The object of research, development or design (in Russian) : Технология получения медного порошка, комплексные электролиты.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Мыс ұнтағын өндіру технологиясы, күрделі электролиттер.

Aim of work (in Russian) : Создание методики получения порошка меди из нейтральных сред с использованием методов математического моделирования для возможности оценить экономический и экологический эффекты при электролитическом производстве меди.

Aim of work (in Kazakh) : Мыстың электролиттік өндірісіндегі экономикалық және қоршаған ортаға әсерін бағалау үшін математикалық модельдеу әдістерін қолдана отырып, бейтарап ортадан мыс ұнтағын алу әдісін құру.

Методы исследования (на русском) : Основаны на современных межгосударственных и государственных нормативно-правовых документах. Исследование и контроль состава электролитов проводилось методами рН-метрии и титриметрии, состав полученных порошков определялся методами электронной микроскопии и электронномикроскопического элементного анализа. Выход по току для медного порошка определялся косвенно, методом спектрофотометрии.

Методы исследования (на казахском) : Заманауи мемлекетаралық және мемлекеттік құқықтық құжаттарға негізделген. Электролиттердің құрамын зерттеу және бақылау рН-метрия және титриметрия әдістерімен жүргізілді, алынған ұнтақтардың құрамы электронды микроскопия және электронды микроскопиялық элементтік талдау әдістерімен анықталды. Мыс ұнтағы үшін ток тиімділігі жанама түрде спектрофотометрия арқылы анықталды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Установлено, что наибольший вклад в формирование тонкодисперсных порошков меди вносят параметры плотности тока, температуры и концентрации ионов меди в растворе. Оценен характер изменения состава электролита в процессе электролиза. Проведённые исследования показывают незначительные колебания концентрации основных компонентов, лёгкие для коррекции его состава. Наиболее оптимальными условиями получения тонкодисперсного медного порошка из базового сернокислого электролита являются: плотность тока осаждения 150 мА/см2; температура 40 оС; концентрация Cu2+ в электролите 10 г/л; концентрация H2SO4 - 100 г/л и концентрация НТФ - 7 г/л. Размер частиц порошка при этом составляет 5-10 мкм, выход по току 95,5%. Наиболее оптимальными условиями получения тонкодисперсного медного порошка из электролита, не содержащего серной кислоты, являются: плотность тока осаждения 150 мА/см2; температура 40 оС; концентрация Cu2+ в электролите 4 г/л; концентрация Na2SO4 - 50 г/л и концентрация НТФ - 7 г/л. Размер частиц порошка при этом составляет 5-10 мкм, выход по току до 99,0%. Cодержание основного компонента (меди) в порошке составляет ~99,5%.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Майдадисперсиялық мыс ұнтақтарының түзілуіне тоқтың тығыздығы, температурасы, ерітіндідегі мыс иондарының концентрациясының параметрлері ең үлкен үлес қосатыны анықталды. Электролиз кезінде электролит құрамының өзгеру сипаты бағаланды. Жүргізілген зерттеулер негізгі компоненттердің концентрациясының шамалы ауытқуын көрсетеді, оның құрамын түзету оңай. Негізгі сульфат электролитінен майдадисперсиялық мыс ұнтағын алудың ең оңтайлы шарттары: тұндыру ток тығыздығы 150 мА/см2; температура 40оС; электролиттегі Cu2+ концентрациясы 10 г/л; H2SO4 концентрациясы - 100 г/л және НТФ концентрациясы - 7 г/л. Ұнтақтың бөлшектерінің мөлшері бұл жағдайда 5-10 мкм, ток тиімділігі 95,5% құрайды. Құрамында күкірт қышқылы жоқ электролиттен майдадисперсиялық мыс ұнтағын алудың ең оңтайлы шарттары: тұндыру тоғының тығыздығы 150 мА/см2; температура 40оС; электролиттегі Cu2+ концентрациясы 4 г/л; Na2SO4 концентрациясы - 50 г/л және НТФ концентрациясы - 7 г/л. Ұнтақтың бөлшектерінің мөлшері бұл жағдайда 5-10 мкм, ток тиімділігі 99,0%-ға дейін. Ұнтақтағы негізгі компоненттің (мыс) мөлшері ~99,5% құрайды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Cпроектирована и собрана установка вихревого электролиза. Установка обеспечивает формирование порошков со средним размером частиц 5-10 мкм в проточном токе электролита (1,2 л/мин) с выходом по току не менее 90% и широкими возможностями изменения рабочих параметров процесса. В процессе работы такого электролизёра электролит непрерывно подаётся к поверхности катода, что уменьшает концентрационную поляризацию и приводит к активному росту мелких зародышей и кристаллов меди. Завихрение электролита в рабочей камере электролизёра увеличивает удельную активную поверхность электрохимической реакции. В установке возможно получение медного порошка без добавления токсичной серной кислоты, со снижением кислотности электролита ~100 раз и сохранением высокого (до 99%) выхода по току.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Құйынды электролиз қондырғысы жобаланып, құрастырылды. Зауыт электролит ағынында (1,2 л/мин) орташа бөлшектерінің мөлшері 5-10 мкм болатын ұнтақтардың түзілуін қамтамасыз етеді, ток тиімділігі кемінде 90% және процестің жұмыс параметрлерін өзгертуге кең мүмкіндіктер береді. Мұндай электролизердің жұмысы кезінде электролит катод бетіне үздіксіз беріледі, бұл концентрацияның поляризациясын төмендетеді және ұсақ ұрықтар мен мыс кристалдарының белсенді өсуіне әкеледі. Электролизердің жұмыс камерасында электролиттің айналуы электрохимиялық реакцияның меншікті белсенді бетін арттырады. Қондыруда улы күкірт қышқылын қоспай, электролиттің қышқылдығын ~100 есе төмендетіп және жоғары (99% дейін) ток тиімділігін сақтай отырып, мыс ұнтағын алуға болады.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : К целевым потребителям полученных результатов относятся потенциально заинтересованные частные и государственные компании, занятые производством меди. Таковыми могут стать крупнейшие производители меди в стране (Корпорация «Казахмыс», KAZ Minerals, ТОО «Eurasia Copper PLC»).

Field of application (in Kazakh) : Алынған нәтижелердің мақсатты тұтынушыларына мыс өндірумен айналысатын әлеуетті қызығушылық білдіретін жеке және мемлекеттік компаниялар жатады. Елдің ең ірі мыс өндірушілері осындай болуы мүмкін («Kazakhmys» корпорациясы, KAZ Minerals, «Eurasia Copper PLC» ЖШС).