АР19177929 «Тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш жағдайларда бор бар оксидті жүйелерді түзетін техникалық кремнийді өндіру технологиясында боратты кендерді пайдалануды зерттеу»

Техникалық кремнийді электрдоғалық пештерде өндіру процесінде әртүрлі шығу тегі бар тугоплавкий шлак қалыптасуына байланысты мәселелер туындайды. Шлактар тесікті жабады және балқыту өнімдерін сұйық күйде шығару мүмкіндігін бермейді. Бұл мәселе ішінара шихталық материалдардың тугоплавкий шлак қалыптастыратын оксидтік қоспаларды қамтуына байланысты. Жиі бұл мәселе адами фактордың және кремнийді балқыту технологиялық процестің нормаларын сақтамауына байланысты туындайды. Бұл жағдайда пешті бұл күйден шығару өте қиын. Бұл айтарлықтай экономикалық шығындармен сүйемелденетін ұзақ процесс.

Шлакты жабу мәселесін тез арада жою үшін өндіру тәжірибесінде флюстер қолданылады, олар тугоплавкий шлактарды тез сұйылтуға және пештен шығаруға көмектеседі. Флюс ретінде кальций, магний және бор оксидтерін қамтитын материалдар, сондай-ақ тұзды жүйелер қолданылады. Сонымен қатар, бұл элементтермен кремний балқымасын ластау мәселесі туындайды. Әсіресе бор кремнийдің сапасын төмендетеді. Бор оксиді бұл мәселеге максималды тиімді шешім береді.

Ильин Александр Александрович – КарИУ ғылыми қызметкері. Жобаның жетекшісі.

Scopus ID:.58968587400

https://orcid.org/0009-0003-8167-9640

Немчинова Нина Владимировна – т.ғ.д., профессор, «Түсті металдар металлургиясы» кафедрасының меңгерушісі, ғылыми кеңесші.

Scopus ID: 9249617200

https://orcid.org/0000-0001-9895-1709

Зерттеу нәтижелері Қазақстан Республикасында техникалық кремний өндірудің технологиялық процесін жетілдіру тұрғысынан перспективалы болып табылады.

Жобаның әлеуметтік-экономикалық әсері айтарлықтай болады: бірінші рет борды кремний мен бинарлық қождар арасында CaO-SiO₂ және MgO-SiO₂ бор тотығы қоспаларымен, сондай-ақ кремний мен үштік шлактары CaO-MgO- арасында бөлу. SiO₂ және CaO-Al₂O₃-SiO₂ қоспалармен ластанудың әртүрлі деңгейдегі техникалық кремнийді балқытудың соңғы қождарының технологиялық сұйық қозғалғыштығы температурасында зерттеледі. Осы шарттарда борды жоюдың реакция механизмі әзірленетін болады. Осыған байланысты зерттеу нәтижелері Қазақстан Республикасындағы техникалық кремний өндірісін дамыту үшін үлкен прогресті қамтамасыз етеді.

Жобаның ғылыми-техникалық тиімділігі Қазақстан Республикасының «Цифрландыру, ғылым және инновация арқылы технологиялық серпіліс» ұлттық жобасын шешуге және техникалық кремний өндірісін жақсартуға бағытталған.

Ғылыми зерттеулердің барлық нәтижелері халықаралық конференцияларда, симпозиумдарда, әртүрлі халықаралық технологиялық көрмелерде жобаның ғылыми бағыты бойынша рецензияланған ғылыми басылымдарда мақалалар және COXON ұсынған отандық басылымдарда немесе оған теңестірілген басылымдарда жарияланатын болады.

Зерттеу жұмысының нәтижелері бойынша алынған мәліметтерді Қазақстандық немесе Еуразиялық патенттік бюрода патенттеу мүмкіндіктері қарастырылуда.

1. Күнтізбелік жоспарға сәйкес қождардың тұтқырлық сипаттамаларын және қожды сұйылту әдістерін зерттеуді жүзеге асыру үшін тәжірибелік зерттеу әдістерінің жеткілікті саны болды.

Қождың тұтқырлық сипаттамаларын және қожды сұйылту әдістерін зерттеу жүргізілді. Қождардың маңызды қасиеттерінің бірі – тұтқырлығы мен гетерогенділігіне көп көңіл бөлінді.

1.1 Кесте бойынша тұтқырлықтың таралуы мен шлактардың негізділігі арасындағы корреляцияны модельдеу үшін шлактардың тұтқырлық сипаттамаларын және қожды сұйылту әдістерін зерттеу қажет болды.

1.2 Қождардың тұтқырлығы мен негізділігінің таралуы арасындағы корреляцияны модельдеу үшін CaO-SiO₂-В₂О₃, MgO-SiO₂-В₂О₃ жүйесіндегі силикат торларының деполимерленуінің негізгі процестері зерттелді. Зерттелетін жүйенің шлактарына бор оксидін қосу төмен температурада кристалданатын және тұтқырлығы бар шлак композицияларының ауқымын кеңейтетіні анықталды.

1.3 Қождардың тұтқырлығының таралуы мен негізділігі арасындағы корреляцияны модельдеу үшін силикат торларының деполимерлену процестерін зерттеу қажет болды. Іс жүзінде қождардың тұтқырлығы мен негізділігінің таралуы арасындағы корреляцияны модельдеу үшін CaO-SiO₂-B₂O₃, MgO-SiO₂-B₂O₃ жүйесіндегі силикат торларының деполимеризациясының негізгі процестері зерттелді.

Жобаның ғылыми бағыты бойынша журналда, Web of Science деректер базасында импакт-факторы бойынша 1-тоқсан 3-тоқсандарда және (немесе) Scopus деректер базасында CiteScore пайыздық көрсеткіші кемінде 50 (елу) болатын журналда 1 мақала жарияланды.