The object of research, development or design (in Russian) : плазмохимический способ переработки отходов фторида магния.

The object of research, development or design (in Kazakh) : магний фторидінің қалдықтарын өңдеудің плазмохимиялық әдісі.

Aim of work (in Russian) : Разработка плазмохимического способа переработки промышленных отходов фторида магния и получение в качестве товарного продукта оксида магния низкотемпературной и высокотемпературной модификаций

Aim of work (in Kazakh) : Магний фторидінің өнеркәсіптік қалдықтарын өңдеудің плазмохимиялық әдісін жасау және тауарлық өнім ретінде төмен температуралы және жоғары температуралы модификациялы магний оксидін алу

Методы исследования (на русском) : программная модуль Reaction Equations пакета научных программ HSCChemistry, плазмохимический способ, термогравиметрический анализ, РЭМ, XRD.

Методы исследования (на казахском) : HSCChemistry ғылыми бағдарламалық кешенінің реакциялық теңдеулер бағдарламалық модулі, плазмохимиялық әдіс, термогравиметриялық анализ, РЭМ, XRD.

Obtained results and novelty (in Russian) : ЗАКЛЮЧЕНИЕ: 1. Определены оптимальные условия проведения плазмохимического процесса переработки фторида магния. Расчет параметров выполнялся в программном модуле Reaction Equations пакета научных программ HSCChemistry. 2. Создана опытно-промышленная плазмохимическая установка для переработки промышленных отходов. Установка для исследования процесса плазмохимического разложения фторида магния с получением его оксида и фторида водорода состоит из плазмотрона, парогенератора, источника питания и реакционной камеры. 3. Экспериментальным путем определен оптимальный режим переработки фторида магния (MgF2) плазмохимическим способом. Определен оптимальный гранулометрический состав порошка фторида магния (фракция ≤ 300 мкм, ≤ 100 мкм, ≤ 75 мкм) для производительности процесса плазменной конверсии. 4. Разработан способ изготовления брикетов из фторида магния. Для пароплазменной переработки разработана технология формования брикетов из порошка фторида магния с использованием водного раствора поливинилового спирта в качестве связующего. 5. Проведены экспериментальные работы по переработке фторида магния на плазмохимической установке. 6. Исследованы структуры и состав оксида магния, полученных в результате переработки фторида магния плазмохимическим способом. 7. На основе полученных результатов разработана опытно-промышленная плазмохимическая технология получения оксида магния, включающая технические условия и конструкцию необходимых аппаратов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Қорытынды: 1. Магний фторидін өңдеудің плазмохимиялық процесін жүргізудің оңтайлы шарттары анықталды. Параметрлерді есептеу hscchemistry ғылыми бағдарламалар пакетінің Reaction Equations бағдарламалық модулінде орындалды. 2. Өнеркәсіптік қалдықтарды қайта өңдеуге арналған тәжірибелік-өнеркәсіптік плазмохимиялық қондырғы құрылды. Магний фторидінің оксиді мен сутегі фторидін алу үшін оның плазмохимиялық ыдырау процесін зерттеуге арналған қондырғы плазмотроннан, бу генераторынан, қуат көзінен және реакция камерасынан тұрады. 3. Магний фторидін (MgF2) плазмохимиялық жолмен Өңдеудің оңтайлы режимі эксперимент арқылы анықталды. Плазмалық конверсия процесінің өнімділігі үшін магний фториді ұнтағының оңтайлы гранулометриялық құрамы (фракциясы ≤ 300 мкм, ≤ 100 мкм, ≤ 75 мкм) анықталды. 4. Магний фторидінен брикеттер жасау әдісі жасалды. Бу-плазмалық өңдеу үшін байланыстырғыш ретінде поливинил спиртінің сулы ерітіндісін пайдалана отырып, магний фториді ұнтағынан брикеттерді қалыптау технологиясы әзірленді. 5. Плазмохимиялық қондырғыда магний фторидін өңдеу бойынша эксперименттік жұмыстар жүргізілді. 6. Магний фторидін плазмохимиялық жолмен өңдеу нәтижесінде алынған магний оксидінің құрылымдары мен құрамы зерттелді. 7. Алынған нәтижелер негізінде қажетті аппараттардың техникалық шарттары мен конструкциясын қамтитын магний оксидін алудың тәжірибелік-өнеркәсіптік плазмохимиялық технологиясы әзірленді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Одной из основных тенденций развития современной техники и технологии является все более широкое использование высоких параметров технологических процессов: температуры, скорости, времени контакта и т.д. Большинство технологий в рамках традиционных подходов достигли своего критического состояния. Дальнейшее развитие промышленной базы с использованием таких подходов невозможно, так как влечет за собой необоснованное наращивание объема отдельных производств, неоправданные затраты ресурсов для создания производственных площадок и оборудования, быстрое истощение полезных ископаемых, существенное ухудшение экологической обстановки. Все это предопределило интенсивную работу по поиску и разработке новых технологических решений в металлургии, в частности, в АО «УМЗ». Одним из путей решения данных проблем является существенное повышение температуры, при которой реализуется тот или иной технологический процесс. Указанные причины привели к возникновению и развитию нового направления физической химии и химической технологии плазмохимии, где осуществление химических реакций происходит в высокотемпературной среде плазмы или созданной плазмой.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Қазіргі заманғы техника мен технологияның дамуының негізгі үрдістерінің бірі технологиялық процестердің жоғары параметрлерін кеңінен пайдалану болып табылады: температура, жылдамдық, байланыс уақыты және т. б. Дәстүрлі тәсілдер аясында көптеген технологиялар өзінің сыни жағдайына жетті. Мұндай тәсілдерді пайдалана отырып, өнеркәсіптік базаны одан әрі дамыту мүмкін емес, өйткені жекелеген өндірістердің көлемін негізсіз өсіруге, өндірістік алаңдар мен жабдықтарды құру үшін ресурстардың ақталмаған шығындарына, пайдалы қазбалардың тез сарқылуына, экологиялық жағдайдың едәуір нашарлауына әкеп соқтырады. Осының барлығы металлургияда, атап айтқанда, «ҮМЗ» АҚ-да жаңа технологиялық шешімдерді іздеу және әзірлеу бойынша қарқынды жұмысты алдын ала анықтады. Осы мәселелерді шешу жолдарының бірі дәстүрлі немесе басқа технологиялық процестегі температураның айтарлықтай көтерілуі болып табылады. Көрсетілген себептер физикалық химия мен плазмохимияның химиялық технологиясының жаңа бағытының пайда болуына және дамуына алып келді, онда химиялық реакциялар плазманың жоғары температуралы ортасында немесе плазмада жүзеге асырылады.

Level of implementation (in Russian) : Широкое применение плазмохимического способа сдерживает потребление больших количеств электроэнергии. Однако темпы работ по исследованиям и разработкам плазмохимических процессов и технологий с течением времени не уменьшаются, а возрастают и связано это со следующей тенденцией в развитии экономики. Уже несколько десятилетий в мировой экономике наблюдается устойчивая закономерность опережения роста стоимости природного сырья по отношению к росту стоимости электроэнергии. В будущем роль плазмохимических технологий возрастает и будут достаточно рентабельны в промышленных применениях. Этот факт предопределяет перспективность тематики данного проекта для решения технологических нужд развитии сферы экономики и науки.

Level of implementation (in Kazakh) : Плазмохимиялық әдісті кеңінен қолдану электр энергиясының көп мөлшерін тұтынуды тежейді. Алайда плазмохимиялық процестер мен технологияларды зерттеу және әзірлеу жөніндегі жұмыстардың қарқыны уақыт өте келе азаймайды, бұл экономиканың дамуындағы келесі үрдіспен байланысты және өсуде. Бірнеше онжылдықтың өзінде әлемдік экономикада электр энергиясы құнының өсуіне қатысты табиғи шикізат құнының өсуінің тұрақты заңдылығы байқалуда. Болашақта плазмохимиялық технологиялардың рөлі артады және өнеркәсіптік қолданбаларда жеткілікті рентабельді болады. Бұл факт экономика және ғылым саласын дамытудың технологиялық қажеттіліктерін шешу үшін осы жоба тақырыбының перспективалылығын айқындайды.

Efficiency (in Russian) : Первым решающим шагом в создании здоровой экономики должна стать переориентация производства на «здоровое потребление». Очевидными предпосылками актуальности разработки плазмохимического способа являются такие обстоятельства, как возможность создания за счет высокой концентрации энергии компактных и легкоуправляемых агрегатов при высоком уровне механизации и автоматизации, обеспечивающие снижение металлоемкости аппаратов и, соответственно, капитальных затрат. Обладая высоким восстановительным потенциалом, плазменные газы могут обеспечить элективную переработку шламов основных металлургических переделов, содержащих, в частности, цветные и редкие металлы. Тем самым применение плазмы может решить проблемы создания безотходных технологий и дефицита сырья в цветной металлургии. Предлагаемый проект развивает тесное взаимодействие вузов с предприятием позволит повысить научную активность университета в области научных исследований прикладного характера.

Efficiency (in Kazakh) : Салауатты экономиканы құрудағы алғашқы шешуші қадам өндірісті «дұрыс тұтынуға» қайта бағдарлау болуы тиіс. Плазмохимиялық тәсілді әзірлеудің өзектілігінің айқын алғышарттары энергияның жоғары шоғырлануы есебінен аппараттардың металл сыйымдылығын және тиісінше күрделі шығындарды төмендетуді қамтамасыз ететін механикаландыру мен автоматтандырудың жоғары деңгейі кезінде жинақы және жеңіл басқарылатын агрегаттарды құру мүмкіндігі сияқты жағдайлар болып табылады. Жоғары қалпына келтіру әлеуетіне ие плазмалық газдар құрамында, атап айтқанда, түсті және сирек металдар бар негізгі металлургиялық қайта бөлудегі шламдарды тиімді өңдеуді қамтамасыз ете алады. Осылайша плазманы қолдану қалдықсыз технологияларды құрады және түсті металлургияда шикізат тапшылығы проблемаларын шеше алады. Ұсынылып отырған жоба ЖОО-ның кәсіпорынмен тығыз қарым-қатынасын дамытады, қолданбалы сипаттағы ғылыми зерттеулер саласындағы университеттің ғылыми белсенділігін арттыруға мүмкіндік береді.

Field of application (in Russian) : Потребителями полученных результатов являются металлургические предприятия

Field of application (in Kazakh) : Алынған нәтижелердің тұтынушылары - металлургиялық кәсіпорында.