Приведены результаты исследования обогащения металлсодержащего сырья на двухкамерной отсадочной машине, отличительной особенностью работы которой является то, что концентрат отсадки выделяют в первой камере машины, в которую загружают исходное питание и возвращают подрешетный продукт второй камеры машины. Сущность новой схемы перечистки на концентрационных столах тяжелой фракции отсадки состоит в том, что ее делят на 2 равные части и направляют на параллельно установленные столы, смешивая концентрат одного из них с исходным питанием другого, на котором получают готовый гравиоконцентрат. Доказано, что попутное выделение золота из медно-колчеданных руд с помощью предложенной схемы позволяет увеличить его извлечение с 5,12 до 9,89 %. В результате опытно-промышленных испытаний разработанной технологии гравитационной сепарации с формированием высокого содержания металла в голове процесса установлено, что ее использование для извлечения свинца из шлаков (4–6 %) от содовой плавки лома отработанных аккумуляторных батарей в короткобарабанных печах позволяет повысить извлечение свинца на 7,7 %, а его содержание в концентрате гравитации – на 14,7 %.

Дано краткое описание центробежного тяжелосредного сепаратора с двухслойной разделительной средой, предназначенного для повышения качества гравитационных концентратов при обогащении рудного сырья цветных, редких и благородных металлов, приводится его принципиальная схема. Рассмотрено решение дифференциальных уравнений движения разделяемых частиц в его рабочей зоне. В результате получены аналитические выражения наиболее важных гидродинамических параметров перемещения легких и тяжелых частиц – радиальной и продольной их скоростей, необходимых для корректных расчетов основных конструктивных элементов сепаратора. Испытаниями лабораторной модели аппарата на искусственных смесях кварца и галенита установлено, что взаимозасорение продуктов сепарации не превышает 5 %.

Проведены исследования комплексообразующей способности серосодержащих собирателей по отношению к ионам металлов (Cu2+, Ni2+, Fe2+, Co2+) при температуре 298 К и ионной силе 0,075–0,75 моль/л (NaNo3). Установлено, что для фосфорсодержащих собирателей наибольшим сродством к ионам металлов обладает дибутилдитиофосфат калия, а максимальную комплексообразующую способность проявляет ион Со2+. Получены ряды термодинамической стабильности, а также рассчитаны величины изменения энтальпии, энтропии и энергии Гиббса, температурно-зависимые и температурно-независимые вклады в ΔG0 комплексов ионов металлов с анионами собирателей.

Показана возможность применения ультратонкого измельчения при переработке минерального сырья. Приведены примеры успешного использования данной технологии в области обогащения полиметаллического сырья и гидрометаллургии благородных металлов. Описаны принцип работы бисерной мельницы и ее основные технологические параметры (размер и загрузка мелющей среды, скорость вращения импеллера, плотность пульпы).

В предположении электрохимической природы взаимодействия газа-восстановителя (СО) с оксидным расплавом, содержащим ионы металлов переходной группы, выведено кинетическое уравнение для расчета скорости восстановительного процесса, учитывающее физико-химические свойства контактирующих фаз. На примере взаимодействия оксидного расплава системы СаО–SiO2–Al2O3, содержащего до 6,0 мас.% MenOm (NiO, CoO, Cu2O), обдуваемого газовой фазой с парциальным давлением РСО = (0,4÷5,0)·102 МПа при Т = 1623 К показано удовлетворительное согласие расчетных и экспериментальных данных.

Получен гранулят оксида алюминия пиролизом карбоксильного катионита КМ-2П. Установлен режим пиролиза КМ-2П с сорбированными ионами алюминия. Полученные образцы исследовали методами рентгенофазового анализа и электронной микроскопии. Определены гранулометрический состав и удельная поверхность.

Исследовано получение активного гидроксида алюминия из щелочно-алюминатного раствора процесса Байера с помощью соли алюминия. Для этого была использована способность неравномерного роста кристаллов при низких температурах и без перемешивания. В результате образуется осадок с высокой удельной поверхностью, который легко растворяется в кислотах и щелочах. Экспериментально определена энергия активации получения активного гидроксида алюминия, которая составила 155,4 кДж/моль, что указывает на кинетический режим протекания процесса, несмотря на отсутствие перемешивания. Показана возможность применения полученного активного гидроксида алюминия в качестве затравки для производства хорошо откристаллизованного мелкодисперсного порошка гидроксида алюминия, который может быть использован для получения оксида алюминия неметаллургического назначения.

Представлены методы получения и результаты исследования высокопористого губчатого серебра и морфологии его образования. Показано, что этот продукт представляет собой наноструктуру, состоящую из частиц серебра размером 100–200 нм, сросшихся между собой в конгломераты разветвленной формы. Даны примеры возможного использования наноструктурного высокопористого губчатого серебра.

Изучена сорбция рения (VII) и ванадия (V) волокнистыми ионитами серии ФИБАН из минерализованных сульфатно-хлоридных растворов. Получены равновесные, кинетические и динамические характеристики сорбции Re и V ионитом ФИБАН марки АК-22, содержащим следующие функциональные группы: =NH, –NH2, –СOOH и ≡N. Установлено, что максимальная емкость этого реагента по ванадию (V) наблюдается при значении рН = 4. Изотермы сорбции Re и V линейны и описываются уравнением Генри с константами Kг = 1,36±0,30 мл/г (R2 = 0,995) и 674±21 мл/г (R2 = 0,999) соответственно. В условиях ограниченного объема раствора получены интегральные кинетические кривые сорбции и с учетом времени полупревращения рассчитаны эффективные коэффициенты диффузии Re и V, составившие 9,0·10–13 и 7,5·10–15 м2/с соответственно. Показана возможность разделения этих металлов в динамических условиях.

Изучено влияние легирующих элементов (ЛЭ) – Sn, Al, Si, Mn, Zn, Ni, As – на строение жидкой фазы, процессы кристаллизации и структурообразования медных сплавов (Cu + ЛЭ). Выявлено, что все исследованные ЛЭ (кроме Ni) увеличивают степень уплотнения (усадки) расплава (ΔJж) и коэффициент термического сжатия (αж) жидкого медного сплава вследствие ослабления сил связи между атомами меди и легирующих элементов (FCu–Cu > FCu–ЛЭ). Никель же уменьшает параметры жидкого состояния из-за усиления сил связи между атомами Cu и ЛЭ (FCu–ЛЭ > FCu–Cu), о чем свидетельствует повышение температуры начала кристаллизации α-твердого раствора. Все рассмотренные легирующие элементы (кроме Ni) понижают температуры начала (tл) и конца (tс) кристаллизации α-твердого раствора и расширяют его температурный интервал tл–tс. Полученные сплавы меди обладают высокой степенью уплотнения расплава при кристаллизации (ΔJкр): чем плотнее ЛЭ (больше плотность), тем выше величина ΔJкр. В наибольшей степени это относится к Ni, а в наименьшей – к Al и Si. Установлено, что все легирующие элементы до определенного их содержания измельчают структурные составляющие (α-твердый раствор и эвтектоид).

Приведены научные и практические результаты исследования и разработки новых технологий утилизации хвостов гидрометаллургического производства в выработанные пространства и хвостохранилища на основе их иммобилизации (отвердения). Определены и испытаны рецептуры твердеющих смесей, выполнена оценка их прочности. Показано, что скорость повышения прочности растет при увеличении расхода шлака и времени выдержки твердеющей смеси.

Описаны текущее состояние и характер изменения рынка галлия под влиянием появляющихся новых секторов его применения, включая состояние и перспективы российского рынка. Показана динамика мирового производства и цен на галлий за последние годы. Выполнен анализ изменений в торгово-промышленной политике Китая как основного производителя этого металла. Оценена потребность в галлии в средне- и долгосрочной перспективе.