ОТЧЕТ о выполнении НИОКР по теме: "Разработка технологии создания мелкозернистых металлопорошков из техногенных отходов станций водоподготовки подземных вод. Разработка и испытания опытных образцов высокодисперсных железосодержащих порошков из техногенных отходов станций водоподготовки подземных вод." (договор №3575ГС1/60572 от 10.07.2020) (заключительный)

Цель работы – Разработать технологию создания мелкозернистых металлопорошков из техногенных отходов станций водоподготовки подземных вод. Разработать и испытать опытные образцы высокодисперсных железосодержащих порошков из техногенных отходов станций водоподготовки подземных вод. Ключевыми результатами этапа работы стали разработка технологии и технологических параметров переработки осадков станций водоподготовки подземных вод, получение образцов высокодисперсных железосодержащих порошков на их основе и получение данных о наиболее эффективных методах и режимах обработки для придания полученным порошкам нанодисперсного состояния. Так, при использовании монооксида углерода в качестве восстановительной среды при температурном режиме обработки с диапазоном от 400 до 600 градусов Цельсия удалось создать образцы порошков с ярко выраженными ферромагнитными свойствами, а ультразвуковое излучение мощностью в 250 Вт/см2 в жидкой среде позволило создать образцы порошков с преобладанием частиц, имеющих приведённый диаметр менее 100 нм. Помимо этого были получены железосодержащие порошки с диаметром частиц менее 100 мкм, успешно апробированные для использования в качестве расходного материала для магнитной неразрушающей дефектоскопии, применяемой для диагностики состояния различных изделий и конструкций из сталей и иных ферромагнитных сплавов. На данный момент данные, полученные в ходе выполнения НИОКР используются для проектирования реальных технологических и бизнес-процессов, требуемых для начала выпуска порошков и суспензий для магнитного неразрушающего контроля. Запуск производства запланирован на I квартал 2022 года. Также полученные данные планируется применять не только для развития нашей компании (ООО "ФЕРРМЕ ГРУПП"), но и для оптимизации технологических параметров станций водоподготовки подземных вод с целью повышения их технико-экономической эффективности на 12-15% от существующего уровня. Проведённый на основе НТО предварительный анализ технико-экономических показателей проектируемого производства показывает, что себестоимость 1 кг произведённый конечной продукции (порошков для магнитного неразрушающего контроля) с учётом всех капитальных, текущих затрат и ФОТ будет равна 1453,8 рублей (при выпуска 500 кг в месяц) и 264,0 рублей (при выпуске 6 000 кг в месяц). Учитывая, что рыночная цена ближайших конкурентных решений, почти полностью состоящих из импортных товаров, составляет от 7 000 до 78 000 рублей за 1 кг, предлагаемое решение является не только экономически оправданным, но и способным обеспечить значимое конкурентное преимущество на внутреннем рынке РФ и при эксперте товара. Дополнительно это обеспечит сокращение издержек на утилизацию отходов для компаний-эксплуатантов станций водоподготовки подземных вод (водоканалов и крупных промышленных предприятий) до 80% или 1000 рублей в год на каждый 1м3 суточной производительности станции по чистой воде. Учитывая многофункциональность самих железосодержащих порошков и технологии их получения, становится возможным обозначить минимум 4 различных вектора развития проекта: 1) Обработка концентрированных металлсодержащих сточных вод промышленных предприятий с высокой долей металлов ферромагнетиков. К таким предприятиям относятся производства изделий из сталей (ММК, УГМК Сталь, ЧТПЗ и пр.) и других металлов (Норникель и пр.); 2) Создание серии товаров для магнитного неразрушающего контроля в условиях экстремальных климатических условий (Арктика); 3) Создание магнитных жидкостей широкого спектра применения; 4) Создание технологии использования наноразмерных железосодержащих порошков для повышения КИН (коэффициента нефтеотдачи). По результатам на III квартал 2021 года ООО "Газпромнефть-Заполярье" (г. Тюмень) выразили заинтересованность в развитии и последующем внедрении п 2, 3 и 4. Также направление №4 заявлено в качестве проекта Западно-сибирского НОЦ и проходит экспертизу. В результате выполнения НИОКР была подана заявка на изобретение № 2020138046/05(070408). Дата подачи: 20.11.2020. Название: Способ получения высокодисперсных железосодержащих порошков из техногенных отходов станций водоподготовки подземных вод. 23 августа 2021 года нами было получено положительное решение о выдаче патента на изобретение. Опираясь на данный патент становится возможным использовать его самостоятельно или передавать неисключительную лицензию третьим лицам. Все поставленные рамках НИОКР задачи были выполнены в полном объёме. Данный научно-технический отчёт и приложения к нему планируется использовать в качестве ключевого опорного документа для разработки технологической карты проектируемого малотоннажного производства, а также верификации научного и научно-практического задела проекта в рамках расширенного бизнес-плана, представляемого потенциальным инвесторам и институтам развития субъектов МСП. Таким образом мы делаем вывод о создании технико-экономической системы, конкурентоспособной и масштабируемой на международном уровне и создающей новую суб-отрасль промышленности, выполняющую стимулирующую функцию для развития других высокотехнологичных и наукоёмких отраслей, требующих высококачественных железосодержащих порошков с высокой дисперсностью и кратно сниженной себестоимостью.