• USD 62.90 -0.09
  • EUR 69.92 +0.04
  • BRENT 64.99

В России выяснили, как наночастицы увеличат продуктивность добычи руды

Обогащение руды. Фото: drive2.ru

Красноярские ученые впервые исследовали поведение наночастиц ксантогената свинца во время обогащения руды методом пенной флотации. Выяснилось, что эффективность процесса зависит от соотношения калийной соли и нитрата свинца. Результаты работы, которая опубликована в журнале ACS Omega, помогут повысить продуктивность извлечения полезных ископаемых из труднообогатимых руд.

Переработка металлических руд — сложный и трудоемкий процесс, пояснили ученые ФИЦ КНЦ СО РАН. Иногда содержание нужного элемента в породе не превышает одного процента. Добыть ценные соединения помогают различные методы обогащения полезных ископаемых, один из которых — пенная флотация. Суть этой технологии в следующем. Когда через смесь измельченной руды с водой пропускают сжатый воздух, он образует крошечные пузырьки. При определенных условиях частицы минерала прилипают к ним и всплывают на поверхность в виде пены. К примеру, при добыче свинца к пузырькам прилипает сульфид свинца. Образующаяся пена на три четверти будет состоять из полезного соединения.

С истощением запасов полезных ископаемых в разработку попадает все больше труднообогатимых руд. Перед учеными стоит задача повысить продуктивность их извлечения, переработки и обогащения. В частности, чтобы сделать пенную флотацию более эффективной, в ней задействуют ксантогенаты — производные угольной кислоты, растворимые соли. В растворе такие соли образуют с металлами наночастицы нового нерастворимого вещества. Наночастицы повышают способность минерала прилипать к пузырькам воздуха и усиливают образование обогащенной пены.

Красноярские ученые определили, при каких условиях пенная флотация наилучшим образом подходит для обогащения руды с присутствием свинца. Оказалось, что это во многом зависит от соотношения нитрата свинца и калиевой соли. В процессе флотации, при добавлении к калийной соли нитрата свинца, происходит обменная реакция — свинец и калий меняются местами. В результате из соли и свинца образуются наночастицы нового нерастворимого соединения. При этом, если свинец находится в избытке, в растворе образуются мелкие наночастицы диаметром около пятидесяти нанометров.

При соотношении реагирующих веществ 2 к 1 образующиеся частицы немного крупнее, но все еще устойчивые. Когда свинца становится меньше, а калиевой соли больше, то при определенной кислотности среды наночастицы распадаются. Дело в том, что при равном соотношении реагентов в пене образуется нестабильное соединение моноксантогенат свинца, которое теряет массу уже при температуре 70 градусов Цельсия. При других соотношениях реагентов формируется ксантогенат свинца, который начинает распадаться лишь при температуре 120—130 градусов Цельсия.

«Нас заинтересовало образование наночастиц ксантогената свинца во время пенной флотации, поскольку ранее этот процесс целенаправленно никто не исследовал. Мы посмотрели, почему и как они образуются, как взаимодействуют с кислотными и щелочными растворами. Зная свойства частиц и условия образования, можно применять их под конкретные нужды, к примеру, использовать не только в процессе флотации, но и для создания композитных материалов», — прокомментировал научный сотрудник Института химии и химической технологии ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» кандидат химических наук Сергей Воробьев.
Постоянный адрес новости: eadaily.com/ru/news/2019/11/17/v-rossii-vyyasnili-kak-nanochasticy-uvelichat-produktivnost-dobychi-rudy
Опубликовано 17 ноября 2019 в 03:45
Наука в Сибири
Все новости

13.12.2019

Загрузить ещё
Актуальные сюжеты
ТОП-10
  • Сутки
  • Неделя
  • Месяц
  1. Нужно наказать WADA: большинство читателей EADaily — за жесткие меры 17515
  2. В Белоруссии предложили расшириться за счёт Пскова, Смоленска, Калининграда 15972
  3. Спасибо Байдену за это: «Сила Сибири» озадачивает поставщиков СПГ в Китай 13613
  4. Европа прекращает оплачивать низкие цены на газ в России 7054
  5. Меркель Макрону: «Мне надоело убирать за тобой» 6245
  6. В Кузбасе осуждены рабовладельцы, эксплуатировавшие девушку-инвалида 5341
  7. Без украинского транзита Польша вспомнит про Opal 4648
  8. Слова Путина о террористе Хангошвили возмутили депутата бундестага 3992
  9. Стой! Дальше дороги нет: сирийские военные развернули американскую колонну 3774
  10. СМИ: Бывший премьер Турции бросит вызов Эрдогану в пятницу, 13-го 3541
  1. Разоблачение Греты Тунберг — «несчастное детство» на стуле за 9450 евро 77606
  2. Шахназаров: Вопрос коридора в Калининград можно было легко решить в 1991 г. 59793
  3. Зарождающийся фашизм: в Киргизии нацию поставили выше прав человека 47103
  4. Кто стёр файлы в базе данных Московской антидопинговой лаборатории? 46977
  5. Слова Путина о террористе Хангошвили возмутили депутата бундестага 45953
  6. Север Азербайджана радикализируется: названо число боевиков из страны 39714
  7. В Москве обнаружили мертвыми издателя «Тинькофф-журнала» и его жену 37310
  8. До конца укладки «Северного потока-2» осталось 100 километров 33024
  9. Европа прекращает оплачивать низкие цены на газ в России 30298
  10. В Белоруссии предложили расшириться за счёт Пскова, Смоленска, Калининграда 27733
  1. Вовк о приезде Ротару: Понимаю, деньги нужны, но совесть-то должна быть? 126006
  2. Никита Михалков ответил на вопрос, что будет после Путина 116495
  3. СМИ: Воры в законе съедутся в Армению обсудить закон о борьбе с ними 79357
  4. Разоблачение Греты Тунберг — «несчастное детство» на стуле за 9450 евро 77606
  5. Шахназаров: Вопрос коридора в Калининград можно было легко решить в 1991 г. 59793
  6. Ашота Боляна убили в Москве прицельными выстрелами в голову: подробности 56315
  7. Меркель Макрону: «Мне надоело убирать за тобой» 51692
  8. «Интересует свежая кровь»: «дочери офицеров» снова атакуют соцсети Крыма 50782
  9. Граждан Азербайджана массово депортируют из Германии 49202
  10. Зарождающийся фашизм: в Киргизии нацию поставили выше прав человека 47103