Список технологических задач

Целью данной НИОКР является разработка технологии получения 226Ra (226-го изотопа радия) для медицинских целей. Изотопы радия имеют важное применение в лечении различных форм рака, а также могут быть использованы в других медицинских процедурах. Проект включает исследование потенциальных источников для извлечения этих изотопов, оценку их потенциала и разработку эффективного процесса их производства. Радиоизотопы нашли широкое применение в различных отраслях, включая науку, промышленность, сельское хозяйство, но особенно в медицине. Ядерная медицина активно развивается во всем мире, благодаря достижениям в лечении заболеваний с использованием радиоактивных фармацевтических препаратов. По данным Всемирной ассоциации атомной энергии (WNA), ежегодно в мире проводится более 40 миллионов процедур ядерной медицины, а спрос на радиоизотопы увеличивается на 5% в год. Более 80% радиоактивных изотопов, нарабатываемых в мире, используется именно в медицинских целях. В связи с этим, вопросы получения радиоизотопов для медицинского применения становятся всё более актуальными и перспективными для АО «НАК «Казатомпром». Компания занимается добычей и переработкой урана, и в промышленных продуктах уранового производства содержатся определенные виды радиоактивных элементов. Этот факт позволяет рассматривать промышленные продукты уранового производства как один из возможных источников для получения 226Ra. Исполнителем должна быть проведена следующая работа: 1. Аналитические исследования по определению содержания радия в потенциальных источниках сырья, провести сравнительный анализ и выбрать оптимальные источники сырья. 2. В лабораторных масштабах разработка технологии извлечения 226Ra из выбранных источников сырья. 3. Проектирование и изготовление лабораторной установки для извлечения радия и ее испытание. 4. Укрупненные лабораторные испытания разработанной технологии извлечения 226Ra. 5. Проектирование и изготовление пилотной установки для извлечения радия и ее испытание. 6. Укрупненные работы на пилотной установке с целью отработки разработанной технологии, с получением опытной партии 226Ra. 7. Технико-экономический расчет для оценки целесообразности организации промышленного производства.

Выявить слабо дренируемые зоны и вовлечь их в рост для увеличения коэффициента извлечения урана и снижения себестоимости за счёт развития импульсного гидропрослушивания и его заметности.

Цель: экспериментально и теоретически обосновать реализацию масштабности и границ применения внутренней анодной защиты для стальных трубопроводов, транспортирующих H2SO4 (70-98%, 20-80°C), определить окно пассивации, кинетику пленкообразования/разрушения, минимальные плотности тока и требования к анодам и электродам сравнения. Описание задачи: Внутренняя коррозия стальных трубопроводов при транспортировке H2SO4 приводит к ускоренному износу (до нескольких мм/год), загрязнению продукта коррозионными примесями и аварийным разгерметизациям. Производственная проблема: при транспортировке серных кислот в стальных трубопроводах наблюдаются высокие скорости окисления, особенно при колебаниях температуры, содержания кислот и содержащихся примесей (вода, хлориды, органика, Fe2+/Fe3+). Это приводит к преждевременному выходу из строя стенок трубопровода, загрязнению транспортируемого продукта и рискам наступления аварий. Ограничения текущих подходов защиты от замены: Дорогие материалы (сплавы, неметаллические футеровки) повышают капитальные затраты и усложняют ремонтопригодность. Ингибиторы в концентрированной H2SO4 работают ограниченно, могут ухудшить качество продукта и требуют постоянной дозировки. Внутренние покрытия/футеровки в независимой кислоте деградируют, что приводит к дефектам и изменениям подповерхностной структуры. Анодная защита (поддержание мощности в области пассивации) доказана для ряда коррозионных систем, однако для протяжённых кислотопроводов H2SO4 остаются незакрытыми фундаментальные вопросы: термодинамика и кинетика пассивации углеродистых и аустенитных сталей в постоянном 70-98 % H2SO4 и 20-80°C. Состав, структура и стабильность пассивной пленки (оксиды/сульфаты железа), условия перехода «активное растворение → пассивация → транспассивация». Роль примесей и технологических факторов: влияние пары Fe2+/Fe3+ как «ингибитора кодирования, Cl−, HNO3/NOx-ионовв, воды, скорости потока на блокировки/разрушение пассивных пленок». Электродные материалы и электроды сравниваются в сильнокислой среде: их изготовление и стабильность мощности электродов сравнения Hg/Hg2SO4, Pt-электродов в качестве индикаторов редокс-пар, условий дрейфа и поляризационных ошибок при повышенной температуре и высокой проводимости среды. Минимальные плотности тока и энергетические затраты для поддержания пассивации при включении отклонения рода при медленном технологическом режиме; границы безопасных зон токов и потенциалов, взрывной газовыделения и транспассивации. Масштабирование: как локальные электрохимические параметры (купоны, RCE) приводят к необходимости внесения корректировок в требуемые режимы для трубопроводов с переменным поперечным сечением и гидродинамикой. Практическая изобретательность: установление научных подтверждённых границ применения и режимов анодной защиты позволяет: сократить скорость регулирования до уровней, проходящих с дорогостоящими материалами,при меньшем ЛКЦ; снижение скорости ремонтов и рисков аварий; Сохранение качества продукции при измерении результатов. Ожидаемые результаты: Карта окна пассивации E–i для целевых сталей в качестве функций блоков H2SO4, T, гидродинамики и постоянного примесей, включая: минимальную лампу тока для перевода в пассивное состояние i_tr и для удержания пассивности i_hold; границы потенциальных образований дефекта/репассивации (Эпит, Эреп) и безопасная область применения анодной защиты. Параметризованные модели кинетики и эквивалентные электрические схемы защитной пленки. Ранжирование материалов анодов и электродов для сравнения по стойкости и метрологическим характеристикам; предварительные ТТХ на выбор. Методические документы: стандартные операционные процедуры (СОП) по испытаниям H2SO4; методика определения пассивации окна и расчета i_hold; Требования к материалам, датчикам и монтажу для проведения стендовой отработки. Отчет о влиянии примесей и предельных допусков параметров (например, Cl− и воды) для надежной пассивации.

ТОО «Казцинк» инициирует проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в рамках стадии 2 (лабораторные исследования), направленных на поиск, научную оценку и технологическую проработку решений по утилизации и полезному использованию отходов химической и металлургической переработки, образующихся на предприятиях компании. Ключевым объектом исследований является свинцовый шлак и сопутствующие отходы, являющиеся источником существенной экологической нагрузки. Актуальность задачи Производственная деятельность ТОО «Казцинк» сопровождается образованием значительных объёмов металлургических отходов, накопление и захоронение которых приводит к росту экологических рисков, увеличению затрат на хранение и ограничению дальнейшего развития производственных площадок. Существующие способы обращения с данными отходами не обеспечивают их массовое вовлечение в хозяйственный оборот и не позволяют существенно снизить негативное воздействие на окружающую среду. В этой связи приоритетной задачей является поиск технологически и экономически обоснованных направлений переработки, стабилизации либо вторичного использования отходов, допускающих различные конечные формы применения и не ограниченных конкретным типом конечного материала. Цель проекта Получение научно обоснованных и технологически реализуемых решений по снижению объёмов накопления отходов производства ТОО «Казцинк», включая свинцовый шлак, за счёт их переработки, модификации, стабилизации или вовлечения в сторонние технологические цепочки, с формированием задела для последующего масштабирования и промышленной реализации. Требуемые критерии решений и ожидаемые эффекты Рассматриваемые в рамках НИОКР решения должны быть ориентированы преимущественно на переработку отходов, а не на их захоронение либо формальную утилизацию, и обеспечивать следующие параметры: • переработку свинцового шлака и иных отходов ТОО «Казцинк» с получением товарной продукции либо полуфабрикатов, пригодных для дальнейшего промышленного использования; • перевод отходов из экологически проблемного состояния в форму экологически безопасных материалов, не представляющих риска при хранении, транспортировке и применении; • возможность формирования продукции с высокой добавленной стоимостью, ориентированной на нишевые или специализированные рынки; • допустимость себестоимости переработки выше существующих методов захоронения и низкоценовой утилизации, при условии компенсации за счёт рыночной стоимости получаемого продукта; • технологическую реализуемость процессов переработки в промышленном масштабе с прогнозируемыми эксплуатационными затратами; • снижение совокупной экологической нагрузки за счёт уменьшения объёмов накопления отходов и минимизации долгосрочных рисков загрязнения окружающей среды. Ключевым ожидаемым эффектом является не минимизация текущих затрат на обращение с отходами, а формирование устойчивой технологической модели их переработки, позволяющей трансформировать массовые отходы металлургического производства в экологически безопасный и коммерчески значимый продукт. Формат сотрудничества и стадия НИОКР Проект реализуется в рамках НИОКР, стадия 2 — расширенные лабораторные исследования. Исполнитель обеспечивает: • анализ состава и свойств отходов; • разработку и экспериментальную проверку возможных технологических подходов по их переработке или стабилизации; • оценку экологических и технико-экономических эффектов предлагаемых решений; • подготовку научно-технического отчёта и рекомендаций для дальнейших опытно-промышленных испытаний. Область применения Результаты НИОКР могут быть использованы для: • внедрения технологий утилизации отходов на производственных площадках ТОО «Казцинк»; • передачи переработанных или модифицированных отходов в строительную, дорожную, горнодобывающую либо иную промышленность; • разработки регламентов безопасного обращения с отходами и снижения экологической нагрузки.

Поиск и внедрение комплексного технологического решения, направленного на: а) снижение обводненности продукции скважин за счёт адаптивного регулирования режима работы подъемного оборудования; б) замещение станка-качалки современными энергоэффективными наземными приводами, включая системы с гидравлическими, линейными приводами и др.; в) реализацию принципов «умных скважин» - использование самоадаптирующихся приводов, способных автоматически регулировать параметры хода и частоты, в зависимости от текущего уровня добычи жидкости, обводненности и динамического уровня жидкости; г) обеспечение удаленного мониторинга и управления режимами эксплуатации скважин, с возможностью интеграции в цифровые системы добычи; д) снижение удельного потребления электроэнергии и затрат на обслуживание при повышении надёжности и ресурса оборудования. Требуемые критерии решений и ожидаемые эффекты: 1. Совместимость с существующим фондом скважин (штанги, глубинные насосы, типовые НКТ, устьевые арматуры и колонны); 2. Подтверждённое снижение энергопотребления на не менее чем 20-30% по сравнению со станками-качалками; 3. Возможность автоматического реагирования на рост обводненности (падение нагрузки, снижение динамического уровня и пр.); 4. Минимальные требования к модификации наземной и подземной части оборудования при пилотном внедрении; 5. Проведение опытно-промышленных испытаний (ОПИ) на 2-3 добывающих скважинах в реальных промысловых условиях, в течение 12 месяцев; 6. Снижение простоев оборудования, рост межремонтных периодов, снижение затрат на сервис и эксплуатацию.

Повышение эффективности буровых работ и снижение потерь буровых растворов