Oтчет за 2005 г

Председатель: Щипцов Владимир Владимирович, г.Петрозаводск (Карельское отделение)

Секретарь: Данилевская Людмила Александровна, г.Петрозаводск (Карельское отделение)

Бюро: Войтеховский Юрий Леонидович, г.Апатиты (Кольское отделение)

Додин Давид Абрамович, г.Санкт-Петербург (Санкт-Петербургское отделение)

Марин Юрий Борисович, г.Санкт-Петербург (Санкт-Петербургское отделение)

Остащенко Борис Андреевич, г.Сыктывкар (Сыктывкарское отделение)

Пирогов Борис Иванович, г. Москва (Московское отделение)

Юсупов Талгат Сунгатуллович, г.Новосибирск (Западно-Сибирское отделение)

Члены комиссии:

Богуш Илья Александрович, г.Новочеркасск (Северо-Кавказское отделение)

Дудкин Олег Борисович, г.Апатиты (Кольское отделение)

Изотов Виктор Геннадьевич, г.Казань (Казанское отделение)

Котова Ольга Борисовна, г.Сыктывкар (Сыктывкарское отделение)

Никифоров Кузьма Александрович, г.Улан-Удэ (Бурятское отделение)

Ожогина Елена Германовна, г. Москва (Московское отделение)

Петров Сергей Викторович, г.Санкт-Петербург (Санкт-Петербургское отделение)

Полеховский Юрий Степанович, г. Санкт-Петербург (Санкт-Петербургское отделение)

Хатькова Алиса Николаевна, г.Чита (Читинское отделение)

Шмакин Борис Матвеевич, г.Иркутск (Восточно-Сибирское отделение) 

Отчет составлен с учетом поступивших ответов из региональных отделений.

 

Санкт-Петербургское отделение

Участие в работе, проводимой в Механобре, на трех объектах: технологические свойства попутной золотой минерализации на Александринском колчеданном месторождении (Ю Урал), разработка технологической схемы извлечения алмазов из кимберлитов трубки им. Гриба (Архангельская обл) и технологические свойства руд малосульфидных платинометалльных руд месторождения В. Чуарвы (для подсчета запасов, Федорово-Панские тундры, кольский полуостров) (из отчета к.г.-м.н. С.В.Петров).

 

Кольское отделение

Завершенные темы и важнейшие результаты:

В 2004 г . завершены работы по теме НИР 1083-2004 (д.г.-м.н. Ю.Л. Войтеховский - соруководитель) "Потенциальная взаимосвязь наночастиц золота и фуллеренов в сдвиговых зонах гранулито-гнейсовых областей" в рамках проекта "Исследование роли наночастиц в процессах минералообразования и концентрирования элементов в горных породах и рудах" по программе фундаментальных исследований Отделения наук о Земле РАН "Наночастицы в природе: условия образования, экологические и технологические аспекты их изучения". В рамках выполненных исследований в углеродистых сланцах Печенги впервые обнаружены фуллереноподобные структуры, образованные сильно деформированными графитовыми сетками. Этот результат имеет важный технолого-минералогический аспект, поскольку позволяет поставить вопрос об этих структурах как потенциальных геохимических ловушках благородных и редких металлов нового типа. Исследования проводились в творческом содружестве с д.ф.-м.н. А.Д. Фофановым (Институт геологии КарНЦ РАН).

"Исследование закономерностей изменения физико-химических и технологических свойств минералов при хранении в составе горнопромышленных отходов Кольского полуострова с целью снижения их отрицательного влияния на окружающую среду и создание научных основ переработки отходов в строительные и технические материалы". № гос. регистрации 0120.0 407011 (2004- 2006 г .г.). Научные руководители акад. Калинников В.Т., д.т.н. Макаров В.Н. (ИХТРЭМС, продолжение тематики)

Основные результаты работ по теме: определение хода процессов окисления минералов при их хранении в виде отходов и влияние изменений на их флотационные свойства; разработка методов использования отходов производства в виде конструкционных керамических материалов, магнезиальных мелиорантов, многокомпонентных стекол, природно-каменных строительных материалов.

Тема: «Моделирование техногенного воздействия хвостохранилищ горно-металлургических предприятий на водоемы и обоснование экологически безопасного хранения горно-промышленных отходов Кольского полуострова». № гос. регистрации 01.20.02.16 054. Научные руководители д.т.н. Маслобоев В.А. (ИППЭС), д.г.-м. н. Дудкин О.Б. (ГИ), д.т.н. Макаров В.Н. (ИХТРЭМС). Начата в 2004 г .

Основные результаты работ по теме: выполнено предварителное исследование взаимодействия минерального вещества и природных вод натурными опытами и компьютерным моделированием с использованием программы «ПК Селектор». Отобраны пробы осадков (взвесей) со дна оз. Имандра вблизи основного стока технических вод, начато исследование их водной и минеральной составляющих по фракциям крупности частиц с применением комплекса физических методов исследования.


Сыктывкарское отделение

Разработана новая концепция поверхности тонкодисперсных минеральных систем. В основу подхода положена интеграция зонной теории и теории адсорбции на языке диаграмм и граничных орбиталей.

Теория поверхности тонкодисперсных минеральных систем необходима для обобщения огромного экспериментального материала, накопившегося благодаря новейшим достижениям приборной базы минералогических исследований. Основы теории базируются на достижениях в различных областях науки, в первую очередь физики и химии поверхности твердого тела. В рамках поставленной проблемы показано дальнейшее развитие адсорбофизических методов сепарации (д.г.-м.н. О.Б.Котова).

 Московское отделение

В 2004 г . завершена госбюджетная тема по разработке методик экспрессной технологической оценки руд на ранних стадиях геологоразведочных работ, ответственным исполнителем которой я являлась д.г.-м.н. Е.Г.Ожогина.

Достигнуты определенные успехи в разработке количественного морфоструктурного анализа с применением автоматического анализатора изображений руд, горных пород и техногенного сырья в рамках также госбюджетных тем. В этом году будут утверждены соответствующие нормативно-методические документы.

Защищен I этап отчета по госбюджетной теме «Разработать технологии экспрессной оценки вещественного состава руд черных и цветных металлов и нерудного сырья», предусматривающий актуализацию требований к изучению комплексного состава руд черных и цветных металлов и нерудного сырья с учетом их технологических свойств.

В течение года выполнено несколько договорных тем по прогнозной технологической оценке, разработке технологий передела различных видов минерального сырья, в том числе железомарганцевых океанических корок и конкреций, шунгитовых пород, оксидных и карбонатных марганцевых, серпентинового и волластонитового сырья, графитсодержащих пород и пр. Также ведутся работы в области экологической минералогии по определению асбеста в воздухе производственных и жилых помещений, почве; определению цемента в районах действующих предприятий.

 

Западно-Сибирское отделение

Проект: Разработать методы разделения мономинеральных продуктов на компоненты, основывающиеся на различиях по плотности и магнитной восприимчивост (по плану ОИГГМ СО РАН)

Результаты:

а). С использованием новых данных о структурно-химическом составе и разделимости минеральных компонентов разработаны технологические решения получения кварцевых концентратов из низкокачественных, труднообогатимых руд и техногенного сырья Сибири. На основе разработанной в ОИГГМ СО РАН технологии обогащения кварцевых песков Криводановского месторождения Новосибирской области, на одноименном карьере построена экспериментальная установка, позволяющая совершенствовать технологию и процессы обогащения. Разработка открывает пути освоения местных кварцсодержащих месторождений и создает сырьевую базу развития стекольных и литейных производств в Новосибирске;

б). Экспериментально исследованы возможности метода ступенчатого изменения плотности (метода «Страт») при разделении минералов с близкими физическими и физико-химическими свойствами, а также дифференциация мономинералов по их химическим и структурным неоднородностям.

На примере кварца различного генезиса показана его разделимость на фракции с различным видом и количеством изоморфных примесей (Fe, Al, Mn, Li), что расширяет возможности углубленного изучения минералов физическими методами и позволяет более обоснованно разрабатывать новые направления обогащения и использования кварца.

Важными прикладными результатами следует считать установленную возможность разделения сынныритов на микроклиновый и калисилитовый концентраты, дифференциацию цеолитов, в частности клиноптилолита на структурные разновидности и решение других практических вопросов.


Восточно-Сибирское отделение

Действ.чл.РНО В.Л.Таусон

В Институте геохимии им.А.П.Виноградова СО РАН с начала III тысячелетия проводятся экспериментальные и спектроскопические исследования в области физиохимии поверхности минералов и природы связи свойств поверхности минералов с внешними условиями и воздействиями.

В частности, установлен поверхностный характер основной части «невидимого» золота в пирите ряда золоторудных месторождений [1, 2], определены пределы вхождения золота в важнейшие его минералы-носители [3, 4]. Это имеет непосредственное отношение к проблемам технологической минералогии - переработке и обогащению золоторудного сырья. Полученные данные принципиально меняют отношение к процессам химического передела, поскольку используемые для вскрытия золота реагенты могут подбираться согласно особенностям химического и фазового состава поверхности. Разработаны процедуры сбора и анализа аналитических данных, позволяющие уже на этапе предварительной оценки месторождения определить характер распределения полезного компонента (золота) и установить, в какой пропорции он связан с поверхностью или объемом.

В процессе этих исследований используются методы рентгеновской фотоэлектронной и оже-электронной спектроскопии с ионным травлением поверхности, методы сканирующей зондовой микроскопии, оригинальная аналитическая технология СВАДМ (анализ статистических выборок аналитических данных для монокристаллов [1-3]) и методы экспериментальной геохимии (гидротермальный синтез при повышенных температурах и давлениях).

Исследования по химии реальных поверхностей минералов являются приоритетными в мировом масштабе и привели к обоснованию нового направления генетической минералогии и рудной геохимии - типохимизма минеральных поверхностей [5,6].

Литература

1. Таусон В.Л., Бессарабова О.И., Кравцова Р.Г., Пастушкова Т.М., Смагунов Н.В. О разделении форм нахождения золота в пиритах путем исследования статистических выборок аналитических данных // Геология и геофизика. 2002. Т.43. №1. С.57-67

2. Таусон В.Л., Кравцова Р.Г. Оценка примеси золота в структуре пирита эпитермальных золото-серебряных месторождений (северо-восток России) // ЗВМО. 2002. №4. с.1-11

3. Смагунов Н.В., Таусон В.Л. Магнетит и пирротин как потенциальные концентраторы золота в условиях низкой активности серы // ДАН. 2003. Т.392. №2. С.235-238

4. Tauson, V.L.Gold solubility in the common gold-bearing minerals: : Experimental evaluation and applicationto pyrite // Eur.J.Mineral. 1999. V.II.P. 937-947

5. Таусон В.Л., Кравцова Р.Г. Типохимизм поверхности минералов: особенности состава поверхности (на примере золотоносности пирита эпитермального месторождения) // Геология и геофизика. 2004. Т.45. №2. С. 222-227.

6. Таусон В.Л., Кравцова Р.Г., Гребенщикова В.И. Типохимизм поверхности кристаллов пирита золоторудных месторождений // ДАН. 2004. Т.399. №5. С.673-677.

Действт чл. РМО Михайлов М.А. и Демина Т.В.

Оценка обогатимости кварцевого сырья Восточной Сибири

В лабораторных условиях исследована возможность обогащения кварцевого сырья ряда проявлений Патомского нагорья и Восточных Саян. Показано, что оба вида сырья (и гранулированные кварциты Патомского нагорья и массивные кварциты Восточных Саян)довольно хорошо очищаются от 10 примесных компонентов, нормируемых в оптическом стекловарении.

Установлено, что для каждого вида сырья требуется подбирать типы и количество операций очистки. В ряде случаев выявлено техногенное заражение проб. Намечены варианты улучшения методов очистки кварцевого сырья.

 

Бурятское отделение

Важнейшие или основные результаты лаборатории химии и технологии природного сырья Байкальского Института природопользования СО РАН (Бурятское отделение РМО) по итогам 2004г. (д.т.н. К.А.Никифоров)

Созданы научные основы направленного синтеза искусственных химических концентратов, включающие ликвационную плавку минерального сырья редких, цветных и благородных металлов. Разработаны физико-химические и технологические основы направленной дифференциации компонентов минерального сырья по фазам расплава. Определены кинетические и термодинамические параметры электротермической плавки вольфрамовых, молибденовых, сурьмяно-висмутовых, свинцово-серебряных, золотосодержащих концентратов и промпродуктов, а также алюмосиликатов. На основе математического моделирования процесса электротермической плавки различных видов сырья, в интервале температур 700-1500 оС, установлено количество образующихся фаз, распределение компонентов сырья по фазам расплава, определены оптимальные параметры процесса плавки для каждого конкретного вида сырья. Разработаны технологические схемы получения триоксида вольфрама и трисульфида молибдена из некондиционных концентратов, искусственного сильвинита из сыннырита, свинцово-серебряного и висмут-серебряного сплавов, тантала и ниобия из бедных концентратов и руд.

Разработаны научные основы неравновесной парогазовой технологии в системе "минералы - пары воды" (при температуре паров воды выше критической). Термодинамическими и кинетическими исследованиями систем "минералы - пары воды", "минералы - пары воды - кислород" при различных температурах установлено, что превращения в них носят топотаксический характер. Теоретические разработки использованы в технологии парогазовой переработки пиритных концентратов, извлечения рения, мышьяка, сурьмы из концентратов, сульфидизации окисленных руд и получения высокопрочных керамических изделий.

Разработаны научные основы флотационного обогащения различных минералов в неравновесных процессах, заключающиеся в создании условий для структурирования зерен минералов в водной среде под действием флотационных реагентов и различных полей (электрических, гравитационных и др.). Разработаны способы обогащения руд шламовой крупности, ртутьсодержащих отходов.

Разработаны научные и технологические основы комбинированного способа переработки алюмокалиевого силикатного сырья (сыннырита) методом сернокислотной переработки, включающие цикловое выщелачивание сыннырита 60%-ной серной кислотой, промывку, фильтрование с получением алюмокалиевых квасцов и вяжущих строительных материалов. Определены кинетические параметры процессов минералообразования в системе «сыннырит - карбонат кальция - гипс».

Впервые разработана безобжиговая технология получения вяжущих материалов с использованием сынныритов: щелочного портландцемента марки 550-600 и бетонов. Получены высококачественное оконное стекло из сиштофа, вяжущее на основе сыннырита и портландцементного клинкера; разработаны теплоизоляционные строительные материалы на основе минерально-сырьевых компонентов и стеклобоя.

Синтезированы и исследованы полупроводниковые кластеры селена и сульфида кадмия, стабилизированные в полостях твердотельных диэлектрических пористых матриц цеолитов и шабазитов. Впервые по оптимизированной технологии метода прямого химического синтеза получены кластерные кристаллы сульфида кадмия на основе цеолита. В полостях шабазита методом физической адсорбции получены кластеры Se6(Ch-Se).

Проводятся совместные исследования по программе научного сотрудничества между РАН и АН Монгольской Республики по теме 3.5.4(3) «Физико-химичес-кие основы переработки руд цветных металлов методом пирометаллургии» с Институтом химии АН Монголии и Государственным техническим университетом Монголии.

С 1995г. проводятся совместные научно-исследовательские работы с Народным университетом Монголии по темам «Физико-химическая основы переработки руд цветных металлов методом пирометаллургии» (научный руководитель д.т.н. Санжаасурэн Д. и д.т.н. Никифоров К.А.) и «Переработка фосфоритного сырья Монголии» (научный руководитель д.т.н. Никифоров К.А. и д.х.н. Доржполам С.).

 

Северо-Кавказское отделение

Собрана установка для измерения термо-ЭДС порошковых руд и минералов.

По конкурсу РФФИ выигран грант и печатается монография "Онтогенический атлас текстур и структур руд месторождений колчеданной формации". Авторы Богуш И.А., Бурцев А.А. 2004 г .

 

Казанское отделение

Важнейшие результаты по двум направлениям (к.г.-м.н., доцент В.Г.Изотов):

1. Методические исследования в области физики минералов, кристаллохимии и в связанных направлениях прикладного характера. Эти подходы, как отмечал еще В.И.Ревнивцев, являются актуальными для проблем технологической минералогии. В Казани поставлены методы радиоспектроскопии (ЭПР, ЯМР, частично ЯКР), оптической спектроскопии, мессбауэровской спектроскопии, ИК-спектроскопии, рентгеновской дифрактометрии, реализуемые в основном в Казанском университете (КГУ) и ЦНИИГеолнеруде МПР.

В настоящее время большим достижением кафедры полезных ископаемых КГУ является приобретение и пуск электронно-микроскопической лаборатории в составе просвечивающего микроскопа высокого разрешения Tecnai 12 и сканирующего микроскопа XL 30 с микрозондовым анализом. Эта лаборатория существенно усиливает потенциал Казанских минералогов.

2. Технологическая минералогия нефтяного пласта. Это направление является отличным от традиционных направлений по технологической минералогии твердых полезных ископаемых, но для Республики Татарстан, где главным полезным ископаемым является нефть Волго-Уральской провинции это крайне актуально и востребовано. В настоящее время в освоенных нефтяных районах главная задача повышение коэффициента извлечения нефти (КИН), при этом используются различные методы воздействия на пласт - закачка воды для поддержания пластового давления, закачка различных реагентов (кислотных, щелочных, ПАВ и др.).

К сожалению, нефтяники при использовании этих реагентов учитывают в первую очередь их воздействие на нефть - понижение вязкости и практически не учитывают воздействие на минеральную матрицу пласта, что не менее важно, в частности - разбухание глинистых минералов коллектора, осаждение сульфидов в поровых каналах, загипсовывание поровых каналов и др. негативные эффекты, сопровождающие разработку залежей.

Вопросы рационального применения технологий и их воздействие на