  |
 |
Лаборатория гидрометаллургических процессов
Заведующий лабораторией, д.х.н. Кузьмин Владимир Иванович
Научным направлением деятельности лаборатории является изучение физико-химических основ ресурсосберегающих экологически безопасных процессов переработки природного и нетрадиционного сырья цветных, редких, благородных металлов в целевые продукты и материалы на их основе. 
В тематику ИХХТ СО РАН в 2007-2009 г.г. по базовому бюджетному финансированию входил проект 5.3.1.1 «Исследование реакционной способности минеральных составляющих природного и техногенного сырья в гетерогенных системах, создание физико-химических основ процессов и методов переработки поликомпонентных и ультрадисперсных руд» Приоритетное направление: 5.3 Научные основы экологически безопасных и ресурсосберегающих химико-технологических процессов Программа 5.3.1 Изучение химических и физико-химических свойств минералов и каустобиолитов. Создание научных основ эффективных процессов их извлечения и переработки Объекты исследований – поверхностные явления и фазовые переходы в гетерогенных системах, процессы комплексной экологически безопасной переработки минерального сырья. Цели и задачи исследований – развитие физико-химических основ экстрактивной металлургии цветных, редких и благородных металлов, создание и реализация базовых технологических решений повышения рентабельности и эффективности горно- промышленного комплекса Сибири Основные научные направления работы: изучение поверхностных явлений и влияния размерных эффектов на границе разделения фаз гетерогенных систем; управление фазовыми и химическими превращениями в процессах извлечения и разделения (флотация, выветривание, выщелачивание, экстракция, сорбция и др.); изучение образования (нуклеация) и роста частиц новой фазы формирования высокодисперсных систем конденсационным методом (субхлоридные, ионообменные, кристаллизационные и др. процессы); создание и обоснование комбинированных (интегральных) технологических схем добычи и глубокой экологически безопасной переработки минерального сырья стратегически важных металлов (ниобий, титан, медь, никель, свинец, золото, МПГ, РЗМ) Достижение высокого научного уровня работ будет обеспечено применением оригинальных методик, в том числе для исследования систем с высоким пространственным разрешением и in situ, современных приборов и методов исследования поверхности и высокодисперсных систем, оборудования для синтеза и испытаний материалов, включая имеющиеся в прямом распоряжении коллектива, методы элементного анализа неорганических соединений (ICP-MS спектрометр Agilent-7500, США, 2004, Analyst-400, Perkin Elmer, 2007) и органических соединений (Flash), фотоэлектронный спектрометр SPECS (Германия, 2007) для исследования поверхности методами РФЭС, УФЭС, ОЭС, РЭМ/ОЭМ, послойного анализа, рентгеновский дифрактометр Panalitical X’pert Pro (Нидерланды, 2007), с геометрией съемки по Bragg-Brentano и полупроводниковым детектором PIXel, мультимодовый зондовый микроскоп Solver P47 (НТ-МДТ, Москва, 2003) для исследований методами атомно-силовой микроскопии и спектроскопии, СТМ/СТС, в том числе in situ (укомплектован жидкостной ячейкой); TM-1000-ЕDS (2009) адсорбционный анализатор площади поверхности и пористости Micrometrics ASAP 2040 (США, 2008); термоанализатор NETZSCH SDT Q600 (Германия, 2007); Комплекс капиллярного электрофореза и ВЭЖХ с МS-газоанализатором (Agilent, США); Микролаборатория для ионометрических и электрохимических исследований и анализа комплексов металлов в водных и органических средах («ИОНИКС альфа», Россия), два уникальных стенда для субхлоридного восстановления и синтеза ультрадисперсных порошков Ti, Al, Si, спроектированных в ИХХТ и изготовленных на Красноярском машиностроительном заводе и на опытном заводе СО РАН (Новосибирск, 2009); оборудование для гидротермального синтеза; лабораторные проточные и автоклавные технологические установки, предназначенные для исследования кинетических закономерностей термических и каталитических гидрогенизационных превращений угля при температурах до 9000С и давлении до 500 атм. Имеется доступ к приборам центров коллективного пользования КНЦ СО РАН и СФУ, в том числе, просвечивающему электронному микроскопу JEM-2100 (JEOL, 2008), ЯМР-микротомографу на базе AVANCE DPX 200 с датчиком PH MICRO 2.5, ЭПР Фурье-спектрометр Elexsys E580, ИК Фурье-спектрометр Vector 22, ИК Фурье-спектрометр Tensor 27 с микроскопом Hyperion-1000, Фурье-спектрометр ЯМР высокого разрешения AVANCE 600 DPX (Bruker, Германия). Таким образом, имеющаяся материально-техническая база обеспечивает выполнение поставленных задач исследований. - установлены наноразмерные продукты, образующиеся при восстановлении тетрахлороаурата AuCl4- в водных растворах сульфид-, а также цитрат-ионами в различных условиях, и закономерности их осаждения на пирографите, пирите и других подложках. Экспериментально обнаружены промежуточные продукты – субмикронные «капли», в которых сконцентрированы процессы нуклеации и начала кристаллизации наночастиц. Формированию интермедиатов способствует, в частности, увеличение концентрации сульфид-ионов, которые ускоряют восстановление золота, но замедляют нуклеацию и рост кристаллов Au и Au2S; - предложен и обоснован принципиально новый процесс газофазного субхлоридного восстановления титана при атмосферном давлении; разработана рациональная схема субхлоридной переработки ильменитовых и титаномагнетитовых концентратов. По субхлоридной технологии себестоимость титана на 30-40 %, а энерго- и материалоемкость на 40-45 % ниже стандартных вариантов; - определены технологические параметры (гидрогалогенирование, магнитная сепарация, сорбционное выщелачивание и др.) новой гидрометаллургической схемы переработки сульфидной медно-никелевой руды Кингашской группы месторождений (Красноярский край). При годовой переработке 10 млн. тонн руды стоимость годовой продукции (без НДС) составляет ~ 30 млрд. руб., эксплуатационные затраты ~ 9 млрд. руб., прибыль (после налогообложения) ~ 15 млрд. руб.; - разработана экстракционная схема переработки сульфатных растворов выщелачивания окисленных никелевых руд (извлечение никеля и кобальта не менее 99,5 %); предложены экстракционные методы: извлечения цинка из нитратных растворов гидрометаллургической переработки сульфидных свинцовых концентратов; глубокой очистки сульфатных (цинковых, медных) электролитов от хлорид-ионов; апробирована физико-химическая модель противоточной экстракционной хроматографии на базе описания процессов межфазного распределения лантаноидов и перемещения фаз (диалкилфосфат тетраалкиламмония - водный раствор) между ступенями разделения; - разработан гидро-пирметаллургический процесс переработки редкометальных руд Чуктуконского месторождения (Красноярский край) с получением диоксида марганца, концентратов редкоземельных элементов и ниобия. Выполнен технико-экономический расчет переработки руд производительностью 150 тыс. тонн в год по различным вариантам. Срок окупаемости вложенных средств составил около 6 лет. Технология использована при подсчете запасов руд и постановке на государственный баланс богатого участка Чуктуконского месторождения диоксида марганца Государственной комиссией по подсчету запасов руд (2007 г.). процесс получения кондиционного обесфосфоренного пирохлорового концентрата промышленно реализован в технологии переработки руд Татарского месторождения (ОАО «Стальмаг»); на предприятии ФГУП «Германий» реализованы предложения по увеличению в 4-5 раз плотности ультрадисперсных германийсодержащих продуктов гидролиза хлорсиланов; По профилю предлагаемой работы объем базового финансирования составил: В 2007 г. - базовое финансирование > 15 млн. руб., дополнительно привлеченные финансовые средства -> 4 млн. руб.; в 2008 г. - > 20 млн. руб., дополнительно привлеченные финансовые средства ~ 9 млн. руб.; в 2009 г. - базовое финансирование >33 млн. руб., дополнительно привлеченные финансовые средства >7 млн. руб. По тематике проекта защищено 8 кандидатских диссертации (А.С.Романченко, Н.В.Гудкова, М.В.Пантелеева, М.Н.Лихацкий и др.), более 50 дипломных и курсовых работ студентами СФУ и СибГТУ. Под руководством Г.Л.Пашкова работали Научные школы НШ-5487.2006.3 и НШ-2149.2008.3 «Исследование гетерогенных систем и процессов в комплексной переработке полиметаллического сырья». Проект был поддержан 2 грантами Роснауки (Госконтракты № 02.515.12.0021 от 01.08.08 г. и № 02.740.11.0269 от 07.07.09 г.), Интеграционными проектами ОХНМ РАН № 5.5.3, 5.5.4, ОНЗ-РАН 5.1 и СО РАН № 29, 95 и 2 грантами РФФИ. На базе результатов проекта выполнено более 10 хоздоговорных работ, из них 4 хоздоговора в 2009 г. (ЗАО «Васильевский рудник, ООО «Геокомп» и др.). В проекте работали молодые ученые Индивидуальные гранты (стипендии) для молодых ученых получали: Лихацкий М.Н., Романченко А.С., Ерофеев Ф.А., Кузьмин Д.И., Тарабанько Н.В. и др. Германия. Участие в двусторонней программе «Российско-Германская лаборатория на BESSY II» (совместные проекты на источнике синхротронного излучения BESSY (Helmholtz-Zentrum Berlin fur Materialien und Energie GmbH), рук. д.х.н. Ю.Л. Михлин В рамках долгосрочной Программы сотрудничества России и Индии в области науки и технологий (ILTP) проводились совместные работы по теме «Утилизация промышленных отходов, содержащих кремнезем, таких как золошлаковые отходы, кеки свинцово-цинкового производства, дезакивированные катализаторы, с целью получения ценных компонентов», Исследовательский Институт по перспективным материалам и процессам, г. Бопали ИХХТ СО РАН, рук.: dr. Navin Chandra и чл-корр. РАН Г.Л. Пашков, Монголия. Институт химии и химической технологии Монгольской академии наук, совместные работы по теме «Новые технологии переработки упорных золотосодержащих руд», отв. исп. д.х.н. В.И. Кузьмин США, фирма Cognis, исследования возможности применения синтезируемых фирмами новых экстрагентов в технологиях, разрабатываемыми ИХХТ СО РАН, рук. чл-корр. РАН Г.Л.Пашков Канада, фирма Cytec, исследования возможности применения синтезируемых фирмами новых экстрагентов в технологиях, разрабатываемыми ИХХТ СО РАН, рук. чл-корр. РАН Г.Л.Пашков Великобритания, Империал-колледж, Лондон, июль 2008 г., стажировка по программе повышения квалификации сотрудников СФУ, д.х.н. Ю.Л. Михлин В лаборатории в 2007-2009 г.г. постоянно действует Межлабораторный научный семинар по гидрометаллургическим процессам и технологии неорганических веществ. Председатель семинара – чл.-корр. РАН Г.Л.Пашков, ученый секретарь – к.х.н. Т.И.Жидкова, в составе около 40 чел. - Пашков Г.Л.: Химия в интересах устойчивого развития (ISSN 0869-8538); Химическая технология; Сибирский федеральный университет; Химия Специализированный журнал «Природные ресурсы Красноярского края» - Михлин Ю.Л. Сибирский федеральный университет; Химия - Холмогоров А.Г. Hydrometallurgy - Патрушев В.В. Научный вестник Норильского индустриального института • 1 Международный конгресс-выставка «Цветные металлы Сибири-2009», Красноярск, сентябрь, 2009г. Г.Л. Пашков - председатель оргкомитета; Н.В. Гудкова, М.А. Мулагалеева – члены оргкомитета. • Международная конференция по химической технологии ХТ’07, Москва (на базе ИОНХ РАН, Москва, 17-23.06.2007). Г.Л.Пашков - член Программного оргкомитета. • Научные семинары в рамках программы «Интеграция науки и высшей школы», г. Красноярск, февраль 2007, 2008, 2009 г.г.- Г.Л. Пашков - председатель оргкомитета. • Конференция молодых ученых ИХХТ СО РАН, г. Красноярск, апрель 2007, 2008, 2009 г.г. - Г.Л. Пашков - председатель оргкомитета, Н.А.Григорьева - член оргкомитета. • Конференция молодых ученых Красноярского научного Центра СО РАН, г. Красноярск, апрель 2007, 2008, 2009 г.г. Г.Л.Пашков – член оргкомитета. Пашков Г.Л. - член президиума КНЦ СО РАН, Объединенного Ученого совета по химическим наукам СО РАН, бюро Научного совета РАН по научным основам химической технологии, Ученого совета ИХХТ СО РАН, Ученого совета Сибирского федерального университета, председатель диссертационного совета Д 003.041.01 при ИХХТ СО РАН Михлин Ю.Л., Кузьмин В.И. – члены Ученого совета ИХХТ СО РАН Михлин Ю.Л., Кузьмин В.И. - члены диссертационного совета Д 003.041.01 по присуждению ученой степени доктора наук при ИХХТ СО РАН Голоунин А.В., Кулебакин В.Г. – члены диссертационного совета Д. 212.253.02 по присуждению ученой степени доктора наук (СибГТУ). 2007 г.: Юбилейная выставка, посвященная 50-летию СО РАН, г. Новосибирск, май, Выставка «Инновационный потенциал Российско-Казахстанского сотрудничества в сфере наукоемких технологий», г. Новосибирск, Выставочный центр СО РАН, октябрь. За разработку технологии по извлечению золота из труднообогатимого сырья Институт награжден Дипломом организационного комитета выставки «Инновационный потенциал Российско-Казахстанского сотрудничества в сфере наукоемких технологий». 2008 г. В экспозиции постоянно действующего Выставочного центра СО РАН, г. Новосибирск, представлен действующий макет Экстракционной установки, разработанной в ИХХТ СО РАН; На общегородской Ассамблее «Красноярск. Технологии будущего» Красноярск – 2008 представлены 5 разработок ИХХТ СО РАН: - Редкоземельные металлы и ниобий из руд месторождений Восточной Сибири - Гидрометаллургия свинца - Извлечение золота из «упорных» руд - Диоксид марганца для химических источников тока - Переработка природных рассолов с получением бромной продукции За активное участие в подготовке и проведении Общегородской Ассамблеи «Красноярск. Технологии будущего» выданы сертификаты чл.-к. РАН Пашкову Г.Л., д.х.н. Кузьмину В.И., к.х.н. Кононову Ю.С. - в сентябре 2008 г. На Китайско-Российско-Монгольнской выставке в г. Харбине был представлен планшет «Экстракционные процессы в металлургии никеля» (авт. Г.Л.Пашков, И.Ю.Флейтлих, Н.А.Григорьева, Л.К.Никифорова); - Результаты НИР представлены планшетом «Технологические процессы переработки руд цветных, редких и благородных металлов» и рекламными проспектами на 16-ой специализированной выставке в области научных исследований и новых технологий «НАУКА СИБИРИ-2008» в рамках международного промышленного форума «СИБПОЛИТЕХ-2008» в Выставочном комплексе «Сибирская Ярмарка», г. Новосибирск, 28 - 31 октября 2008г. 2009 г. - 1 Международный конгресс-выставка «Цветные металлы Сибири-2009», Красноярск, сентябрь, 2009г. Планшет-плакат «Переработка природных рассолов с получением бромной продукции» выставлялся на конгрессе-выставке «Цветные металлы Сибири-2009», Красноярск, сентябрь, 2009г. (Кузьмин Д.В.) Сибирский федеральный университет: - Пашков Геннадий Леонидович, профессор, курс лекций: «Новые процессы в металлургии благородных и редких металлов» - Михлин Юрий Леонидович, профессор – «Реакции твердых тел. Избранные главы химической технологии неорганических материалов» - Белоусов Олег Владиславович, доцент – «Физическая химия. Физическая химия металлургических процессов. Физико-химические методы исследования» - Кузьмин Дмитрий Владимирович, преподаватель– Семинары и практические занятия по Общей и неорганической химии Красноярский государственный педагогический университет - Жидкова Татьяна Ильинична - доцент кафедры «Современные технические средства» Пашков Г.Л. - Лауреат Государственной премии СССР (1985 г.), премии правительства РФ в области науки и техники (2008 г.). Имеет правительственные награды: Орден Дружбы (1998 г.), Орден Почета (2008 г.) и 4 медали (1970, 1974,2007, 2008 г.г.). Флейтлих И.Ю., Кузьмин В.И. – Премия правительства РФ по науке и технике в 2008; А.С. Романченко – Премия главы г. Красноярска П.И. Пимашкова в 2007 г. |
| © ИХХТ СО РАН. 2010. webmaster: parfva@icct.ru Последнее обновление: 25.08.2010. |
|