Inventory number IRN Number of state registration
0222РК00562 AP08857007-OT-22 0120РК00399
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 2 Publications Web of science: 2 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
1 2 15
Total number of pages Patents Illustrations
54 1 20
Amount of funding Code of the program Table
26767000.01 AP08857007 8
Name of work
Синтетические магнитные композиты полученные из летучей золы угля для решения водно-экологических проблем загрязнения ртутью
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Метод, способ
Report authors
Сатаева Алия Рифкатовна , Тауанов Жандос Турегулович , Байменов Альжан Жулдасович , Азат Сейтхан , Жантикеев Ұлан Ержанұлы , Муратбекова Назира Жарасовна , Қыдырәлі Саят Ермекұлы ,
0
0
2
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Товарищество с ограниченной ответственностью "НПТЦ "Жалын"
Abbreviated name of the service recipient НПТЦ "Жалын"
Abstract

Обьектом исследования послужили образцы летучей золы угля, полученные из различных углей. Образцы ЛЗУ были собраны с электрофильтров угольной электростанции г. Астана и угольной электростанции г. Усть-Каменогорск при максимальной электрической нагрузке. Образцы ЛЗУ, отобранные в г. Астана были названы Э-ЛЗУ, так как там используют уголь с Экибастузкого меторождения, в то время как угольная электростанция г. Усть-Каменогорск использует уголь Каражыринского бассейна и была названа К-ЛЗУ. Цеолиты, синтезированные из К-ЗЛУ были названы К-ЦЛЗ, в то время как цеолиты из Э-ЛЗУ названы как Э-ЦЛЗ, соответственно.

Зерттеу нысаны әртүрлі көмірден алынған көмір күлінің үлгілері болды. ЛЗУ үлгілері Астана қ.көмір электр станциясы мен Өскемен қ. көмір электр станциясының электр сүзгілерінен максималды электр жүктемесі кезінде жиналды. Астана қаласында іріктеліп алынған ЛЗУ үлгілері Э-ЛЗУ деп аталды, өйткені онда Екібастұз метрожолынан көмір пайдаланылады, ал Өскемен қаласының көмір электр станциясы Қаражырин бассейнінің көмірін пайдаланады және К-ЛЗУ деп аталды. К-зұлымдықтан синтезделген цеолиттер К-ЦЛЗ деп аталды, ал Е-ЛЗУ цеолиттері сәйкесінше E-ЦЛЗ деп аталды.

Целью явилась разработка нового метода получения синтетических цеолитов и нанокомпозитов из летучей золы угля для удаления ртути из воды, что позволяет повысить степень очистки воды и водных сред от ртутного загрязнения.

Мақсаты Судан сынапты кетіру үшін көмірдің Ұшпа күлінен синтетикалық цеолиттер мен нанокомпозиттерді алудың жаңа әдісін әзірлеу болды, бұл су мен су ортасын сынаптың ластануынан тазарту дәрежесін арттыруға мүмкіндік береді.

Подготовлен аналитический обзор по загрязнению летучей золой и текущей ситуации в Казахстане и мире и выбрано исходное сырье для синтеза нанокомпозитов. Разработан метод синтеза синтетических цеолитов на основе летучей золы угля с их модификацией – метод Фьюжн (включая намагничивание и насыщение наночастицами). По новому методу были синтезированы 12 образцов синтетических цеолитов с нано-серебряными включениями и проведен анализ их физико-химических свойств методами SEM-EDS, XRF, BET, XRD. Разработан метод проведения экспериментов с модельными растворами синтезированных сточных вод с добавлением различных концентраций ртути. Были проведен химический анализ образцов воды из озера Былкылдак, реки Нура и промышленных сточных вод. Полученные цеолиты и нанокомпозиты были испытаны на адсорбционную способность ионов ртути (II) из водных растворов. Кроме экспериментов по удалению ртути из модельных растворов, были проведены эксперименты по удалению ртути из всех образцов воды, изучена кинетика адсорбции ртути, проведено исследование и анализ зависимости поведения концентраций ртути от рН раствора

Ұшпа күлдің ластануы және Қазақстан мен әлемдегі ағымдағы ахуал бойынша талдамалық шолу дайындалып, нанокомпозиттерді синтездеу үшін бастапқы шикізат таңдалды. Көмірдің Ұшпа күліне негізделген синтетикалық цеолиттерді олардың модификациясымен синтездеу әдісі жасалды-синтез әдісі (магниттеу мен нанобөлшектермен қанықтыруды қоса). Жаңа әдіс бойынша нано-күміс қосындылары бар синтетикалық цеолиттердің 12 үлгісі синтезделді және олардың физика-химиялық қасиеттеріне SEM-EDS, XRF, BET, XRD әдістерімен талдау жүргізілді. Сынаптың әр түрлі концентрациясын қосып, синтезделген ағынды сулардың модельдік ерітінділерімен эксперименттер жүргізу әдісі жасалды. Былқылдақ көлінен, Нұра өзенінен және өнеркәсіптік ағынды сулардан алынған су үлгілеріне химиялық талдау жүргізілді. Алынған цеолиттер мен нанокомпозиттер Сулы ерітінділерден сынап (II) иондарының адсорбциялық қабілетіне сыналды. Модельдік ерітінділерден сынапты кетіру бойынша эксперименттерден басқа, барлық су үлгілерінен сынапты кетіру бойынша эксперименттер жүргізілді, сынапты адсорбциялау кинетикасы зерттелді, сынап концентрациясының мінез-құлқының ерітіндінің рН-на тәуелділігін зерттеу және талдау жүргізілді

Был проведен аналитический обзор загрязнения летучей золой и опыте ее использования при загрязнении ртути. Было выбрано исходное сырье, получены новые данные о физико-химических свойствах исходного сырья в виде летучей золы Каражыринского и Экибастузского углей для получения синтетических цеолитов, а также синтезированных из них нанокомпозитных материалов. Результаты свидетельствуют о возможности использования этих цеолитов для адсорбции химических веществ из воды. Результаты показывают значительно высокое удаление ртути из раствора в сравнении с исходной летучей золой. Полученные цеолиты и нанокомпозиты были испытаны на адсорбционную способность ионов ртути (II) из водных растворов с исходной концентрацией ионов Hg(II) 10 мг/л при pH равной 2. Результаты показывают образование синтетической амальгамы в полученных образцах нанокомпозитов (Ag-ЦЛЗ). Образец Е-ЦЛЗ-500 (500℃ методом фьюжн) удаляет более 90% ионов ртути, а образец Е-ЦЛЗ-600 (600℃ методом фьюжн) показал почти 80% удаления ионов ртути. Согласно результатам, Е-ЦЛЗ показали максимальную адсорбционную способность (около 4 мг/г), в то время как соответствующие нанокомпозиты с серебряными наночастицами показали гораздо более высокие профили удаления 20,5 мг/г и 22,3 мг/г (Ag-ЦЛЗ-500 и Ag-ЦЛЗ-600, соответственно).

Ұшпа күлдің ластануына және оны сынаптың ластануында қолдану тәжірибесіне аналитикалық шолу жасалды. Бастапқы шикізат таңдалды, синтетикалық цеолиттерді, сондай-ақ олардан синтезделген нанокомпозиттік материалдарды алу үшін Қаражырин және Екібастұз көмірінің Ұшпа күлі түріндегі бастапқы шикізаттың физика-химиялық қасиеттері туралы жаңа деректер алынды. Нәтижелер осы цеолиттерді Судан химиялық заттарды адсорбциялау үшін пайдалану мүмкіндігін көрсетеді. Нәтижелер бастапқы күлмен салыстырғанда ерітіндіден сынаптың айтарлықтай жоғары шығарылуын көрсетеді. Алынған цеолиттер мен нанокомпозиттер РН 2-ге тең Hg (II) иондарының бастапқы концентрациясы 10 мг/л болатын Сулы ерітінділерден сынап(II) иондарының адсорбциялық қабілетіне сыналды. Нәтижелер алынған нанокомпозит үлгілерінде (AG-CLE) синтетикалық амальгаманың түзілуін көрсетеді. E-cl-500 үлгісі (500℃ біріктіру) сынап иондарының 90%-дан астамын жояды, ал E-CL-600 үлгісі (600℃ біріктіру) сынап иондарының жойылуының 80% дерлік көрсетті. Нәтижелерге сәйкес, Е-ЦЛЗ максималды адсорбциялық қабілетін көрсетті (шамамен 4 мг/г), ал күміс нанобөлшектері бар сәйкес нанокомпозиттер 20,5 мг/г және 22,3 мг/г (сәйкесінше AG-ЦЛЗ-500 және Ag-ЦЛЗ-600) жою профильдерін әлдеқайда жоғары көрсетті.

Значения адсорбционной способности Ag-ЦЛЗ выше, чем у ЦЛЗ, используемых для удаления ртути в литературе, что дополнительно подтверждает улучшение адсорбционных свойств за счет импрегнирования серебром цеолитной матрицы. Таким образом, предлагаемый способ позволяет удешевить и упростить процесс получения синтетических цеолитов и нанокомпозитов для удаления ртути из воды и повысить степень очистки воды и водных сред от ртутного загрязнения.

AG-CLA адсорбциялық қабілетінің мәндері әдебиеттегі сынапты кетіру үшін қолданылатын CLA-ға қарағанда жоғары, бұл цеолит матрицасын күміспен импрегнациялау арқылы адсорбциялық қасиеттердің жақсарғанын одан әрі растайды. Осылайша, ұсынылған әдіс Судан сынапты кетіру үшін синтетикалық цеолиттер мен нанокомпозиттерді алу процесін арзандатуға және жеңілдетуге және су мен су ортасын сынаптың ластануынан тазарту дәрежесін арттыруға мүмкіндік береді.

Были синтезированы и определены характеристики материалов. Были синтезированы магнитные цеолиты. Были определены минералогические и магнитные свойства синтезированных цеолитов. Были получены цеолиты из летучей золы угля и модифицированы наночастицы серебра.

Материалдардың сипаттамалары синтезделіп, анықталды. Магниттік цеолиттер синтезделді. Синтезделген цеолиттердің минералогиялық және магниттік қасиеттері анықталды. Көмірдің күлінен цеолиттер алынып, күміс нанобөлшектері өзгертілді.

Был подготовлен веб-сайт проекта, опубликованы 3 статей в рецензируемом научном издании по научному направлению проекта, входящем в 1 (первый), 2 (второй) либо 3 (третий) квартили в базе Web of Science и (или) имеющем процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50 (пятидесяти). Результаты доложены в 3 международных конференциях. Также, опубликована 1 статья в журналах рекомендованным ККСОН. По пункту 2.4 Патентоспособность: Получен патент полезной модели РК.

Жобаның веб-сайты дайындалды, жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланатын ғылыми басылымда 3 мақала жарияланды, Web of Science базасында 1 (бірінші), 2 (екінші) немесе 3 (үшінші) квартилге кіретін және (немесе) Scopus базасында кемінде 50 (елу) CiteScore бойынша процентилі бар және нәтижелері 3 халықаралық конференцияда баяндалды. Сондай-ақ, ККСОН ұсынған журналдарда 1 мақала жарияланды. 2.4-тармақ бойынша патентке қабілеттілік: ҚР пайдалы моделінің патенті алынды.

Вторичное использование водных ресурсов, очистка сточных вод, промышленных сточных вод, очистка поверхностных вод, нанотехнологии, наносорбенты, химическая инженерия, экология и охрана окружающей среды в области переработки отходов из летучей золы угля

Су ресурстарын қайталама пайдалану, Ағынды суларды, өндірістік ағынды суларды тазарту, жер үсті суларын тазарту, нанотехнология, наносорбенттер, Химиялық инженерия, экология және көмірдің Ұшпа күлінен қалдықтарды қайта өңдеу саласындағы қоршаған ортаны қорғау

UDC indices
54.01;54.05
International classifier codes
87.19.00; 61.31.47;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
адсорбция; ртуть; цеолиты; наночастицы серебра; летучая зола;
Key words in Kazakh
адсорбция; сынап; цеолиттер; күміс нанобөлшектері; ұшпа күл;
Head of the organization Акназаров Сестагер Хусаинович Доктор химических наук / нет
Head of work Сатаева Алия Рифкатовна Доктор биологических наук / ассоциированный профессор
Native executive in charge Тауанов Жандос Турегулович Ассоциированный профессор (доцент)