Год издания: 2014
Ключевые слова: сульфидные минералы, поверхность, наноструктуры, субмикронные частицы, наночастицы, окисление, выщелачивание, пассивация, гидрофобность, флотация, сканирующая зондовая микроскопия, атомно-силовая спектроскопия, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, рентгеновская спектроскопия поглощения
Аннотация: Несмотря на огромные масштабы промышленного применения и значение для экономики страны, уровень исследований поверхностных и межфазных процессов переработки минерального сырья в настоящее время намного ниже, чем в других областях. Совершенно недостаточно учитывается, что реальная межфазная граница на минералах в процессах обогащениПоказать полностьюя и выщелачивания (флотации) является сложной по химическому и фазовому составу, наноструктурированной и многомерной геометрически. В данном проекте планируется, практически впервые применительно к сульфидным минеральным системам, основному источнику цветных и благородных металлов, изучить, научиться регулировать и использовать (1) изменения состава, электронного строения и электрофизических свойств сульфидов на глубину до десятков нм и их влияние на кинетику выщелачивания (окисления), прежде всего, пассивацию, и свойства поверхности при флотации; (2) неоднородности поверхности, возникающей в результате выщелачивания, осаждения и адсорбции реагентов и продуктов, частиц из пульп, (3) гранулометрический и химический состав, особенности строения и поведения частиц субмикро- и нанометрового диапазона в минеральных пульпах; (4) взаимодействие реальной, в присутствии флотореагентов и высокодисперсных частиц, поверхности минерала и пузырька воздуха в условиях флотации. Объектами исследований будут основные сульфидные минералы – пирит, халькопирит, пирротин, сфалерит, галенит, арсенопирит, а также, для сравнения, другие материалы (слюда, кварц, пирографит и др.), ряд руд и промышленных концентратов месторождений Сибири. Будут привлечены современные достижения физики и химии поверхности, наноразмерных и неупорядоченных материалов, адаптированы или разработаны и комплексно применены, максимально возможно in situ, новые для данной области методы исследования с высоким пространственным, латеральным и(или) по глубине, разрешением – атомно-силовая микроскопия и силовая спектроскопия (АСМ/АСС) в жидкости, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), включая крио-РФЭС для «квази-in situ» изучения адсорбатов и высоких энергий (HAXPES) для неразрушающего профилирования по глубине до 10-15 нм, рентгеновская спектроскопия поглощения (XANES, EXAFS), спектроскопия характеристических потерь энергии электронов (СХПЭЭ/REELS), лазерная дифракция и спектроскопия динамического рассеяния света, малоугловое рентгеновское рассеяние (МУРР/SAXS), измерения поверхностной проводимости, электронная микроскопия, электрохимические и др. методы. Полученные данные будут сопоставлены с кинетикой окисления и растворения, гидрофобно-гидрофильными свойствами и флотируемостью минералов и руд. Будут найдены фундаментальные закономерности межфазных явлений, созданы новые или модифицированы методики исследования, важные для различных областей физики и химии поверхности.