Итоги деятельности и достижения лаборатории

1. Премии за высокие достижения в области науки и техники:

  • Государственной премии СССР в области науки и техники (1985 г.) за создание в стране современного производства редких металлов (таллий, теллур, селен, кадмий и др.), в составе коллектива лауреатов премии Г.Л.Пашков и А.И.Холькин;
  • Премии правительства Российской Федерации в области науки и техники (2008 г.) за создание и промышленное применение новых экстракционных процессов и комбинированных гидрометаллургических схем для переработки нетрадиционного и техногенного сырья редких и цветных металлов, лауреаты премии Г.Л.Пашков, И.Ю.Флейтлих.
  • В плодотворной работе на отдельных этапах исследований, отмеченных государственными премиями, в творческих коллективах принимали участие В.Е.Миронов, А.Д.Михнев, А.Г.Холмогоров, Т.И.Жидкова, Л.К.Никифорова, Н.А.Григорьева, В.П.Сердюков, А.Н.Кокорина, Ю.Ю.Бренно, Н.И.Павленко, Г.В.Колесниченко, Н.И.Макарова, С.В.Дроздов, Т.В.Ступко, Н.А.Куленова, Н.В.Безрукова.

2. Практическая реализация технологических процессов:
  • извлечение индия из сложных по составу сульфатных растворов переработки вельц-возгонов на Челябинском цинковом заводе;
  • получение кобальта и его солей высокой чистоты на Норильском горно-металлургическом комбинате, «Химреактивсервис» и «Балтийская мануфактура»;
  • утилизация кобальт-самариевых материалов в гидрометаллургическом цехе «Гидроцветмет».
Руководители проектов: И.Ю.Флейтлих, Г.Л.Пашков. Фактический экономический эффект от внедрения технологических разработок более 1 млрд.руб. (в ценах 2007 г.).
  • процесс обесфосфоривания ниобиевого концентрата Татарского редкометального месторождения (ОАО «Стальмаг»).
Руководитель работ: д.х.н. В.И. Кузьмин.

3. Создание эффективных и рациональных технологий:
  • сорбционно-электролизного получения диоксида марганца для химических источников тока;
  • гидрометаллургической переработки сульфидных свинцовых концентратов;
  • сорбционно-экстракционного извлечения меди из окисленных руд;
  • утилизации шламов пылегазоочистки доменного производства с получением цинковых пигментов;
  • сорбционного выщелачивания зол от сжигания бурых углей с выделением скандия, иттрия и получением строительного гипса;
  • аммиачной гидрометаллургии получения соединений меди, никеля, кобальта и цинка;
  • экстракционного извлечения и разделения кобальта и никеля с выводом щелочно-земельных элементов из производственного цикла при переработке окисленных (латеритовых) руд;
  • ионообменного: извлечения золота из «упорных» мышьяксодержащих руд и концентратов; глубокая очистка отработанных электролитов от редких платиновых металлов; синтез солей кобальта и никеля; утилизация сточных вод производства химических волокон с получением цинкового купороса;
  • комплексной переработки редкометальных руд Чуктуконского месторождения;
  • извлечения редкоземельных элементов, скандия и ниобия из редкометальных руд Томторского месторождения;
  • комплексной переработки подземных хлоридных вод с получением бромной, литиевой и другой продукции;
  • переработки руд Кингашского месторождения методом гидрохлорирования с получением продукции цветных и благородных металлов;
  • извлечения редкоземельных элементов из золошлаковых отходов азотнокислым выщелачиванием, экстракцией и регенерацией кислоты;
По результатам исследований разработаны рекомендации к технологическим регламентам для составления ТЭР и ТЭО для проектных работ реконструкции и модернизации предприятий горно-металлургического комплекса (ЧЦЗ, НГМК, ЮУНК, УК СЦК, АК «Алроса», ОАО «Нижнеленское» и др.), геологических кондиций и утверждения в ГКЗ запасов руд месторождений Сибири.
Руководители проектов, их этапов: чл.-к РАН Г.Л. Пашков, д.х.н. В.И. Кузьмин, Ю.С.Кононов, В.В.Патрушев, А.Г.Холмогоров, И.Ю.Флейтлих, А.Д.Михнев, С.В.Сайкова, Г.Н.Паршикова, С.В.Дроздов.

4. Фундаментальные исследования:
  • Предложен и обоснован новый подход к описанию процессов на межфазной границе системы «сульфид металла – водный раствор», учитывающий изменение состава и разупорядочение поверхностного слоя минерала. С этих позиций интерпретировано поведение сульфидных минералов (пирит, сфалерит, галенит, арсенопирит, пирротин) в реакциях растворения и окисления. Искажения структуры, как установлено, захватывают не только поверхность, но приповерхностный слой на глубину до единиц и даже десятков микрометров. Показано, что реакционная способность сульфидов, включая пассивацию при окислении и выщелачивании, в значительной степени определяются фактом образования разупорядоченного НС. Предложен оригинальный подход, в котором для описания поведения сульфидов используются идеи теории аморфных полупроводниковых халькогенидов. Согласно разработанной модели, характеристики НС, его устойчивость и превращения определяются центрами серы с отрицательной корреляционной энергией, как это предполагается и на халькогенидах, с учетом более жесткой, как правило, структуры НС. Руководитель проекта: Ю.Л.Михлин
  • Проведены систематические исследования по термодинамике комплексообразования в водных растворах. Разработаны новые подходы изучения термодинамики реакций образования аммиачных комплексов в водных растворах с высокими концентрациями аммиака при температурах до 150°С, т.е. в условиях, близких к применяющимся в аммиачной гидрометаллургии. Определены значения термодинамических функций большинства лабильных аммиачных комплексов металлов.

Отличие от ранее выполненных работ:
  1. широкий диапазон температур 273-473 К;
  2. высокие концентрации сольватируемых ионов (выше 1.0 моль/л), вплоть до образования двухфазных систем;
  3. характеристика сольватации как с учетом неидеальности (через коэффициенты активности), так и с позиций экспериментальных свойств всех реагентов смесей без использования концепции активности;
  4. полная термодинамическая характеристика внутренне согласованными значениями ΔGn, Кn, ΔНn,. ΔSn, ΔСрn реакций;
  5. сольватация инертных и лабильных комплексов во второй (внешней) сфере.
Выполнены работы по внутрисферному и внешнесферному взаимодействию катионов с галогенид-, роданид-, сульфат- и фосфат-ионами в растворе. Новизна:
  1. одновременная характеристика стадий: Me(H2O)nz+ + Ax- ↔ Me(H2O)nz+•Ax- и вхождение Ax- во внутреннюю сферу;
  2. обоснование, что правильное представление ступенчатого комплексообразования всегда основано на свойствах молекул или индивидуальных ионов, а не на средних ионных характеристиках;
  3. широкий диапазон температур и давлений.
Эти исследования легли в основу практических разработок в области аммиачной гидрометаллургии кобальта, никеля, меди, цинка. Разработаны новые способы очистки от мышьяка аммиачно-карбонатных растворов автоклавного выщелачивания цветных металлов, схема получения серебряного и коллективного никель-кобальтового концентрата, схемы получения чистых солей кобальта из кобальтовых концентратов.
Руководитель проекта и этапов:В.Е.Миронов, д.х.н. Т.В. Ступко, к.х.н. Н.В. Зорина, к.т.н. С.В. Дроздов.

  • Предложена новая классификация экстракционных процессов, основанная на двух признаках – типа химической реакции, лежащей в основе процесса извлечения, и вида межфазного переноса веществ.
    Обоснован и изучен новый класса экстракционных процессов – бинарная экстракция. Получены общие закономерности извлечения солей и кислот солями органических кислот и оснований (бинарными экстрагентами). Найдена связь свойств исходных катионо- и анионообменных экстрагентов с экстракционной способностью бинарных реагентов. Разработаны различные процессы с применением этого класса экстрагентов.
    Руководитель работ: д.х.н. В.И. Кузьмин

  • Проанализированы особенности протекания химических реакций в двухфазных экстракционных системах при противоточном движении реагирующих компонентов, непрерывном протекании процессов с замкнутым оборотом экстрагента, разбавлении и концентрировании водной и органической фаз и другие.
    Руководитель работ: д.х.н. В.И. Кузьмин

  • В интервале температур 100-200°С изучены реакции, протекающие в кислых и щелочных растворах хлоридных и аммиачных комплексных соединений платины, иридия, родия и серебра. Установлена связь термодинамических параметров окислительно-восстановительных реакций с участием металлических платины и палладия со степенью их дисперсности.
    Руководитель работ: к.х.н. О.В. Белоусов

  •       © ИХХТ СО РАН. 2012.       webmaster: parfva@icct.ru       Последнее обновление: 07.02.2012.       Российская академия наук         Сибирское отделение РАН