Международная исследовательская группа с участием ученых из ИРНИТУ разрабатывает новый метод обогащения минерала – бастензита. Как рассказали в пресс-службе вуза, использование ультразвука позволяет извлекать из руды больше редкоземельных металлов, необходимых для высоких технологий, и делает процесс менее затратным.
Международный коллектив ученых, в который вошли специалисты Иркутского национального исследовательского технического университета и Университета науки и технологий Внутренней Монголии (КНР), работает над совершенствованием технологии добычи редкоземельных металлов. Эти элементы крайне востребованы в возобновляемой энергетике, производстве электроники и другой наукоемкой продукции.
Результаты совместного исследования доцент Александр Бурдонов и аспирант Ван Айцин из лаборатории «Флотация и химия реагентов» опубликовали в престижном международном журнале Chemical Engineering Journal. В статье говорится, что бастензит имеет сложный минералогический состав, встречается в ассоциациях с флюоритом, кальцитом, доломитом, баритом. Это серьезно затрудняет выделение из руды ценных компонентов. Ученые пытаются сделать флотацию бастензита из руд более эффективной.
Традиционные методы флотации, которые используют для обогащения бастензита, часто требуют либо высоких температур, что резко увеличивает энергопотребление, либо применения дорогостоящих синтезированных реагентов. Поэтому ученые ищут более экономичные и ресурсосберегающие технологии.
Перспективным решением учёные двух стран считают ультразвуковую обработку. Они провели серию экспериментов, используя высокочистый образец бастензита с рудника в Китае: обработали флотационный реагент – октилгидроксамовую кислоту – ультразвуком и использовали его для обогащения минерала.
По словам Александра Бурдонова, ультразвуковое воздействие генерирует в камерах множество микро- и нанопузырьков, а также повышает гидрофобность частиц руды. Более того, в ходе работы ученые доказали высокую эффективность другого вещества – оксазолидинона – в качестве собирателя ценных минералов. Механизм действия проверили путём расчётов химии растворов, испытаний на проводимость, измерений дзета-потенциала, анализов реакции комплексообразования, осаждения и др.
«Для эксперимента использовали бастензит с редкоземельного рудника Вэйшаньху в провинции Шаньдун. Это образец чистотой более 98 %, полученный после ручного удаления примесей, дробления, измельчения в шаровой мельнице с фарфоровыми шариками, магнитной сепарации и повторной очистки. Флотацию проводили с уже просеянными частицами бастензита в диапазоне 38-74 микрометра. При обогащении минерала применяли обработанную ультразвуком октилгидроксамовую кислоту. В результате исследования была доказана эффективность оксазолидинона как собирателя. Ультразвуковое воздействие генерирует микро- и нанопузырьки во флотокамерах, повышает гидрофобность частиц», – рассказал Александр Бурдонов.
Работа ученых получила поддержку ряда китайских научных фондов, включая Национальный фонд естественных наук Китая. Российские участники коллектива также планируют подать заявку на грант Российского научного фонда для продолжения исследований. Александр Бурдонов считает, что научное сотрудничество между университетами активно развивается. Осенью иркутские специалисты прошли стажировку в китайском вузе по теме совместной статьи, а на предстоящее лето запланирован ответный визит аспирантов из Баотоу в Иркутск для участия в специальной школе по обогащению сырья.
Фото: пресс-служба ИРНИТУ
Lx: 3506