Лабораторией электрохимических процессов руководит д.т.н. Доспаев Мурат Мантенович
Основным научным направлением исследований лаборатории является разработка и создание научных основ внедрения экологически чистых, энерго- и ресурсосберегающих технологий комплексной переработки минерального, техногенного сырья, рекометального сырья в конечные высокотехнологичные и наукоемкие виды продукции. Особое внимание уделено вопросам практического применения ионного обмена для извлечения, разделения и очистки цветных, редких и редкоземельных металлов, возможности оптимизации экстракции в гидрометаллургии.
Практическое применение ионного обмена для извлечения, разделения и очистки цветных, редких и редкоземельных металлов, возможности оптимизации экстракции в гидрометаллургии.
Разработка проектов стандартов и утверждение технических условий и соглашений на продукцию, топливно-сырьевые материалы и комплектующие изделия горно-металлургического комплекса и химической промышленности.
Выполняемые проекты
В рамках программно-целевого финансирования 2024-2026 г.г.: "Создание инновационных ресурсосберегающих технологий добычи и комплексной переработки минерального и техногенного сырья" выполняется проект
«Разработка технологии электрохимической подготовки труднообогатимых окисленных медных руд и отходов обогащения к флотационному обогащению».
Проект направлен на решение проблем вовлечения в переработку отвалов медных месторождений, которые, несмотря на значительное содержание количества меди, относятся к труднообогатимым. Разрабатывается технологическая схема электрохимической сульфидизации и обогащения труднообогатимых окисленных отвальных медных руд с увеличением степени извлечения меди во флотационный концентрат до 92-94%.
Главными отличиями предлагаемого проекта являются упрощение технологического процесса сульфидизации, проводимого при температуре окружающей среды, и обеспечение прироста меди на 18-20% в концентрат.
В 2024 году разработана новая методика изучения электрохимического поведения окисленных минералов меди и изготовлен опытный образец электрода специальной конструкции, позволяющий менять материал подложки-токоподвода, а также поляризовать дисперсные минералы. Впервые в потенциодинамических условиях изучено катодное поведение окисленных минералов меди (хризоколла, малахит, азурит, куприт, тенорит) на нержавеющей стали в растворах серной кислоты, гидроксида и сульфата натрия. Найдено значение порядка реакции по Н2 SO4 , численное значение которого равно для куприта 1,2, для тенорита 1,08. Рассчитаны порядки реакций от концентрации NaOH, значения которых составляют соответственно для малахита, азурита и хризоколлы 1,54, 0,82, 0,93. Рассчитанные порядки по концентрации сульфата натрия составляют для малахита 0,95, азурита 0,87 и хризоколлы 1,51. Показано, что потенциалы восстановления и механизмы электродных реакций всех изученных минералов существенно зависят от среды электролита. Значительный вклад в процессы восстановления всех минералов вносит непосредственный электронный разряд твердых частиц до элементной меди. Следовательно направленная предварительная электрохимическая поляризация частиц окисленных минералов с изменением поверхностных свойств позволит осуществить перевод их в легкофлотируемую сульфидную форму при подборе эффективного сульфидизатора.
Опубликованные работы:
1. Dospaev M.M., Figurinene I.V., Gabdullin S.T. Combined electrochemical sulfidization of refractory oxidized copper ores // Obogaschenie rud. – 2024. – V. 5. – P. 19-24. https://doi.org/10.17580/or.2024.05.04 (SiteScore 2023=1,8; Процентиль 2023=49).
2. Dospayev M.M., Isagulov A., Kakenov K., Yessenbayeva G. Formation of Nanodispersed Cuprous Sulfide Powder from Solutions Containing Copper and Sulfur Ions Under Electrolysis Conditions // Труды университета. – 2024. - № 4 (97). – С. 58-63. https://doi.org/10.52209/1609-1825_2024_4_58 .
В рамках грантового финансирования по научным и (или) научно-техническим проектам на 2024-2026 годы выполняется проект
AP23487934 «Разработка эффективной комбинированной технологии электрохимической сульфидизации экологически проблемных труднообогатимых отвальных окисленных руд с высоким извлечением свинца»
(№ госрегистрации 0124РК00794, договор № 310/ ГФ 22-24 от 09.09.2024 г., заказчик - Государственное учреждение "Комитет науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан").
Цель проекта
Исследование и разработка технологии электрохимической сульфидизации и обогащения труднообогатимых окисленных отвальных свинцовых руд с увеличением степени извлечения свинца во флотационный концентрат до 93-95%.
Актуальность темы предлагаемого проекта связана в первую очередь с вовлечением в переработку техногенных отвальных труднообогатимых окисленных руд. В частности, промышленный интерес представляют отвалы свинцового месторождения «Алайгыр». В верхних вскрышных пластах месторождения преобладают окисленные формы минералов свинца, которые составляют 85%. Минералогический состав окисленных руд не позволяет извлекать свинец традиционными методами флотационного обогащения. Такие труднообогатимые руды с содержанием свинца 3,78-3,86% накапливаются в виде техногенных отвалов, загрязняя окружающую среду. Данный проект направлен на вовлечение в переработку подобных руд и разработку эффективной технологической схемы электрохимической сульфидизации и обогащения труднообогатимых окисленных отвальных свинцовых руд с увеличением степени извлечения свинца во флотационный концентрат до 93-95%. Главным отличием предлагаемого проекта является упрощение технологического процесса сульфидизации, который проводится при температуре окружающей среды, при этом обеспечивается высокая степень извлечения свинца в концентрат.
Проект относится к междисциплинарным, так как проект будет выполняться на стыке горных и химических наук: Обогащение полезных ископаемых и Электрохимия.
Задачи проекта:
1. Вольтамперные исследования механизма катодного восстановления окисленных минералов свинца в водных электролитах на металлических электродах.
2. Электрохимическая поляризация окисленных минералов свинца в присутствии различных сульфидизаторов для образования сульфидов свинца.
3. Электрохимическая сульфидизация и обогащение окисленных отвальных свинцовых руд месторождения «Алайгыр». с увеличением степени извлечения свинца.
Достигнутые результаты:
В 2024 году проведены вольтамперные исследования катодного восстановления окисленных минералов свинца в водных электролитах на металлических электродах и установлены возможности твердофазного восстановления окисленных минералов свинца при непосредственном контакте с металлическими электродами и продуктов электрохимической поляризации.
Члены исследовательской группы:
Руководитель проекта:
Доспаев Мурат Мантенович, д.т.н. Заведующий лабораторией электрохимических процессов Химико-металлургического института им. Ж. Абишева. Индекс Хирша (Scopus) – 0, Индекс Хирша (WoS) - 0, ORCID: 0000-0001-5559-780X Scopus Author ID – 57204315025
Ответственный исполнитель:
Фигуринене Ирина Владиславовна, к.т.н. Ведущий научный сотрудник лаборатории электрохимических процессов Химико-металлургического института им. Ж. Абишева. Индекс Хирша (Scopus) - 0; Индекс Хирша (WoS) - 0; ORCID: 0000-0002-2061-4849
Исполнители:
Дюсембаева Ляйля Файзуловна, м.н.с. лаборатории электрохимических процессов Химико-металлургического института им.Ж. Абишева.
Джашибекова Анель Нурлановна, инженер лаборатории электрохимических процессов Химико-металлургического института им. Ж. Абишева.