Научные направления, развиваемые коллективом кафедры:

  • Химический анализ фосфорсодержащих объектов систем водоснабжения, водоподготовки и водоотведения;
  • Исследование параметров доменного процесса с целью его управления;
  • Разработка технологических приемов выделения соединений титана из титансодержащего сырья;
  • Исследование химического состава и свойств низколегированного белого чугуна;
  • Разработка и совершенствование технологии утилизации дисперсных материалов металлургического производства;
  • Исследование физико-химических свойств поликристаллических материалов. Термодинамика границ зерен бинарных систем;
  • Совершенствование технологии флотации углей;
  • Компьютерное моделирование процессов коксохимического производства;
  • Интенсификация процессов фосфатирования стальной проволоки в потоке.
  • Разработка основ технологии комплексной переработки руд с высоким содержанием оксида магния.

1. Наименование разработки, код ГРНТИ: ТЕХНОЛОГИЯ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ, 52.45.19

Фамилия, имя, отчество руководителя разработки, ученая степень, ученое звание: Петухов Василий Николаевич, доктор технических наук, профессор.

Назначение продукции (изделия, технологии): повышение технико-экономических показателей обогащения угольной мелочи за счет использования новых реагентных режимов при флотации углей; увеличение выхода флотоконцентрата; снижение его зольности; снижение расхода реагентов - собирателей; разработка новых реагентных режимов с использованием дополнительных реагентов - активаторов.

Основные технико-экономические показатели и эксплуатационные характеристики продукции: разработаны новые реагентные режимы обогащения угольной мелочи методом флотации путем изменения группового химического состава реагентов – собирателей и использования дополнительных реагентов - активаторов. Отличие разработанного режима флотации углей от существующих заключается в использовании в качестве реагентов – собирателей технических продуктов нефтепереработки с определенным групповым химическим составом и строением молекул углеводородов. Кроме того, в реагентном режиме при флотации углей используются дополнительные реагенты – активаторы, имеющие в молекуле оксиэтилированные группы. При этом реагенты – активаторы подаются в процессе кондиционирования пульпы перед реагентом – собирателем в количестве 0,1 – 5,0 г/т угля.

Применение реагентов – активаторов повышает скорость флотации угольных частиц, что позволяет снизить количество флотационных машин во флотационном отделении углеобогатительных фабрик. Применение новых разработанных реагентов – собирателей, имеющих в групповом химическом составе непредельные или ароматические углеводороды определенной молекулярной массы и строения молекул позволяет снизить расход реагентов на 50 – 70 % с получением высоких показателей флотации.

Результаты лабораторных исследований по флотации углей с использованием реагентов – активаторов и промышленной апробации новых реагентных режимов на углеобогатительных фабриках позволили установить следующее:

  • выход концентрата повышается на 2-5 %;
  • зольность концентрата снижается на 0,5 – 0,7 %;
  • расход реагентов – собирателей в случае применения дополнительных реагентов – активаторов уменьшается на 20 – 30 %.

Следует отметить, что разработанная технология флотации углей с использованием дополнительных реагентов – активаторов позволяет проводить целенаправленный синтез и изыскание новых реагентов – активаторов с определенным строением молекул.

Перечень объектов интеллектуальной собственности (патенты, авторские свидетельства) правообладатели:

Название патента Правообладатель № Патента
Способ флотации угля ГОУ ВПО «МГТУ» Патент № 2306982
Способ флотации угля Петухов В.Н. Патент № 2019301
Способ флотации угля Петухов В.Н. Патент № 2014150
Способ обогащения угля ГОУ ВПО «МГТУ» А.с. № 1810116
Подана заявка на патент «Способ флотации угля» ГОУ ВПО «МГТУ» Заявка № 2007124457 с приоритетом от 28.06.2007 г.
Способ флотации угля Петухов В.Н. Патент № 2013139

Ориентировочный экономический эффект от внедрения реагента – собирателя на УОФ ОАО «Северсталь» составляет около 24,3 млн. руб./год (при переработке 500000 т угольного шлама в год). Отчет по научно-исследовательской работе «Промышленное освоение и отработка технологического режима флотации углей с использованием новых реагентов», Магнитогорск, 2007 г., № госрегистрации 01200615865.

Область применения, кто является потребителем продукции: углеобогатительные фабрики РФ.

2. Наименование разработки, код ГРНТИ: Применение фосфатных композиций для защиты систем водоснабжения от коррозии и солеотложений, 70.27

Фамилия, имя, отчество руководителя разработки, ученая степень, ученое звание: Костина Зинаида Ивановна, кандидат технических наук, доцент

Назначение продукции (изделия, технологии):

Композиции фосфатные («КОМФОС» и «КОМФОС-М») предназначены для обработки воды с целью улучшения ее качества, а именно, снижения:

  • скорости коррозии металлических поверхностей, соприкасающихся с такой водой;
  • количества солеотложений не только из горячей, но и холодной воды.

Основные технико-экономические показатели и эксплуатационные характеристики продукции:

«КОМФОС» и «КОМФОС-М»- это бесцветные или слабоокрашенные прозрачные грануляты, изготовленные из недорогого доступного сырья по безотходной технологии. Композиции экологически безопасны и соответствуют санитарно-гигиеническому нормативу, предъявляемому к питьевой воде. (Получено гигиеническое заключение № 74.12.492.1.00759.0.98. от 13.10.98, выданное на продукцию «Композиция фосфатная» (КОМФОС) министерством здравоохранения РФ. Центр государственного санитарно-эпидемиологического надзора в Челябинской области).

Применение композиций КОМФОС и КОМФОС-М позволит увеличить срок службы элементов системы водоснабжения.

Композиции КОМФОС и КОМФОС-М имеют следующие преимущества:

  • ограниченную растворимость в воде, задаваемую в процессе изготовления в зависимости от свойств обрабатываемой воды, ее планируемого расхода и температуры;
  • использование композиций не требует дополнительных дозирующих устройств;
  • композиции экологически безопасны, негорючи, невзрывоопасны, удобны в применении;
  • водные растворы композиций имеют нейтральную реакцию среды;
  • сравнительные лабораторные и полупромышленные исследования показали, что агрессивность воды, обработанной предложенными фосфатными композициями, снижается в 3-5 раз по сравнению с водой без композиции;
  • количество солеотложений снижается в 5-7 раз по сравнению с водой без композиции;
  • при испытании композиций в бойлерных г. Магнитогорска службы ЖКХ дали положительное заключение по увеличению межремонтного периода элементов систем водоснабжения почти в 2 раза;

Перечень объектов интеллектуальной собственности ( патенты, авторские свидетельства), правообладатели: Разработка защищена 2 охранными документами, представленными в таблице:

Название Правообладатель Источник
Композиция для защиты от коррозии и солеотложений систем водоснабжения и способ ее приготовления. ЗАО «Производственный центр «Композиция» Патент РФ №2149219 Опубл. БИПМ №14, 2000, с. 342
Композиция для защиты от коррозии и солеотложений систем водоснабжения и водоотведения. ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова» Патент РФ №2303084 Опубл. БИПМ №20, 2007, с. 439-440

Экономический эффект от внедрения заключается в увеличении срока службы элементов систем водоснабжения , снижении энергозатрат, сокращении частоты вызовов служб ЖКХ населением для замены и ремонта трубопроводов, вентилей и т.п. составит около 20 % от себестоимости продукции.

Область применения, кто является потребителем продукции :

Системы водо- и теплоснабжения ЖКХ города, промышленных предприятий, индивидуального сектора.

Преподавателями кафедры ведётся госбюджетная научно-исследовательская работа по общей теме «Изучение физико-химических процессов в чёрной металлургии», руководитель Смирнов А.Н.

3. Наименование разработки: Разработка основ технологии комплексной переработки руд с высоким содержанием оксида магния

По теме получены три патента:

№ п/п Название патента Правообладатель № патента
1

Способ переработки сидеритовых руд

ФГБОУ ВПО «МГТУ» Патент РФ № 2471564 опубл. 10.01.2013 г.
2

Способ комплексной переработки железной руды с повышенным содержанием соединений магния

ФГБОУ ВПО «МГТУ» Патент РФ №2468095 опубл. 27.11.2012 г.
3 Способ переработки сидеритовых руд (варианты) ФГБОУ ВПО «МГТУ» Патент RU №2536618 опубл. 27.12.2014 г.