Введение к работе
РаЗЕЇІТІїе ГЄ.ЧШІКИ И ТеХНаДОГИК В ПООЛеДНИе ДЄСЯТЙЛ9ТИЯ
характеризуется тем,что масштабы техногенной деятельности человека по своему влиянию стали сравнимы с масштабами природных явлений. Природная среда непрерывно и с ускорением преобразуется и заменяется техногенной средой.В естественных науках этот факт отражается в том,что резко возрастает доля исследований,направленных на изучение неприродних процессоз.В химических дисциплинах такие подавляющее большинство публикаций относится к процессам и веществам технологический сферы - прежде всего это металлургия .органический и неорганический синтез,нефтепереработка и др.В основе техногенных процессов,конечно .лежат те же фундаментальные законы,что-управляют всеми природными явлениями.Однако .необходимо помнить, что сложная система несводима к простей сумме ее составных частей.Другими словами,з техносфере должны существовать свои специфические и глобальные закономерности, являшиеся результатом взаимодействия еаконсв природы - термодинамики,химии,физики,гидродинамики -и законов -антропогенной сферы - экономики,психологии,экологии, техники безопасности и т.д. Актуальную задачу совершенствования действующих и разработки новых технологий нужно репать на основе изучения фундаментальных свойств как технологических многокомпонентных систем,так и осуществляемых в них химических .и металлургических процессов. Технология (по крайней мере, з хишко-гдетад-лургкческой сфере) имеет вое предпосылки.чтобы рассматриваться как самостоятельная научная дисциплина. Это требует,в свою очередь .разработки собственной методологии и специфических обобщенных параметров и критериев подобия.Дачные вопросы актуальны и для теории , и для практики хкмкко-металлургических производств.После анализа внутренне присущих техносфере противоречий,мы предлагаем в качестве наиболее общих свойств всех -технологических процессов рассматривать, eg-первых, их неравнезеснооть, а во-вторых -их волновой ,пли циклический, характер осуществления - на различны:-; макро -или микроурон-яях.
Практическая значимость результатов работы показана на примере производств редких элементов. Республика Казахстан играет заметную роль среди мировых производителей таких металлов,как вольфрам, молибден,рений,тантал,бериллий,уран,РЗЗ, ванадии, титан и
- 4 -др.Старый дефицит сырья по воем этим элементам вызывает необходимость вовлечения в переработку трудкообагатишх и необогатимых ру; и техногенного сырья. Эффективное извлечение редких элементов ИІ упорного к бедного сырья,таким образом, является чрезвычайно АКТУАЛЬНОЇ! проблемой для сохранения и развития всей редкометадьной отрасли Республики Казахстан и других стран СНГ. ЦЕЛИ РАБОТЫ:
разработка эффективных методов исследования к анализа химико-металлургических процессов и технологических сред и новых подходов к оптимизации технологий ;
разработка на этой основе новых технологических решений для производств редких элементов и их извлечения из труднообсгатимых руд Казахстана ;
обоснование обобщенного подхода к рассмотрению химике-металлургических процессов как волновых циклов,имеющих собственные, или оптимальные .частоты;
комплекс разрабоганнах расчетных и экспериментальных методов исследования термодинамических и транспортных свойств гомофаз-ных и гетерофазных технологических систем;
разработанные методы оптимизации технологических параметров для различных типов промышленных процессов с применением новых обобщенны?; физико-химических и технозкономических критериев.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ представлена :
разработанным методом расчета термодинамической активности ионов и кажущейся степени диссоциации молекул в концентрированных водных и расплавленных электролитах-,
разработанным методом экспериментального определения параметров диффузионной кинетики е концентрированных электролитах,таких как: коэффициенты диффузии и концентрации разряжающихся ионов, предельные диффузионные токи,толщина диффузионного слоя;
предложенными методами решения диффузионных задач для случая удаления компонентов из сферической твердой макрочастицы;
предложенным методом мнимого компонента для исследования процессов удаления компонентов из сложных объектов при наложении термических и химических воздействий;
разработанным методом решения задачи вторичного распределения тока на электродах со сложны),! профилем поверхности;
- я -
разработанным методом расчета оптимальных частот импульсного питающего тока для электролизеров ;
предложенными многофункциональными растворителями для применения е комбинированных схемах переработки сложного упорного редкозлементного сырья, в которых целевые металлы могут находиться в метастабильных состояниях;
разработаны методы оптимизации технологических параметров для различных типов промышленных процессов о использованием новых обобщенных физико-химических или технозкономических критериев;
получены опытно-промышленные и промышленные показатели по разработанным предложениям повышения эффективности работы фторяых электролизеров;
разработаны и проверены в укрудненно-лабораторнсм и опытно- промышленном масштабах новые гидрометаллургичекие схемы извлечения вольфрама,висмута, РЗЭ из труднообогатимых и необогатимых бедных редкометальных руд и концентратов ;
Практическая реализация прикладных результатов работы осуществляется на 3 предприятиях с нарастающим экономическим эффектом.
Различные результаты исследований данной работы докладывались на VI отраслевой химической конференцій по сублиматному производству (Ангарск,1984 г.),III и VI Всесоюзных совещаниях по химии и технологии халькогенов и халькогенидов (Караганда, 1986, 1990 г.),Научно-техническом совещании по'процессам вскрытия, химического обогащения и выщелачивания труднсперерабатывземого сырья цветных и редких металлов (Новосибирск,1987 г.),IV Всесоюзной конференции по термодинамике и материаловедению полупроводников (Москва,1989 г.),VIII Всесоюзном симпозиуме по химии неорганических фторидов (Москва,1987' г.).Научно - технической конференции по вольфрзш-молибденовой подотрасли (Ташкент,1989 г.),VI Всесоюзном совещании по химии и технологии вольфрама и молибдена(Наль-чик,1988 г.),региональных конференциях молодых ученых(Караганда,1987 г.,Джезказган,1988 г.).отраслевых конференциях по проблемам конверсии (ЛенинабадД990Домск-7,1991 г.).
Основные результаты диссертации опубликованы в БО научных работах, 'в том числе 11 изобретениях.
Исследования выполнялись по Координационному плану НИР АН РК на 1985-1990 г.г. (тема 08.Н2а.4) ,в соответствии с постановление!,; ЦК КПСС и СМ СССР N 535 от 08.05.1986 г. "Об освоении Берхне-Кай-рактинского вольфрамового,Кокгенкольского молибденового и Белози-минского яиобиевого месторождений" ,по Комплексной программе МЦМ .МинГео и ГКЗ СССР от 18.11.1986 г, по освоению Верхне-Кайрактинс-кого и Коктенкольского вольфраме-молибденовых месторождений, в соответствии с Координационным планом НИР и ОКР НТУ МСМ СССР нз 1981-1985 г.г. по проблеме 1-11-07-02, по Комплексной программе СЭВ с финансированием от FKHT СССР (в 1989 г.),а также по хоздоговорной тематике с Кайрактиноким ГМК,Целинным ГХК.ПГО "Центрказгео-логия".
Работа состоит кз введения,четырех глав,заключения,списка литературы из 13? наименований,приложений.Диссертация изложена на 273 страницах машинописного текста,включая 21 рисунок, 55 таблиц.
Во ВВЕДЕНИЙ обосновывается выбор темы и ее актуальность,формулируются цели работы .обрисовывается научная новизна и практическая значимость работы.