Qazaq ǵalymy topyraqty munaidan tazartatyn tabiǵi mineral oilap tapty
Qazirgi kezde topyraqty munaidan tazartatyn tásilder jeterlik. Olardyń kópshiligi qymbat, kúrdeli protsesterge negizdelgen ári jumys barysynda qoldanylatyn reagentter qoljetimsiz. Sol sebepti arzan, tiimdi tazartý ádisteri qoǵam tarapynan qyzyǵýshylyq týǵyzýda. Onyń biri – sorbtsiialyq ádis. Sondyqtan QazUÝ ǵalymdary Kóksý ken ornynyń shýngit jynystary negizinde sorbentter ázirlep shyǵardy. Joba jetekshisi – Himiialyq fizika jáne materialtaný kafedrasynyń professory, himiia ǵylymynyń doktory Erdos Ońǵarbaevtyń aitýynsha, munyń eń basty artyqshylyǵy – munai qaldyqtarymen lastanǵan jerdi sońǵy satysynda tazarta alýynda. Iaǵni bul ádis topyraqtaǵy munai mólsheri 5-10 paiyzdan aspaityn jaǵdaida qoldanylady. Ári ekinshi ret lastanýǵa múmkindik bermei, protsesti basqarýǵa jol ashady.
Shýngit degenimiz – tabiǵi mineral nemese paidaly qazba, elimizdiń shyǵys jáne ońtústik-shyǵys aimaqtarynda óndiriledi. Reseide Kareliia aýmaǵynda óndiriledi. Kareliia ken ornynyń shýngitinen jasalǵan sorbentter kómirden 1,5-2 ese arzan jáne súzgish element, katalizator, biologiialyq zalalsyzdandyrǵysh retinde tiimdi. Aǵyn sýlardy munaidan tazartý úshin ónerkásiptik jaǵdaida júzege asyrylǵan synaq barysynda osyndai qorytyndy jasalǵan. Almaty oblysyndaǵy Kóksý ken ornyndaǵy shýngit jynystarynyń qory 620 mln tonna dep baǵalanady.
Professordyń aitýynsha, shýngittiń ereksheligi – quramynda kómirtek jáne kremnii oksidi bar, bul zattar onyń sorbtsiialyq qasietteriniń joǵary bolýyn qamtamasyz etedi.
– Ádette bizge tanys sorbent – belsendirilgen kómir tek kómirtekten ǵana turatyn bolsa, shýngit quramynda kremnii jáne basqa elementterdiń oksidteri men qosylystary bar. Fakýltet ǵalymdary buǵan deiin shýngit negizinde sýdy ártúrli ziiandy zattardan tazartatyn súzgish materialdar ázirlep, óndiriske shyǵarǵany bárimizge belgili. Bizdiń jobanyń jańalyǵy – shýngit negizindegi sorbentke mikroorganizmder shtamdaryn immobilizatsiialap, alǵash ret topyraqty tógilgen munai jáne munai ónimderinen tazartýǵa paidalaný, – deidi E.Ońǵarbaev.
Ekologiiaǵa qatysty kóptegen máselelerden órkeniettiń «qoltańbasyn» baiqaýǵa bolady. Ásirese ónerkásip órlei túsken saiyn qorshaǵan ortadaǵy tabiǵi protsesterdiń keri ketip jatqanyn kóremiz. Munaidy óndirý, jinaý, tasymaldaý, saqtaý jáne daiyndaý, uńǵymalardy jóndeý kezinde qara altynnyń topyraqqa taralýy ekologiialyq máselege ainaldy. Munai – tabiǵatty lastaýshy eń qaýipti zattardyń biri. Óitkeni ol topyraqtaǵy tirshilik etetin aǵzalar men ósimdikterdiń damýyna teris áser etedi.
Sońǵy jyldary ónerkásip tabiǵi sorbentterdi keńinen paidalanyp keledi. Oǵan áser etýshi eń basty faktor – sorbentterdiń tabiǵatta keń taralýy. Sol sebepti ózindik quny da tómen. Sonymen qatar olardyń sorbtsiialyq qasietteri joǵary jáne qoldaný tehnologiiasy qarapaiym. Bul mineraldar men tabiǵi shikizattardy ónerkásiptiń ártúrli salalarynda paidalanýǵa bolady.
Shýngit sýdy munai men aýyr metaldardyń tuzdarynan tazartýǵa múmkindik beredi. Óitkeni onyń negizi shýngittik kómirtekten quralǵan. Shýngittik kómirtektiń qurylymy fýllerenge uqsas, iaǵni rettelgen qurylymy bar, sondai-aq quramynda aliýmosilikattar, siltilik metaldardyń oksidteri, sirek metaldardyń izdik mólsheri bar.
Joǵaryda aityp ótkenimizdei, qazirgi tańda topyraqty, sýdy munaidan tazartatyn ádister jeterlik. Salystyrý maqsatynda solardyń birshamasyna toqtala ketsek. Máselen, quramy 1/3 jáne 3/5 qatynastaǵy glaýkonit jáne bentonit sazdarynyń sýspenziiasynan, baiytylǵan glaýkonit jáne fýllerendi shýngitten turatyn sorbent bar. Onyń munai syiymdylyǵy tómen bolǵandyqtan, tiimdiligi jetkilikti emes jáne aborigendi munai totyqtyrýshy mikroorganizmderdiń sanyn kóbeitpeidi.
Kelesi bir sorbent túrlerin alý úshin shýngit pen gidrolizdengen ligninnen turatyn qospany 100°S-qa deiin qyzdyrady jáne argon nemese azot ortasynda temperatýrany 700°S-qa deiin joǵarylatyp, karbonizatsiialaidy. Al shýngit pen kúrish qaýyzynan turatyn sorbentti alý úshin qospany 150°C-qa deiin qyzdyrady, 150-200°C-ta degidratatsiia, argon nemese azot ortasynda 200-400°C-ta karbonizatsiia júrgizedi. Bul sorbentterdiń kemshiligi mynada – bastapqy kezeńde shikizatty birneshe satyda óńdeidi jáne joǵary temperatýrany paidalanady.
Munaimen lastanǵan topyraqty tazartý úshin taǵy bir mynadai sorbent túri usynylǵan. Onyń quramy tseolit, shýngit jáne kalii gýmatynan turady. Olardy belgili bir retpen topyraqqa engizedi: aldymen shýngit pen kalii gýmatyn, sosyn bir aptadan keiin tseolit, sodan keiin ár eki apta saiyn óńdelgen topyraqty aralastyryp turady. Protsess barysyn oqyp otyryp-aq bul kompozitsiianyń kemshiligine kóz jetkizýge bolady. Óitkeni topyraqty birneshe ret óńdeý, qosymsha reagentter paidalaný artyq resýrsty qajet etpek.
Shýngit jynystaryn enterosorbent retinde aǵzany ýytty zattar men mikroorganizmderden tazartý maqsatynda qoldaný múmkindigi bar. Mysaly, bólshekteri 15.0·10-6 m ólshemdegi shýngit jynysy men 50-70 massalyq paiyz kremnii dioksidinen turatyn enterosorbentti kezdestirýge bolady. Biraq ony qoldaný mikroorganizmderdiń sorbtsiiasyna qalai áser etetini týraly málimet joq. Odan bólek, dál sondai ólshemdegi shýngit jynysy men 20-50 massalyq paiyz kremnii dioksidinen turatyn enterosorbent mikroorganizmderdiń adsorbtsiiasyna áser etkenimen, jalpy, sorbtsiialyq qabileti jetkiliksiz ekenin kórsetip otyr.
Sonymen birge 500-550°S-ta termoóńdelgen shýngit te sorbent retinde suiyqtyqtardy tazarta alady. Biraq ol úshin shikizatty joǵary temperatýrada óńdeý qajet.
Al QazUÝ ǵalymdary otandyq Kóksý ken ornynyń shýngit jynystaryn mehanohimiialyq jolmen aktivtendirip, sorbentter ázirleidi. Nátijesinde sorbentter nanoqurylymǵa ie bolyp, bettik aýdany, keýektiligi men keýekteriniń kólemi ósýi sebepti sorbtsiialyq qasietteri jaqsarady. «Osylaisha topyraqty munai qaldyqtarynan tazartý barysynda protsestiń tiimdiligin arttyra alamyz», – deidi Erdos Qalimollauly.
Nanotehnologiia – qasietteri erekshe nanoólshemdi materialdardy alyp, olardy ártúrli baǵytta paidalaný. Material bólshekteriniń ólshemi 100 nanometrden kishi bolǵanda olardyń fizika-himiialyq, mehanikalyq jáne basqa da qasietteri ádettegige qaraǵanda jaqsarady. Erdos Ońǵarbaev «bul jobada shýngit úlgilerin osyndai nanoólshemge keltirgende onyń sorbtsiialyq qasietteri jaqsarady degen senimdemiz» deidi.
– Ázirshe shýngitti mehanohimiialyq belsendirý arqyly usaqtap, sondai-aq kúrish qaýyzymen kúidirý arqyly nanoqurylymdanǵan materialdar aldyq. Osy materialdarǵa munaimen lastanǵan topyraqtan bólinip alynǵan mikroorganizmderdiń shtamdaryn ornyqtyryp, olardyń munaidy destrýktsiialaý dárejesin anyqtadyq, onyń shamasy 70-80 paiyzǵa jetti. Bul jumys Himiialyq fizika jáne materialtaný kafedrasy men Janý problemalary institýtynyń bazasynda ýniversitetimizdiń Mikrobiologiia kafedrasynyń ǵalymdarymen birge júzege asyrylýda. Jalpy, granttyq joba 2020-22 jyldary júzege asyrýǵa arnalǵan. Sondyqtan kelesi jyly shynaiy lastanǵan topyraq úlgilerin tazalaý jumystary qolǵa alynatyn bolady, – deidi ǵalym.
Usynylǵan joba aborigendi munai totyqtyrýshy mikroorganizmder massasynyń kóbeiýine jaǵdai jasap, sáikesinshe topyraqta munai men munai ónimderiniń destrýktsiiasyn arttyratyn sorbent alýǵa múmkindik beredi. Sonyń áserinen topyraqta kóbeie túsken mikroorganizmder munai quramyndaǵy kómirsýtekpen qorektenip, olardy kómirqyshqyl gazy men sýǵa ainaldyrady. Al jer betindegi sorbentter ary qarai tyńaitqysh retinde ósimdikterdiń ósýine jaǵdai jasaidy. Sondyqtan paidalanylǵan sorbentterdi qaita jinap alý nemese óńdeý qajet emes.
Kóksý ken ornynyń shýngit jynystary negizinde ázirlengen sorbentter topyraqtaǵy munai jáne munai ónimderiniń destrýktsiiasyn arttyrady. Ol otandyq munai ónerkásibi úshin ekonomikalyq turǵydan tiimdi.
Bul jobany «Kóksý» taý-ken kompaniiasy qoldap otyr. Basty maqsat – shýngit jynystaryn Qazaqstanda qoldaný múmkindikterin keńeitý. Ári bul kompaniia jobany júzege asyrýǵa qajet kómekti berýge daiyn. Bul zertteýlerdiń ǵylymi mańyzy joǵary. Óitkeni sorbentterdiń qasietteri men qurylymy, munai men munai ónimderiniń sorbtsiiasynyń mehanizmi týraly jańa málimetter alýǵa yqpal etedi.
Kóksý ken ornyndaǵy shýngitten jasalǵan tabiǵi sorbent kómir men silikatty adsorbentterge tán qasietterge ie. Sol sebepti de onyń munai syiymdylyǵy joǵary. Bógde kómirsýtek totyqtyrýshy mikroorganizmder topyraqqa engizilmegendikten, ondaǵy tabiǵi biotsenoz sol qalpynda saqtalady. Bul – munaidy ydyratýdyń tiimdi ádisi. Mundai sorbentti paidalaný munai qaldyqtary lastaǵan jerlerdiń paidaly mikrobiotasyna eshqandai keri áserin tigizbeidi.
Kámila DÚISEN, Ál-Farabi atyndaǵy QazUÝ-dyń baspasóz qyzmeti
