Металлургиялық соны қадам: жанама өнімнен жаңа өнеркәсіптік технологиялық негізге серпіліс
Елімізде циркулярлық металлургияны қалыптастыру бағытында маңызды қадам жасалды: Шалқия кен орнының байытылуы қиын полиметалл шикізатын электрмен балқыту кезінде түзілетін құрамында мырышы бар ұшпа негізінде электрохимиялық мырыш және композициялық жабындардың тәжірибелік үлгілері әзірленді.
«ҚР МШКҚӨ ҰО» РМК ғылыми қызметкерлері «2023-2025 жылдарға арналған полиметалл шикізатын кешенді қайта өңдеудің түбегейлі жаңа технологияларын әзірлеу» ғылыми-техникалық бағдарламасы аясында Шалқия кен орнының байытылуы қиын полиметалл шикізатын электрмен балқыту нәтижесінде алынған мырыш ұшпа-тозаңнан электрохимиялық мырыш жабындарының тәжірибелік үлгілерін жасады.
Нәтижесінде күкірт қышқылды ерітінділерде мырыш суппозиторилерін шаймалау және құрамындағы мырышты 70-80%-ға дейін алу мүмкін болатын оңтайлы параметрлер анықталды. Содан кейін мырыш электролиз әдісімен бөлініп, тығыз қорғаныш мырыш жабындары алынады.
Композициялық электрохимиялық жабындардың (КЭЖ) келесі тәжірибелік үлгілері алынды:
- Титан диоксидті мырыш жабыны (Zn-TiO₂) үлгісі коррозияға төзімділігі тұрғысынан мырыш жабынымен салыстырғанда 3,4 есе жоғары;
- Мырыш пен мыстың электрохимиялық қорытпасы (Cu – 48,80%, Zn – 45,68%) мырыш және мыс жабындарымен салыстырғанда коррозияға төзімділігі 10 есе жоғары.
Дәстүрлі реактивті тұздардан (ZnSO4·7H2O, ZnCl2) айырмашылығы, ұшпа-тозаңдар құрамында 25-30%-ға дейін мырыш болады және электролиттер үшін толыққанды шикізат ретінде пайдаланылуы мүмкін. Алдын ала бағалаулар бойынша, оларды қолдану реактивті мырышқа деген қажеттілікті шамамен 40%-ға қысқартуға мүмкіндік береді, бұл өндірістік шығындарды едәуір төмендетеді әрі техногендік қалдықтардың жиналуын азайтады. Жүргізілген зерттеулер ұшпа-тозаңдарды электрохимиялық технологияларда өнеркәсіптік тұрғыда қолдануға болатынын дәлелдейді.
Жұмыс нәтижесінде құрамында мырыш бар ұшпаны күкіртқышқылды шаймалаудан кейінгі ерітінділерден титан диоксиді бар мырыштың композициялық электрохимиялық жабынын алу бойынша технологиялық регламент әзірленді.
Қазақстанның пайдалы модельдеріне 4 патент алынды:
- № 8876 «Мыстың бетін қорғайтын құрамында мырыш бар композициялық қаптама алудың электрохимиялық тәсілі»;
- № 9968 «Мырыш сульфидін алу тәсілі»;
- № 8875 «Құрамында темір-титан бар композициялық ұнтақты алу тәсілі»;
- № 10298 «Қалдық ерітінділерден мырыш алу тәсілі».
Әзірлеме металлургиялық ұшпаны электрмен балқытудың жанама өнімінен электрохимия өнеркәсібіне арналған жоғары технологиялық шикізатқа табысты түрде айналдыруды көрсетеді.
Технологияны әрі қарай ілгерілету:
- қорғаныш жабындарының өзіндік құнын төмендетуге;
- мырыштың реактивті тұздарға тәуелділігін азайтуға;
- техногендік қалдықтар көлемін қысқартуға;
- металлургия өндірістерінің экологиялық тұрақтылығын арттыруға мүмкіндік береді.
Алынған нәтижелер ғалымдарымыз әзірлеген қағидатты жаңа технологияның жоғары тиімділігін, сондай-ақ қиын байытылатын полиметалл шикізатын кешенді өңдеудегі кең мүмкіндіктерін айқындайды. Бұл – пайдалану сипаттамалары бар инновациялық материалдар өндірісін құруға негіз қалыптастырады.
Айта кетейік, «2023-2025 жылдарға арналған полиметалл шикізатын кешенді қайта өңдеудің түбегейлі жаңа технологияларын әзірлеу» бағдарламасының мақсаты – күрделі кремний қорытпалары мен құрамында мырыш бар композициялық қорғасын-материалдардың жаңа түрлерін алу, байытылуы қиын жоғары кремнилі полиметалл кендерін кешенді қайта өңдеу технологияларын әзірлеу және тәжірибелік-өнеркәсіптік сынау. Сондай-ақ жаңа инновациялық өндірістерді жобалау үшін кешенді қорытпалардың жаңа түрлеріне технологиялық регламенттер, техникалық шарттар және технологиялық тапсырмалар әзірлеу.