Информация по проектам госбюджетного финансирования молодых ученых на 2022-2024 гг.


АР13067779 «Исследование минералого-геохимических особенностей отложений Карагандинского угольного бассейна с целью идентификации продуктов эксплозивного вулканизма в углях» н.р. Копобаева А.Н.

В связи с быстрым ростом потребностей энергетической промышленности во всем мире, уголь и продукты его сжигания могут быть потенциальными объектами элементов-примесей, в том числе и РЗЭ. Однако механизмы обогащения и экономическая оценка промышленного использования элементов-примесей в угле все еще неясны. Таким образом, понимание происхождения, механизмов обогащения и ценности промышленного использования этих критических элементов имеет важное стратегическое значение. Такие элементы, как литий, редкоземельные элементы, а также иттрий, занимают важное стратегическое положение в возобновляемой энергетике, информационных технологиях, аэрокосмической промышленности и других развивающихся стратегических отраслях. В процессе накопления торфа и на различных стадиях метаморфизма угли значительно обогащаются элементами-примесями, в том числе РЗЭ, эти элементы, в большой степени, остаются в золе из-за их низкой летучести в процессе горения.

Карагандинский угольный бассейн является основным источником энергоресурсов для Центрального Казахстана и сопредельных областей и является самым крупным в республике. Растет признание важности микроэлементов в углях не только из-за их воздействия на окружающую среду, но и как потенциального источника критических элементов. Элементы-примеси в углях Карагандинского угольного бассейна изучались в прошлом веке при проведении геологоразведочных работ с использованием оптического спектрографа для полуколичественного анализа ограниченного числа элементов. Поэтому в настоящее время существует потребность во всестороннем анализе большего количества проб, дающих более полный охват информации об закономерностях распределения элементов-примесей в углях. Дополнительным стимулом для настоящего исследования является тот факт, что в последние десятилетия было открыто много месторождений Ge, Li, Sc, лантаноидов и других критических металлов, связанных с угольными месторождениями во многих странах.

Данный проект направлен ​​на оценку геохимических и минералогических характеристик углей Карагандинского угольного бассейна на основе современных аналитических данных; изучение природы накопления, определение возможных источников поступления элементов-примесей в угли.

Актуальностью данной работы является, то что исследование направлено на установление и идентификацию геологических факторов, влияющих на накопление элементов-примесей в углях. В работе представлены новые данные по геохимии и минералогии Карагандинского бассейна, основанные на анализе данных, полученных современными методами (ICP-MS, ICP-OES, СЭМ) а также их обработки и интерпретации.

Целью проекта является изучение минералого-геохимических особенностей пирокластики в углях карбона и оценить влияние пирокластики на содержание редких металлов как источника редких металлов.

Ожидаемые и достигнутые результаты:

В ходе рабочей поездки в г. Владивосток, Россия исполнители проекта Амангелдіқызы А. и Блялова Г. посетили Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Дальневосточный геологический институт Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВГИ ДВО РАН) и провели исследования по определению содержаний элементов-примесей, а также по изучению морфологии и форм нахождения РЗЭ в углях пласта к7 Карагандинского угольного бассейна.

Рисунок 1 – ответсвенный исполнитель проекта Амангелдіқызы Алтынай в ходе рабочей поездки в ДВГИ ДВО РАН, г. Владивосток.

В ходе реализации этапов проекта за 2022 — 2023 (по декабрь) года были получены следующие научные результаты:

— с применением современного комплексного подхода, состоящего из минералого-геохимического анализа углей, изучен широкий спектр микроэлементов в 120 пробах угля и контактов угля и глинистых прослоев (далее ГП) и 50 пробах ГП пласта к7, который в данный момент разрабатывается и доступен для изучения, также изучены 13 проб на сканирующем электронном микроскопе.

При проведении аналитической сканирующей электронной микроскопии в сочетании с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией выявлены весьма значительное накопление циркония в углях, находящихся вблизи глинистых прослоев в непосредственном контакте с ними (рис.2).

Рисунок 2  ̶  Зерна циркона в пробах угля (a,b) в глинистых прослоях (с)

Исследовательская группа:

  1. Копобаева Айман Ныгметовна (25.05.1987 г.) – начный руководитель, PhD, и.о. доцента кафедры ГРМПИ. Scopus Author ID: 57208583785, ResearcherID: X-7308-2018, ORCID: 0000-0002-0601-9365. (Принимает участие в выборе и обосновании рационального направления исследования, анализе и интерпретации геохимических данных, оценки петрохимических материалов, геологических данных).
  2. Амангельдіқызы Алтынай (25.10.1991 г.) – ответственный исполнитель, PhD, старший преподаватель кафедры ГРМПИ. Scopus Author ID: 57208573495, Researcher ID: E-4878-2018, ORCID: 0000-0002-6665-8804. (выполняемые функции: организация и проведение лабораторных, микроскопических исследований, анализ данных, подготовка публикаций по результатам исследований. Участие предполагается на весь срок выполнения проекта).
  3. Соктоев Булат Ринчинович (26.08.1990) – исполнитель, к.г-м.н., доцент НИ ТПУ (Россия). Scopus Author ID: – 56646525800, Researcher ID: AAG-6805-2020, ORCID: 0000-0002-4102-4282. (Выполняемые функции: подготовка публикаций по результатам проекта, анализ и обработка результатов аналитических исследований, интерпретация геохимических данных).
  4. Асқарова Назым Сражадинқызы (07.06.1990) – исполнитель, PhD, преподаватель кафедры ГРМПИ. Scopus Author ID: 57208580562, ORCID: 0000-0002-2103-6198, Researcher ID: X-7261-2018. (Выполняемые функции: Проведение компьютерных работ по составлению геологических и тектонических карт и анализ данных, подготовке публикаций по результатам проекта. Участие предполагается на весь срок выполнения проекта.).
  5. Блялова Гулим Галымжановна (13.04.1991) – исполнитель, м.т.н., докторант гр. ГР Д-21 каф.ГРМПИ. Scopus Author ID:  57431098000, Researcher ID:  ГВВ-7603-2022, ORCID: 0000-0001-8801-8683 (Выполняемые функции: составление геологических карт, разрезов; выполнение компьютерных работ; сбор и интерпретация данных; подготовка публикаций по теме исследований. Участие предполагается на весь срок выполнения проекта).
  6. Жұмағұлов Санаби Ермекұлы (12.02.1994) –  исполнитель, магистрант гр. ГРМ-22-2 каф. ГРМПИ. (Выполняемые функции: обработка минералогических, геохимических данных, подготовка публикаций по результатам проекта, подготовка публикаций по результатам проекта. Участие предполагается на весь срок выполнения проекта).
  7. Бакыт Әйгерім (02.03.1998 г.) – исполнитель, м.т.н., геолог ТОО «Geotek». Research ID: ABF-3573-2021, ORCID: 0000-0003-0661-310X. (Выполняемые функции: компьютерная обработка геохимических данных, построение петрохимических модулей и их интерпретация. Участие предполагается на весь срок выполнения проекта).
  8. Казтаев Ермұрат Муратович (11.03.1999 г.) – исполнитель, м.т.н., геолог ТОО «Kazakhmys Barlau». Researcher ID: AEZ-7901-2022, ORCID: 0000-0002-9725-270. (Выполняемые функции: построение графиков и диаграмм, математические расчеты, составление геологических карт, разрезов; выполнение компьютерных работ. Участие предполагается на весь срок выполнения проекта).

         Список публикации за 2023 год:

В процессе выполнения Проекта опубликованы – 2 статьи в журналах, входящих базу КОКСОН, получено 2 охранных документа (СИС):

—     Kopobayeva A.N., Amangeldykyzy A., Askarova N.S., Blyalova G.G. «Study of the distribution of impurity elements in coals and clay layers of the karaganda coal basin», Труды Университета, № 3, 2023. — С. 151-156;

  • Amangeldikyzy A., Kopobayeva A.N., Blyalova G.G., Askarova N.S. Geochemical Speciation of Coals in the Karaganda Coal Basin. Горный Журнал Казахстан, №7, 2023 с.15-20;
  • Амангелдіқызы А., Копобаева А.Н., Блялова Г.Г., Асқарова Н.С. № 37740 от 1.07.2023 г.;
  • Амангелдіқызы А., Копобаева А.Н., Блялова Г.Г., Асқарова Н.С. № 37592 от 29.06.2023 г.
Без рубрики