BR23991563 «Создание инновационных ресурсосберегающих технологий добычи и комплексной переработкиминерального и техногенного сырья»

Учеными Национального центра РГП «НЦ КПМС РК» выполняется научно-техническая программа BR23991563 «Создание инновационных ресурсосберегающих технологий добычи и комплексной переработкиминерального и техногенного сырья» на 2024-2026гг., в рамках программно-целевого финансирования Комитета промышленности Министерства промышленности и строительства РК.

Цель – создание технологий добычи полезных ископаемых в сложных горно-геологических условиях, разработка технологий комплексной переработки некондиционного минерального и техногенного сырья с получением критически важных металлов, способов эффективного концентрирования и конверсии СО2 для обеспечения «нулевого» баланса выбросов парниковых газов.

Получены следующие научные результаты:

• разработаны Концепция автоматизированной системы мониторинга и Методика комплексной оценки эффективности эксплуатации внутрикарьерных автомобильных дорог;
• разработаны безопасные, эффективные способы повторной отработки оставленных целиков Жезказганского месторождения;
• разработан технический проект автоматизированной системы контроля и управления режимом вентиляции подземных горных выработок;
• разработана структура базы геоданных и алгоритм прогнозирования опасных деформационных процессов на месторождениях;
• впервые проведена проверка разработанной вероятностной модели измельчения в условиях работы мельниц лабораторной, полупромышленной и промышленной;
• изучены содержания попутных компонентов в пробах флотационных концентратах обогащения полиметаллических, медных и молибденовых руд для определения возможности извлечения РМ и РЗМ (Ba, Bi, Be, Co, Ge, Se, In, Te и др.).

В укрупненных лабораторных условиях из некондиционного сырья, отходов металлургического производства и ТМО получены следующие КСМ:

• медный продукт с содержанием меди 6,74% и извлечением 46,09% из лежалых флотационных хвостов;
• баритовый концентрат марки КБ-1 с массовой долей сернокислого бария 95,47% из отходов гравитационного обогащения;
• хлориды тревалентного и четырехвалентного титана из титановых ломов;
• товарные продукты: оксид никеля, сульфат магния, оксид железа (α-Fe2O3) из магнезиальных никелевых руд;
• РЗМ содержащий ферросплав, состава (мас. %): Si – 65–67; Al – ≈15; Y – 0,06–0,08; Fe – остальное из руды м.Кундыбай;
• марганцевый концентрат с содержанием марганца 26 % из лежалых хвостов от переработки марганцевых руд;
• синтезированы новые огнеупорные материалы;
• угольный концентрат – степень извлечения горючей массы 90 % из отходов углеобогащения;
• для получения электролитического высокочистого марганца разработана и испытана новая конструкция диафрагменного электролизёра;
• разработан механизм направленного перевода труднообогатимых упорных окисленных минералов меди в легкофлотируемые сульфиды;
• определена теплоемкость и термодинамические функции купрато-ванадато-манганитов лантана, Li, Ca, Na, K, Mg, Sr, Ba, допированных оксидами ряда s-элементов и сверхпроводником YBa2Cu3Ox;
• определены оптимальные условия низкотемпературного обжига (1200 ℃, 60 минут) титаномагнетитового концентрата с восстановителями, после мокрой магнитной сепарации огарка концентрирование диоксида титана в немагнитный продукт составило 62,64 %, а железа 8,4 %, при извлечении диоксида титана – 88,2%;
• разработана технология комплексной переработки возгонов ТОО «Балхашполиметалл», обеспечивающая практически полный вывод мышьяка в виде компактного арсенатно-арсенитного кека и получением товарных концентратов меди.

Разработаны технологии утилизации CO₂:

• из отходов свинцового производства отработаны режимы безуглеродной технологии получения металлической сурьмы с получением металлической сурьмы 92 % Sb и карбоната натрия;
• разработана технология очистки промышленных газов от диоксида углерода;
• разработан селективный катализатор Ru–Rh/13X (1 мас.%, Ru:Rh = 1:1);
• разработана схема цепи аппаратов для проведения каталитических реакций гидрирования оксидов углерода;
• получены оптимальные технологические и температурные режимы сжигания угольного топлива.

Проведены испытания получения ферросплавов и лигатур, содержащих КСМ:

• выплавлен хромоникелевый ферросплав с использованием борсодержащего ферросиликохрома;
• получены вольфрам- и молибденсодержащие лигатуры;
• в опытно-промышленных условиях выплавлены марганцевые и хромсодержащие лигатуры из нестандартного сырья;
• проведена отливка стальных мелющих шаров с использованием новых марганцевых и хромсодержащих лигатур.

Новизна технических решений подтверждена получением 5-ти свидетельств о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты, охраняемые авторским правом, 6 патентов на изобретения и полезную модель РК, подачей 8 заявок на изобретения и полезную модель РК:

1. Галиев С.Ж., Утешов Е. Т., Галиев Д.А., Текенова А. Т., Аксаналиев Н. Е., Сарсенбаев Е. Е. Свидетельство о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты, охраняемые авторским правом на программу ЭВМ Автоматизированная системы мониторинга эффективности эксплуатации внутрикарьерных автомобильных дорог – АСМЭВАД. - № 61673 от 26.08.2025 г.
2. Макашева А.М., Малышев В.П. Свидетельство о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты, охраняемые авторским правом на составное произведение «Адаптация вероятностной теории к условиям работы мельниц полупромышленного масштаба». - № 59034 от 02.06.2025 г.
3. Бимұрат Ж., Балтиева А. А., Махметова Г. Н., Шамганова Л. С. Свидетельство о внесении сведений в государственный реестр прав на объекты, охраняемые авторским правом на программу для ЭВМ. Веб-приложение для визуализации и анализа данных геодинамического мониторинга «GeoMonitor.Al». - № 60150 от 24.06.2025.
4. Бимұрат Ж., Балтиева А., Махметова Г., Шамганова Л.С. Авторское свидетельство ««GeoMonitor.Ai» // №66800 от 28.01.2026 (база данных)
5. Бимұрат Ж., Балтиева А., Махметова Г., Шамганова Л.С. Авторское свидетельство «Веб-система площадного геомониторинга и анализа геопространственных данных «GeoMonitor.Ai» // №66802 от 28.01.2026 (компьютерные программы (программное обеспечение))
6. Патент РК на полезную модель №11113 «Способ отработки высоких (более 6м) целиков в пологих панелях при камерно-столбовой системе разработки». Волков А.П., Егембердиев Р.А., Шабельников Е.А., Волков Ю.А., Ноборокова Н.Н., опуб. 12.09.2025г.
7. Патент на РК Полезную модель №10769 «Способ выщелачивания никеля из окисленных никелевых руд». Шаяхметова Р.А., Осипов П.А., Мухаметжанова А.А., Қали А.Ә., Куандыкова А.Н., опубл. 20.06.2025.
8. Патент РК на полезную модель №10689 «Способ извлечения марганца». Мухтар А.А., Макашев А.С., Касымова Б.К., Атахан М.М., Макашов Е.С. Рег. №2025/0539.2, опубл. 05.06.2025.
9. Патент РК на полезную модель № 10288 «Способ получения двойных купрато-ванадато-манганитов лантана и щелочных металлов». Касенов Б.К., Касенова Ш.Б., Сагинтаева Ж.И., Куанышбеков Е.Е., Туртубаева М.О., опубл. 14.03.2025.
10. Патент на изобретение № 37349 «Способ восстановления шестивалентного урана». Баешов А., Турлыбекова М.Н., Баешова А.К., Алтынбек А.Д. опубликован 28.11.2025.
11. Патент на изобретение №37853 «Способ улавливания и утилизации диоксида углерода». Жумашев К.Ж., Нарембекова А., Жарменов А.А., Лу Н.Ю., Терликбаева А.Ж., Бердикулова Ф.А. // Рег. № 2024/0950.1, опуб. 27.02.2026.

Опубликованные работы: 2025г.- 2026г.

1. Seitgali Galiyev, Daniyar Galiyev, Yerzhan Uteshov, Yevgeniy Shabelbnikov, Vladimir Makhonin, Aizhana Maldynova, Aizhan Tekenova, Nurlan Axanaliyev "Enhancing Energy and Operational Efficiency of Geotechnological Complexes Using Geoinformation Technologies" //Emerging Science Journal. -№ 3(2025). 90-проц., - Р. 1372-1387. http://dx.doi.org/10.28991/ESJ-2025-09-03-013
2. Бимурат Ж., Махметова Г. Н. Как спроектировать базу данных для эффективного гнсс мониторинга: пошаговый подход // Материалы II Международной научно-практической конференции молодых ученых "Innotech connect: соединяем идеи и технологии». – Алматы, 27-28 марта, 2025 г. – С.57-61.
3. Макашева А.М., Малышев В.П., Бекбаева Л.А. Модификация активационного фактора в вероятностной модели измельчения с использованием изоморфизма // Наука и техника Казахстана («Торайгыров университет», КОКСНВО). - 2025. – № 2. – С. 312-328. https://doi.org/10.48081/RPJJ5492
4. Акбердин А.А., Ким А.С., Орлов А.С., Султангазиев Р.Б. Математическая модель диаграммы фазового состава системы Ni-B-Si // Наука и техника Казахстана. –2025. – № 3. С.217-227. https://doi.org/10.48081/VJZF6109
5. Мухтар А.А., Макашев А.С., Касымова Б.К., Кочегина Е.В., Атахан М.М. Техногендік марганец қалдықтарын магниттік байыту мүмкіндігін зерттеу // Наука и техника Казахстана. №4-2025 г. https://doi.org/10.48081/GDOV2218
6. Сәулебек Ж.Қ., Әбдірашит А.М., Төлеуқадыр Р.Т., Лу Н.Ю. Исследования процессов получения молибден- и вольфрамсодержащих тугоплавких лигатур с использованием ферроалюмосиликокальция // Горный Журнал Казахстана. – 2025. - № 9. – С. 63-69. https://doi.org/10.48498/minmag.2025.245.9.005
7. Касенов Б.К., Алдабергенов М.К., Бектурганов Ж.С., Ермағамбет Б.Т., Касенова Ш.Б., Сагинтаева Ж.И., Балакаева Г.Т., Исабаева М.А., Куанышбеков Е.Е. Прикладная термодинамика в химии и металлургии //Монография. Издательство Карагандинского университета им. Е.А. Букетова, 2025. – 476 с.
8. Касенова Ш.Б., Сагинтаева Ж.И., Касенов Б.К., Куанышбеков Е.Е., Темирбаева Э.М., Дюсембаев Р.Т. – Ситез, ренггенография и термодинамика купрато-ванадато-манганита LaNa2CuVMnO7.5 // Материалы Международной научно-практической конференции «XVII Сагиновские чтения. Интеграция образования, науки и производства», г. Караганды, 26-27 июня 2025 года. – С. 691-693.
9. Касенов Б.К., Касенова Ш.Б., Сагинтаева Ж.И., Куанышбеков Е.Е., Исабаева М.А. синтез, рентгенография и термодинамика купрато-ванадато-манганита LaLi2CuVMnO7.5 // Вестник Университета Шакарима. Технические науки. - №3 (19). – 2025. – С. 593 – 601. https://doi.org/10.53360/2788-7995-2025-3(19)-66
10. Нарембекова А.К., Жумашев К.Ж., , Жинова Е.В., Айтбаев Н.Б., Өтеген Ж.Д. «Гидрометаллургическая переработка мышьяксодержащих полиметаллических возгонов медеплавильного производства» // «Труды университета». – 2025. - №3 (КОКНВО). – С. 51-56. https://doi.org/10.52209/1609-1825_2025_3_51
11. Нарембекова А.К., Жумашев К.Ж., Түсті металлургия кәсіпорындарының өнеркәсіптік ерітінділерінен мышьякты тұндыру // Сб. тр. Межд. научно-практ. конф. «XVII Сагиновские чтения. Интеграция образования, науки и производства», КарТУ, Караганда, 2025. – Ч. 3. – С. 60-61.
12. Ефремова С.В., Сатбаев Б.Н., Кокетаев А.И., Шалабаев Н.Т., Сатбаев А.Б. , Рыскалиева Ж.Н., Ильясова. Г.Х. Опыт научно-технического сотрудничества в сфере производства и реализации огнеупорных материалов // XXII Международная конференция огнеупорщиков и металлургов // НИТУ МИСИС, 22 – 23 мая 2025 года, Москва. - Новые огнеупоры. - №3. - 2025. – С. 9-10.
13. Нарембекова А. К., Жумашев К., и др. «Поиски в развитии новых методов улавливания и утилизации диоксида углерода» // Научный журнал Торайгыров университета. Наука и техника Казахстана. - № 2 (2025). - С.267-273. https://doi.org/10.48081/VJZF6109
14. Baisanov A., Baisanov S., Amenov A., Vorobkalo N., Ibrakhimova Zh. Study on the Possibility of Smelting Manganese Ligature from Ferromanganese Ore Beneficiation Tailings // «Труды университета». – 2025. - №4 (КОКНВО). – С. 32-38. https://doi.org/10.52209/1609-1825_2025_4_32
15. Касенов Б.К., Алдабергенов М.К., Бектурганов Ж.С., Ермағамбет Б.Т., Касенова Ш.Б., Сагинтаева Ж.И., Балакаева Г.Т., Исабаева М.А., Куанышбеков Е.Е. Прикладная термодинамика в химии и металлургии //Монография. Издательство Карагандинского университета им. Е.А. Букетова, 2025. – 476 с.
16. Бояндинова А.А., Адилханова Ж.А. Подход к проектным управленческим решениям для геотехнологических комплексов карьеров c автотранспортом // Горный журнал Казахстана. – Алматы, 2025. - № 12 (248). - С.11-16.
17. Мырзабеков Б.Э., Маханбетов А.Б., Гаипов Т.Э., Абжалов Б.С., Нургалиев Н.Н. Electrochemical reduction of manganese (II) ions on titanium and lead electrodes // Academic Journal of Physical and Chemical Sciences. – 2025. – №4. – С. 286–297. https://doi.org/10.32014/2025.2518-1483.400
18. ZH. Bimurat, B. ZH. Sagindykov, G. N. Makhmetova, A. A. Baltiyeva Modeling and analysis of earth’s surface deformations via INSAR // EURASIAN MINING. 2025. No. 2. pp. 37–42. DOI: 10.17580/em.2025.02.07
19. A.S. Orlov, A.A. Akberdin, A.S. Kim, R.B. Sultangaziev. Mathematical models of phase composition diagrams in multicomponent Oxide systems and their applied significance // CIS iron and steel review. – 2025. - № 30. – Р. 46-51. https://doi.org/10.17580/cisisr.2025.02.08.
20. F.Berdikulova, N.Seidakhmetova, E. Mazulevsky, T. Kovzalenko, B. Ondiris. Features of Antimonate Concentrate Reduction in Alkaline Melts Under Carbon-Neutral Smelting Conditions // Metals 2026, 16, 265 https://doi.org/10.3390/met16030265
21. Бояндинова А.А., Адилханова Ж.А. Ключевые показатели проектных управленческих решений для устойчивого функционирования геотехнологических комплексов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2026. – № 2-1. – С. 182–196. DOI: 10.25018/0236_1493_2026_21_0_182.