AP23490117 – Темір оксидінің пигменттерін және ультрадисперсті металл ұнтақтарын алу үшін пирит концентраттарын кешенді өңдеу технологиясын әзірлеу

Мақсаты – Темір оксиді пигменттерін (Fe2O3, Fe3O4), металл оксиді ұнтақтарын (Fe2O3, Fe3O4) және олардың негізінде NiFe2O4, ZnFe2O4, CoFe2O4 құрамды ферриттерді жоғары температуралы гидрогенерациялау арқылы гидрогенерациялау арқылы алу үшін пирит концентраттарын өңдеудің кешенді технологиясын жасау.

Жобаның өзектілігі: Жоба тұз қышқылын регенерациялай отырып, жоғары температуралы гидролиз әдісі арқылы пирит концентраттарын өңдеп, NiFe₂O₄, ZnFe₂O₄, CoFe₂O₄ құрамды ферриттер мен металл оксиді ұнтақтарын алу технологиясын әзірлеуге бағытталған. Қазақстанда нанометаллургия саласы жеткілікті дамымаған, ал ферриттер мен металл оксидтерін алу бойынша тиімді және қалдықсыз технологиялар жоқ. Сондықтан техногендік шикізатты пайдалану, бастапқы материалдарды іріктеу және тұз қышқылын регенерациялау циклін құру маңызды міндет болып табылады. Зерттеу барысында хлоридтерді термиялық ыдырату заңдылықтары зерттеліп, жоғары тазалықтағы наноөлшемді ферриттер мен металл оксидтері алынатын болады. Нәтижесінде алынған материалдар өнеркәсіпте қолдануға жарамды, жоғары сапалы және қоспасыз өнім ретінде ұсынылады.

Ғылыми жетекші: Ph.D. докторы, Техникалық ғылымдар кандидаты, Қауымдастырылған профессор, Чепуштанова Татьяна Александровна

Күтілетін және қол жеткізілген нәтижелер: Пирит концентраттарын кешенді өңдеу технологиясы әзірленіп, Fe₂O₃, Fe₃O₄ темір оксиді пигменттері мен металл және ферриттердің ультрадисперсті ұнтақтары алынды. Процесс пирит шлактарын төмен температуралы хлорлау күйдірумен және кейін перколяциялық шаймалаумен жүзеге асырылады. Хлоридті сублиматтарды бір мезгілде айдау және ұстау барботерлер мен электрофильтрлерде жүргізіледі. Хлорлау үшін NaCl, MgCl, CaCl және газ тәрізді хлор қолданылып, температура 1000–1150 °С аралығында оңтайлы екені анықталды. Бұл шарттар никельдің 25%-ға дейін және кобальттың 7%-ға дейін сублиматтарға өтуін қамтамасыз етеді. Пирит-кобальт концентраттарын өңдеу кезінде хлорид ерітінділерінен жоғары температуралы гидролиз арқылы NiFe₂O₄, ZnFe₂O₄, CoFe₂O₄ феррит прекурсорларын алу технологиясының алғаш рет жасалуы. SEM-EDS әдісімен алынған феррит ұнтақтарының өлшемі 5–20 нм екені анықталды. Қалпына келтірілген темір ұнтағының (FeCl₂) тығыздығы күйдіруден кейін шамамен 96%-ды құрап, карбонил темірінен жоғары нәтиже көрсетті (~92%). Бұл жоғары температуралы гидролиз және кристалдану технологиясының тиімділігін дәлелдейді. Тұз қышқылды технология арқылы пирит-кобальт концентраттарын өңдеп, ультрадисперсті ұнтақтар, түсті металдар және ферриттер алу және тұз қышқылын бір мезгілде регенерациялау болып табылады.

Жарияланымдар тізімі

1. Chepushtanova T., Altmyshbayeva A., Merkibayev Y., Yespenova Z., Mishra B. Development of technology for processing pyrite–cobalt concentrates to obtain pigments of the composition Fe₂O₃ and Fe₃O₄ // Metals. – 2025. – Vol. 15, No. 8. – Art. 886. – DOI: https://doi.org/10.3390/met15080886.
2. Seredavina T., Zhapakov R., Murzalinov D., Spivak Y., Ussipov N., Chepushtanova T., Bolysbay A., Mamyrbayeva K., Merkibayev Y., Moshnikov V., Altmyshbayeva A., Tulegenov A. The analysis of the ZnO/Por-Si hierarchical surface by studying fractal properties with high accuracy and the behavior of the EPR spectra components in the ordering of structure // Processes. – 2025. – Vol. 12, No. 11. – Art. 2541. – DOI: https://doi.org/10.3390/pr12112541.
3. Чепуштанова Т.А., Алтмышбаева Ә.Ж., Меркибаев Е.С., Мамырбаева К.К. Способ переработки пиритно-кобальтового концентрата : уведомление о положительном результате формальной экспертизы по заявке на изобретение № 2025/0514.1 от 30.05.2025. – Казахстан : РГП на ПХВ «Национальный институт интеллектуальной собственности» МЮ РК, 2025. – № 2025-47808.