Симбиоз науки и инженерии: когда вызовы становятся решениями

Ученые Национального центра по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан разработали эффективное решение для селективного извлечения рения из технологических растворов, содержащих органические примеси. Особенность таких растворов связана с их получением из вторичного сырья, что существенно усложняет процесс переработки.

Как отмечает ассоциированный профессор Феруза Бердикулова, традиционные дорогостоящие ионообменные смолы извлекают редкий металл вместе с органическими примесями. В результате сорбенты быстро насыщаются, а их эффективность снижается.

В качестве альтернативы казахстанские ученые предложили уникальную композицию углеродных сорбентов минерального и растительного происхождения. Разработка успешно прошла апробацию на опытном производстве с использованием каскада последовательно соединенных сорбционных колонн.

Испытания на растворах выщелачивания свинцовых кеков медного производства с содержанием рения от 40 до 460 мг/дм³ и органических примесей от 46 до 760 мг/дм³ подтвердили высокую эффективность технологии. Степень извлечения целевого металла превысила 90%, при этом удалось обеспечить селективное разделение рения и органических соединений.

По словам руководителя проекта, профессора Светланы Ефремовой, ключевым преимуществом разработки является комплексный подход. На всех этапах технологической цепочки – от получения ренийсодержащих растворов до выпуска готовой продукции – используются вторичные ресурсы. Более того, часть отходов обладает необходимыми функциональными свойствами и применяется без дополнительной обработки, что позволяет существенно снизить затраты.

Побочные продукты также находят практическое применение. Так, силикатный раствор, образующийся при производстве активного углеродного сорбента, может использоваться в качестве альтернативы коммерческому жидкому стеклу, применяемому при изготовлении высокотемпературных материалов.

По словам профессора Баймахана Сатбаева, разработанный состав позволяет получать легкие материалы с высокой термостойкостью, способные выдерживать многочисленные циклы нагрева и охлаждения. Испытания, проведенные на печном участке Химико-металлургического института имени Ж. Абишева под руководством профессора Алибека Байсанова, подтвердили перспективность материала для использования в качестве внутренней футеровки и теплоизоляционного слоя.

Важную роль в реализации проекта играют молодые исследователи Нургали Шалабаев и Асхат Кабланбеков, которые готовят результаты своих научных изысканий к защите в рамках PhD-диссертаций. Разработка также получила международное признание: ее результаты представлены в научных публикациях и на зарубежных конференциях.

Практический опыт ученых показывает, что симбиоз науки и инженерии позволяет находить эффективные решения актуальных задач – от переработки отходов до снижения зависимости от импортных материалов, обеспечивая одновременно экономический и экологический эффект.