BR27199117 «Разработка составов и технологии синтеза строительных керамических материалов на основе переработки техногенных отходов топливно-энергетического и металлургического комплексов Республики Казахстан»

Объект исследования, разработки или проектирования: Переработка и утилизация промышленных и бытовых отходов в рамках прикладных исследований в области прикладной химии, направленных на решение задач экологии, охраны окружающей среды и рационального природопользования.

Цель работы: Разработка составов и синтеза строительных керамических материалов на основе переработки техногенных отходов топливно-энергетического и металлургического комплексов Республики Казахстан.

Научная новизна заключается в разработке теоретических основ создания новых керамических и композиционных материалов, перспективных для получения высокопрочной строительной керамики различной плотности и пористости на основе композиций природного сырья и техногенных отходов топливно-энергетического и химико-металлургических комплексов.

Методы исследования: При выполнении работы будут использованы методы численных и экспериментальных исследований процессов переработки отходов и синтеза новых материалов. В основу исследовательской стратегии и методических подходов включено изучение особенностей предлагаемой технологии (подбор и переработка отходов, смешение со связующим компонентом, термическая обработка, экструзия и формовка конечного продукта) способствующие и отвечающие за новые функциональные возможности конечного продукта. Для контроля процесса переработки ТБО будут использоваться различные физико-химические методы: хроматографический, спектральный, электрохимический, химический, рентгеновский, термогравиметрический анализ и др., обеспечивающие точность и специфичность необходимых измерений, что является критически важным для успешного выполнения программы.

Задачи программы:

Задача первого этапа на 2025 г.: Изучение наиболее доступных, эффективных и экономически обоснованных зарубежных технологии по утилизации и переработке отходов. Разработка и создание опытно-экспериментальной пилотной установки для проведения физико-химических, химических, технических, конструктивных и технологических испытаний. Исследовать химико-минералогический состав, физико-химические и технологические свойства исходного сырья. Проведение теоретических и экспериментальных исследований по изысканию путей и способов получения керамических и композиционных структур на основе техногенных отходов с применением опытно-экспериментальной установки.

Задачи второго этапа на 2026 г.: Определить оптимальные технологические параметры комплексной пиролитической переработки любых углеродосодержащих отходов для получения строительной керамики. Проведение массовых экспериментов в разных соотношениях отходов для выбора оптимального режима работы установки и получения конечного продукта с заданными свойствами. Выработка рекомендаций по методу переработки ТПО в производственном масштабе.

Область применения: обеспечит комплексное решение научно- технологических проблем с использованием техногенных отходов энергетики и металлургии Республики Казахстан для получения строительных керамических материалов.

Целевые потребители полученных результатов:

• Научно-исследовательские организации, зарубежные и казахстанские Вузы;
• Строительные и металлургические отрасли;
• Производственные предприятия, региональные хозяйствующие субъекты, задействованные в рамках Концепции по «зеленой экономике» и градостроительству;
• Население городов и крупных населенных пунктов.

Руководитель организации — Акназаров Сестагер Хусаинович ( Доктор химических наук, академик КазНАЕН )

Руководитель программы — Акназаров Сестагер Хусаинович ( Доктор химических наук, академик КазНАЕН )