Лаборатория ионно-плазменных технологий

Заведующий лабораторий:
Арустамов Владимир Николаевич
кандидатфизико-математических наук, в.н.с.
e-mail: arustamov@iplt.uz

Научные направление лаборатории:

Научный руководитель направления:
Ашуров Хатам Бахранович,
директор ИИПиЛТ, доктор технических наук, профессор.

Разработана новая технология получения моносилана, позволяющая производства высокоэффективных солнечных элементов. Создана укрупнённая установка для синтеза моносилана из алкоксисиланов. Технология запатентована в более чем 15 зарубежных странах.

Научный руководитель направления:
Курбанов Миртемир Шодиевич,
заместитель директора ИИПиЛТ по науке, доктор технических наук.

- совершенствование технологии выплавки металлургического кремния и ферросплавов в рудовосстановительных печах;
- разработка и применение способов брикетирования сыпучих мелкодисперсных материалов в металлургии;
- поиск нетрадиционных углеродистых восстановителей для получения кремния и ферросплавов;
- синтез дисперсных металлооксидных композиционных, в т.ч. наноструктурированных, материалов;
- переработка отходов горно-металлургического производства и извлечение/доизвлечение ценных компонентов;
разработка технологий обогащения руд и получения металлов.

Научный руководитель направления:
Арустамов Владимир Николаевич
Заведующий лабораторий, кандидат физ-мат наук.

Разработана технология ионно-плазменного осаждения покрытий в условиях ионной бомбардировки и синтеза в реактивном газе. Создана технологическая система лабораторной установки ионно- плазменного осаждения и синтеза в реактивном газе с ионной бомбардировкой упрочняющих покрытий нитрида титана.

  • Разработана новая технология получения моносилана, позволяющая производства высокоэффективных солнечных элементов. Создана укрупнённая установка для синтеза моносилана из алкоксисиланов. Технология запатентована в более чем 15 зарубежных странах;
  • Разработана технология ионно-плазменного осаждения покрытий в условиях ионной бомбардировки и синтеза в реактивном газе. Создана технологическая система лабораторной установки ионно- плазменного осаждения и синтеза в реактивном газе с ионной бомбардировкой упрочняющих покрытий нитрида титана;
  • Совершенствование технологии выплавки металлургического кремния и ферросплавов в рудовосстановительных печах; разработка и применение способов брикетирования сыпучих мелкодисперсных материалов в металлургии;поиск нетрадиционных углеродистых восстановителей для получения кремния и ферросплавов; синтез дисперсных металлооксидных композиционных, в т.ч. наноструктурированных, материалов;переработка отходов горно-металлургического производства и извлечение/ доизвлечение ценных компонентов; разработка технологий обогащения руд и получения металлов.

Сбросные растворы в виде хвостохранилищах или шламохранилищах и другого рода накопителях ГМЗ-2, ГМЗ-3 возникли в условиях, когда часть мелкого и тонкого золота в результате переработки золотосодержащих горных пород при соответствующем уровне техники и технологии не была извлечена и ушли в потери. Ежегодно только на ГМЗ-2 в результате переработки золотосодержащих руд в объеме около 30 млн. м3 на хвостохранилищах и шламохранилищах площадью несколько сот гектаров образуется сбросные растворы объемом не менее 10 млн. м3, содержащие благородные и цветные металлы. Вместе с тем, в этих хвостохранилищах указанные металлы находятся в цианистых соединениях, создавая экологическую проблему.

Научно-исследовательские работы, направленные на извлечение благородных и цветных металлов из жидких отходов производства, являются актуальной задачей гидрометаллургического производства ни только с точки зрения увеличения сырьевой базы горнорудной промышленности Узбекистана, но и для решения экологической проблемы региона.

В виду низкого содержания золота в жидкой фазе хвостовой пульпы и вследствие больших затрат энергии и материалов при его извлечении требуется разработка новых высокоффективных технологий извлечения. Один из вариантов доизвлечения благородных металлов - изменение заряда комплексов металлов находящиеся в прудках. Это достигается специальной обработкой различными реагентами раствора прудка.

После изменения заряда комплексов некоторые цветные металлы переходят в катионную форму, а цианидные комплексы золота в этих условиях устойчивы и сорбируется хорошо анионитом АМ-2Б, с большим емкостям анионита по сравнению с существующим. Это дает возможность одновременное разделение цветных металлов с использованием катионитов. Будут исследована сорбция цветных металлов на выбранном катионите в зависимости от соотношения ионит- раствор, при различной скорости протекания раствора через анионит, ее сорбция в зависимости от формы катионита и концентрации различных кислот и щелочей

В настоящем проекте будут исследованы возможности доизвлечения благородных и цветных металлов из прудка хвостохранилищ способами сорбции на анионитах, используемыми в производстве Навоийского ГМК.

Разработка технологии извлечения благородных и цветных металлов из сбросных растворов Гидрометаллургических заводов позволяет к дополнительному выпуску готовой продукции. Освоение и внедрение такой технологии позволяет также расширить минерально-сырьевую базу горно-металлургической промышленности Узбекистана.

Разработана новая технология получения моносилана, позволяющая производства высокоэффективных солнечных элементов. Создана укрупнённая установка для синтеза моносилана из алкоксисиланов. Технология запатентована в более чем 15 зарубежных странах.

Основные научные результаты

  • Разработка конструкции преобразователей тепловой энергии на основе кремния;
  • Разработан и создан вакуумно- дуговой источник металлической плазмы, для нанесения покрытий на поверхность изделий для повышения работоспособности и увеличения срока службы изделий;
  • Разработана технология ионно-плазменного осаждения покрытий в условиях ионной бомбардировки и синтеза в реактивном газе;
  • Создана технологическая система лабораторной установки ионно- плазменного осаждения и синтеза в реактивном газе с ионной бомбардировкой упрочняющих покрытий нитрида титана;
  • Разработана и освоена в промышленных условиях (АО «Узметкомбинат») технология брикетирования мелкодисперсных отходов производства технического кремния и ферросилиция;
  • Разработана энерго- и ресурсосберегающая технология производства технического кремния и ферросилиция. Технология прошла промышленное испытание на Ангренском заводе ферросилиция. Предлагаемая технология позволяет экономит 205 кг кварцита и 140 кг кокса на тонну выплавляемого ферросилиция. Экономический эффект составляет 360 тыс. сум/т и 2,5 млр. сум - в год;
  • Разработана технология получения высококачественного концентрата диоксида марганца и получены образцы продукта.

Аналитическое оборудование лаборатории:

 

Хромато-масс-спектрометр фирмы Agilent Technologies: Chromato-mass-spectrometer MSD 5975C – GC 7890A

Предназначен для анализа смесей главным образом органических веществ и определения следовых количеств веществ в объеме жидкости.

Чувствительность при ионизации электронным ударом, режим сканирования: 1 пикограмм (10-12г.) октафторнафталина при введении в 1 мкл изооктана и использовании стандартной колонки HP-5MS 0.25мм*30м*0.25мкм дает отношение сигнал/шум не хуже 500:1 (турбомолекулярный насос) на отдельной хроматограмме по массе m/z 272.
Чувствительность при ионизации электронным ударом, режим регистрации отдельных ионов: 20 фемтограмм (10-15г.) октафторнафталина при введении в 1 мкл изооктана и использовании стандартной колонки HP-5MS 0.25мм*30м*0.25мкм дают отношение сигнал/шум не хуже 50:1 на отдельной хроматограмме по массе m/z 272.

 

InVia Raman Spectrometer производства компании «Renishaw», Великобритания

Предназначен как для фундаментальных исследований так и для структурных исследований рутинного характера, в том числе для получения «отпечатков пальцев» молекул, а также мониторинга изменений в структуре молекулярных связей (например, изменения состояния и напряжений и деформаций.

Имеет уникальное разрешение - лучше, чем 0.5 см-1 в видимом диапазоне, хорошее соотношение сигнал/шум, возможность работы в акустической области спектра от 1 см-1, Воспроизводимость лучше, чем 0.1см-1

 

Agilent Technologies Cary 640 Series FTIR Spectrometer (Fourier-Spectrometer)

Предназначен для идентификации неизвестных материалов, определения функциональных групп в органических и неорганических веществах, количественного определения компонентов в различных смесях, для расшифровки структуры кристаллов.

  • Спектральный диапазон: Средний ИК диапазон 7900-375 см-1
  • Спектральное разрешение <0.25 см-1 – Оптическое
  • Спектральное разрешение <0.18 см-1 - Без аподизации

 

Оптический эмиссионный спектрометр с индуктивно-связанной плазмой (ICP-OES)

Предназначен для одновременного прецизионного экспресс-определения до 73 элементов периодической таблицы в жидких пробах

  • Оптический диапазон 175 – 785 нм, полное покрытие в нем всех спектральных линий
  • Типичный диапазон определяемых концентраций От десятых долей ppb (10-8%) до десятков процентов. Линейный диапазон одиночного определения (в режиме MultiCal) до 5 порядков.
  • Разрешающая способность пиксела – 0.8 пм.

 

Газовый хроматограф Agilent Technologies GC 7890A

Предназначен для качественного и количественного анализа летучих органических соединений в различных объектах методом хроматографии.

Пламенно-ионизационный детектор (FID)

  • Максимальная рабочая температура: 450 °С
  • Автоматическое зажигание пламени
  • Автоматическая регистрация прекращения горения пламени детектора и отключение детекторных газов
  • Частота регистрации сигнала: 200 в сек

 

SENresearch 4.0 spectroscopic ellipsometer

Спектральнйм эллипсометр SER 850 SENresearch 4.0 производства SENTECH Instruments GmbH (Германия) с диапазоном длин волн: DUV-VIS-NIR (ГУФ-ВИД-ИК) Специально разработан для исследований с возможностью проведения измерений толщин одно- и многослойных пленок и пленочных структур под различными углами и для измерения оптических характеристик пленочных структур (коэффициент преломления, показатель поглащения) на различных типах поверхностей в УФ и видимого и ИК диапазонах длин волн в пределах от 240 до 2500 нм которое позволяет измерение толщин пленок от 1 Å до 200 мкм (ультра-тонкие пленки).

 

Сканирующий Зондовый Микроскоп SOLVER NEXT (NT-MDT)

СОЛВЕР НЕКСТ – многофункциональный сканирующий зондовый микроскоп (СЗМ) широкого применения.