максимальное до 98 % разложение муллита в анортит и геленит. Определены оптимальные параметры процесса выщелачивания огарка соляной кислотой. Установлено, что при Т:Ж=1:3, температуре Т=60 °C и времени выщелачивания τ=60 мин, достигается максимальное извлечение алюминия в раствор и кремнезема в товарный продукт – 99,92 и 99,8 %, соответственно.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Күл компоненттерінің CaCl2 өзара әрекеттесу реакцияларының 900-1100 °C температура аралығында Гиббс энергиясының мәні есептеледі. Муллиттің анортитке және геленитке дейін ыдырауту мүмкіндігі көрсетілді. Күлді магнитті сепарациялау кезінде 80% дейін темір тауарлы темірқұрамды өнімге бөлінді. Күлді күйдірудің оңтайлы параметрлері анықталды: температура – 1100 ºС, CaCl2 шығыны – муллитті ыдыратуға стехиометриялық қажетті мөлшерінен 2 есе көп. Бұл кезде муллиттің анортит пен геленитке максималды 98% ыдырауына қол жеткізіледі. Тұз қышқылымен шаймалау процесінің оңтайлы параметрлері анықталды. Т:Ж=1:3, Т=60 °C температурада және шаймалау уақыты τ=60 мин болған кезде ерітіндіге алюминий және тауарлы өнімге кремнезем максималды алынатыны анықталды – 99,92 және 99,8% сәйкесінше.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Экспериментально доказана возможность высокого до 80 % извлечения железа из золы магнитной сепарацией в товарный продукт с высоким содержанием железа ~50 %. Разработана установка и методика проведения опытов по обжигу немагнитной фракции золы совместно с хлоридом кальция в окислительной атмосфере. Установлены оптимальные параметры обжига: температура – 1100 ºС, расход CaCl2 – в 2 раза больше стехиометрического его количества необходимого для разложения муллита, продолжительность обжига, τ=60 мин. Достигнуто максимальное более 98 % разложение муллита до геленита и анортита. Получены новые данные по выщелачиванию огарка соляной кислотой с выделением кремнезема в товарный продукт и переводом алюминия, кальция, железа, цветных металлов и РЗМ в маточный раствор. Определены оптимальные параметры процесса: Т:Ж=1:3, температура, Т=60 °C, время выщелачивания, τ=60 мин. Достигнуто высокое извлечение алюминия в раствор и кремнезема в товарный продукт – 99,92 и 99,8 %, соответственно. Получен товарный кремнезем с содержанием SiO2 99%. Технология легко интегрируется в действующие технологические схемы ТЭЦ. Годовой экономический эффект от внедрения технологии составляет ~35 млн. долл. США (за счет выпуска товарного глинозема и кремнезема).

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Құрамында жоғары ~50% темірі бар тауарлы өнімге күлден магнитті сепарциямен 80% дейін жоғары темірді бөліп алу мүмкіндігі эксперименталды түрде дәлелденді. Тотықтырғыш атмосферада кальций хлоридімен бірге күлдің магниттік емес фракциясын күйдіру бойынша тәжірибелер жүргізу қондырғысы мен әдістемесі жасақталды. Күйдірудің оңтайлы параметрлері орнатылды: температура – 1100 ºС, CaCl2 шығыны – муллиттің ыдырауына қажетті стехиометриялық мөлшерінен 2 есе көп, күйдіру ұзақтығы, τ=60 мин. Муллиттің геленит пен анортитке максималды 98% ыдырауына қол жеткізілді. Тұз қышқылымен шаймалау кезінде тауарлық өнімге кремнийді және алюминийді, кальцийді, темірді, түсті металдарды және СЖМ-ды аналық ерітіндіге бөліп алу бойынша жаңа деректер алынды. Процестің оңтайлы параметрлері анықталды: Қ:С=1:3, температура, Т=60 °C, шаймалау уақыты, τ=60 мин. Алюминийді ерітіндіге және кремнеземді тауарлық өнімге жоғары бөліп алуға қол жеткізілді – 99,92 және 99,8%, сәйкесінше. Құрамында SiO2 99% бар тауарлық кремнезем алынды. Технология ЖЭС-ның қолданыстағы технологиялық схемаларына оңай біріктіріледі. Технологияны енгізудің жылдық экономикалық тиімділігі ~35 млн. АҚШ долл. құрайды (тауарлық глинозем мен кремнеземді шығару есебінен).

Level of implementation (in Russian) : Результаты будут использованы при разработке общей концепции высокоэффективной безотходной технологии для утилизации золы от сжигания угля с получением товарных продуктов.

Level of implementation (in Kazakh) : Нәтижелер тауар өнімдерін ала отырып, көмірді жағудан күлді кәдеге жарату үшін тиімділігі жоғары қалдықсыз технологияның жалпы тұжырымдамасын жасақтау кезінде пайдаланылатын болады.

Efficiency (in Russian) : В вовлечении на переработку отвалов золы и освобождении территорий; в комплексном извлечении ценных металлов с получением товарных продуктов: железосодержащего продукта, глинозема, чистого кремнезема, концентрата цветных металлов, содержащих РЗМ

Efficiency (in Kazakh) : Күл үйінділерін қайта өңдеуге алуға және аумақтарды босатуға; құрамында темірі бар өнім, глинозем, таза кремний, құрамында СЖМ бар түсті металдар концентраты бар тауар өнімдерін ала отырып, бағалы металдарды кешенді алуға

Field of application (in Russian) : Накопленные и текущие отходы золы от сжигания угля крупных ТЭЦ и малых котельных установок

Field of application (in Kazakh) : Ірі ЖЭС және шағын қазандық қондырғыларының көмірді жағудан жиналған және ағымдағы күл қалдықтары