Лаборатория химии и технологии природного сырья

One of the priorities of socio-economic development of the Republic of Buryatia is the development of mineral resources in the region, in particular, the establishment and development of mineral and metallurgical complexes for the development of the largest lead-zinc, uranium, molybdenum, tungsten and gold deposits.

In the laboratory since the foundation are carry out the fundamental and applied researches towards the establishment and development of combined schemes of effective difficultly ore deposits processing from the Baikal region with the simultaneous extraction of precious metals, rare metals and generated waste processing for the purpose of additional recovery of components raw materials and for receiving of more products for building industry and road infrastructure.

The Laboratory of Chemistry and Technology of natural raw materials (originally Laboratory of Chemistry and Technology of mineral raw materials) was organized in 1978 on the initiative of Corresponding Member of USSR Academy of Sciences M.V. Mohosoev and support of Academician Spitsyn V.N. as part of the Buryat Institute of Natural Sciences SB AS USSR. The first Head of Laboratory - Prof. Nikiforov K.A.

Head of Laboratory: Ph.D., Antropova Inna Germanovna - specialist in physical and chemical methods of metallurgical processes investigation, the author of about 90 publications. Tel.: 89503940238, E-mail: inan@binm.bscnet.ru

The personnel of the laboratory

In structure the laboratory 14 persons, including 7 researchers (PhD), 5 engineers including 2 PhD and 2 postgraduates.

Антропова Инна Германовна	зав. лаб., к.т.н.	inan@binm.bscnet.ru	Металлургия тяжелых, цветных, редких металлов. Обогащение полезных ископаемых. Переработка труднообогатимого минерального сырья и техногенных отходов.
Хантургаева Галина Иринчеевна	с.н.с., к.х.н.	techmin@binm.bscnet.ru hantgi@mail.ru	Химия и технология минерального сырья, переработка техногенных отходов, технология неорганических веществ.
Гуляшинов Анатолий Никитич	с.н.с., к.т.н.	agul@binm.bscnet.ru	Металлургия тяжелых, цветных, редких металлов. Обогащение полезных ископаемых. Термодинамическое моделирование металлургических процессов.
Ширеторова Валентина Германовна	с.н.с., к.т.н.	vshiretorova@rambler.ru	Химия и технология растительного сырья, интенсификация технологических процессов с применением микроволнового излучения, аналитическая химия.
Худякова Людмила Ивановна	н.с., к.т.н.	lkhud@binm.bscnet.ru	Переработка магнийсиликатных горных пород и отходов горнодобывающей промышленности с получением строительных материалов.
Будаева Арюна Дугаржаповна	м.н.с.	abud@binm.bscnet.ru	Переработка техногенных отходов. Получение сорбентов из окисленных бурых углей.
Палеев Павел Леонидович	н.с., к.т.н.	palpavel@mail.ru	Обогащение полезных ископаемых. Переработка труднообогатимого минерального сырья
Золтоев Евгений Владимирович	вед.инженер, к.т.н.	ezol@binm.bscnet.ru	Металлургия и химическая технология редких и цветных металлов.
Войлошников Олег Васильевич	вед.инженер, к.т.н.	abud@binm.bscnet.ru	Переработка магнийсиликатных горных пород и отходов горнодобывающей промышленности с получением строительных материалов.
Стяжкина Екатерина Николаевна	инженер 1 кат.	styazhkina82@inbox.ru	Переработка труднообогатимого минерального сырья, аналитическая химия.
Дамбаева Аида Юрьевна	инженер 2 кат.		Переработка труднообогатимого минерального сырья, аналитическая химия.
Данжеева Туяна Жадамбаевна	инженер 2 кат.		Переработка труднообогатимого минерального сырья.

Наши научные интересы

Развитие теории и практики ресурсосберегающих технологий комплексной переработки минерального сырья на основе комбинирования обогатительных и химико-металлургических процессов.
Разработка технологий утилизации горнопромышленных отходов в строительные и технические материалы (строительную керамику, композиционные вяжущие, бетоны, асфальтобетоны, заполнители, наполнители и т.д.).
Разработка научных и технологических основ экологобезопасной энергосберегающей переработки растительного сырья с получением новых продуктов функционального питания, биологически активных добавок и технических материалов.

Научные проекты

2013-2016 г.г.

Приоритетное направление V.46. «Физико-химические основы рационального природопользования и охраны окружающей среды на базе принципов «зеленой химии» и высокоэффективных каталитических систем; создание новых ресурсо- и энергосберегающих металлургических и химико-технологических процессов, включая углубленную переработку углеводородного и минерального сырья различных классов и техногенных отходов, а также новые технологии переработки облученного ядерного топлива и обращения с радиоактивными отходами».

Программа V.46.1. Развитие физико-химических основ новых металлургических и химико-технологических процессов с целью регулирования эффективности и экологической безопасности комплексного извлечения целевых продуктов из поликомпонентного сырья (координатор академик В.Ф. Шабанов).

Проект V.46.1.1. «Разработка физико-химических и техноэкологических основ глубокой переработки труднообогатимого минерального и техногенного сырья с целью получения товарных продуктов»

Участие в грантах и хоздоговорах

Программа специализированных отделений РАН
Отделение химии и наук о материалах

5.5.2. Получение новых видов материалов с высокими эксплуатационными характеристиками из отходов горнодобывающей промышленности (2009-2014 гг.). Координатор – Худякова Л.И.

5.5.4. Физико-химические и технологические исследования переработки минерального сырья Нижнего Приангарья и никеленосной Восточно-Саянской провинции (№ ГР 01201180183). Координатор – чл.-к. РАН Пашков Г.Л. (ИХХТ СО РАН, Красноярск) (2009-2014 гг.). Руководитель раздела «Разработка физико-химических основ процесса утилизации пиритсодержащих отходов горнодобывающих предприятий» - Гуляшинов А.Н.

5.6.2. Развитие физико-химических основ комплексной переработки стратегического сырья, содержащего цветные и благородные металлы, комбинированными методами с использованием экологически безопасных технологических процессов (2006-2008 гг.). Руководитель – Хантургаева Г.И.

Российский фонд фундаментальных исследований:

Проект 11-08-00691_а (2011-2012) "Физико-химические и технологические основы комплексной переработки труднообогатимх окисленных и свинцово-цинковых руд". Руководитель - Антропова И.Г.
Проект 10-05-00546 (2010-2012) "Получение эффективных азотсодержащих углеродных сорбентов на основе структурной модификации и химической активации техногенных отходов угледобычи - окисленных бурых углей". Руководитель - Будаева А.Д.
Проект 06-08-00638 (2007-2008). «Определение границ полей и линий раздельной кристаллизации вольфрамата и сульфата натрия в растворах гидрометаллургической переработки вольфрамовых концентратов». Руководитель - Золтоев Е.В.
Грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских учёных - кандидатов наук и докторов наук «Разработка микроволновой технологии комплексной переработки семян и шишек кедровых сосен с получением новых продуктов функционального питания, БАД и материалов» № МК-639.2009.4 (2009-2010 гг.). Руководитель - Ширеторова В.Г.

Гранты Глобального экологического фонда (ГЭФ/ПРООН):

Проект «Development of technological solutions for minimization of anthropogenic impact of adit mine waters of Kholodninsky polymetal deposit on water ecosystems» («Разработка технологических решений по минимизации техногенного воздействия штольневых и рудничных вод Холоднинского месторождения Республики Бурятия на водные экосистемы бассейна озера Байкал») (2013). Руководитель проекта - Антропова И.Г.
Проект «Development of optimal technological solutions for safe storage, retreatment, neutralization and utilization of toxic substances, contained in waste products of inoperative mining enterprise «Dzhidinsky» («Разработка оптимальных технологических решений безопасного хранения, переработки, нейтрализации и утилизации токсичных веществ, содержащихся в отходах недействующего горнодобывающего производства Джидинского ГОК») (2013). Руководитель от БИП СО РАН - Золтоев Е.В.

Региональные проекты

Грант Президента РБ для молодых учёных "Комплексная экологобезопасная переработка труднообогатимых молибденовых руд Бурятии", 2008 г. (инженер Стяжкина Е.С.)
Грант Президента РБ для молодых учёных "Минералого-химический анализ продуктивности вскрышных пород Инкурского месторождения Джидинского рудного поля и возможности их комплексной переработки", 2009 г. (инженер Дамбаева А.Ю.).
Грант Минобразования Республики Бурятия на проведение конференции "Приоритеты и особенности развития Байкальского региона" (2010 г.). Руководитель - Хантургаева Г.И.

Хоздоговоры

Хоздоговор №127 с ОАО «Иргиредмет» г. Иркутск по теме «Сульфидирование окисленных руд месторождения Озерное при обжиге в атмосфере перегретого водяного пара с пиритом» (2006-2008), руководитель – Гуляшинов А.Н.
Хоздоговор с Московским представительством фирмы «Клариант» по теме «Флотация медно-молибденовых руд месторождения «Эрдэнэтийн Овоо» с использованием реагентов фирмы «Clariant»» (2008-2009), руководитель – Хантургаева Г.И.
Хоздоговор с ЧитГУ, г. Чита, по теме «Проведение физико-химических и химических анализов проб свинцово-цинковых и молибденовых руд» (2009), руководитель – Ширеторова В.Г.

Основные результаты

По проекту V.46.1.1. «Разработка физико-химических и техноэкологических основ глубокой переработки труднообогатимого минерального и техногенного сырья с целью получения товарных продуктов» (2013г).

1. Впервые с использованием универсальной программы «Terra» проведено термодинамическое моделирование и определены кинетические параметры спекания молибденита и сульфида рения с сульфатом натрия в интервале 773-1223 К. Установлен фазовый и химический состав систем и механизм протекающих в них твердофазных превращений в зависимости от температуры. Показано (рис.1а и б), что при взаимодействии MoS2 и ReS2 с Na2SO4 протекают реакции образования молибдата и труднолетучего перрената натрия.

а) б)

Рис. 1. Изменения фазового состава при взаимодействии компонентов в системе «MoS2-Na2SO4-C-О2»: а – равновесный состав компонентов конденсированной фазы; б – зависимости изменения ∆Gт0 от температуры, рассчитанных для реакций:
1-MoS2+ Na2SO4+C+2O2= Na2MoO4 + CO2 +3SO2 ;
2-MoS2+3Na2SO4+C+5O2= 2Na2MoO4+Na2S+CO2+6SO2;
3-2ReS2+2Na2SO4+C+6O2=2NaReO4+Na2S+CO2+ SO2; 4 -Na2SO4 +5 C+O2 = Na2S + CO2 +4 СО.

Определены оптимальные технологические параметры спекания некондиционного молибденового концентрата с Na2SO4, обеспечивающие максимальный перевод молибдена и рения в водорастворимые соли. Результаты экспериментальных исследований и расчетные данные показали, что изучаемый процесс (в границах опыта) лежит в кинетической области. Теоретические исследования могут быть использованы для вовлечения в переработку бедных молибденовых и вольфрам-молибденовых концентратов и промпродуктов.

2. Впервые на основе минерального, химического составов и закономерностей твердения вяжущих композиций установлена принципиальная возможность использования эффузивных горных пород (базальтов) Забайкалья в качестве сырьевого материала для получения новых видов композиционных вяжущих материалов. Найдены оптимальные составы смесей и технологические показатели, влияющие на структуру, прочностные и физико-механические свойства композиционных вяжущих. Из рисунка 2 видно, что полученные вяжущие с добавкой 30 % базальта имеют высокие прочностные характеристики и могут быть использованы для частичной замены портландцементного клинкера при производстве цемента, не ухудшая его прочностных показателей.

Рис.2. Зависимость прочности при сжатии композиционных вяжущих материалов (28 суток) от количества добавки базальта месторождений: ряд 1–Мухор-Талинского; ряд 2 –Судунтуйского; ряд 3 –Селендумского.

На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны новые виды композиционных вяжущих материалов с использованием базальтов Забайкалья, обладающие высокими физико-механическими характеристиками (поданы заявки на предполагаемые изобретения: №2012153012/084414 приоритет от 07.12.2012; № 2012153035/084440 приоритет от 07.12.2012).

Основные технологические разработки последних лет:

Разработаны способы подготовки труднообогатимых окисленных свинцово-цинковых руд разных типов (месторождение Озерное, Доватка) к флотационному обогащению, основанные на пиросульфидировании окисленных минералов цветных металлов в атмосфере водяного пара (Патенты РФ № 2179596, № 2208059, № 2364639).
Разработан способ переработки золотосодержащей арсенопиритной руды, позволяющий вывести мышьяк из технологического передела в малотоксичной сульфидной форме и повысить извлечение золота из упорных золотомышьяковых руд (Патент РФ № 2309187).
Разработаны комбинированные технологические схемы переработки некондиционных вольфрамовых концентратов и промпродуктов на основе процессов термохимического концентрирования и гидрометаллургии (Аюшиева Б.С., Золтоев Е.В. ГИАБ, 2012).
Получены положительные результаты по использованию вскрышных магний-силикатных пород Йоко-Довыренского массива, хвостов обогащения Джидинского вольфрамо-молибденового комбината (ДВМК) в качестве сырьевых материалов для получения строительных материалов и использования их в дорожном и гражданском строительстве (Патенты РФ № 2288899, №2372306; №2393129).
Разработан способ получения фосфорсодержащих органоминеральных удобрений из окисленных бурых углей с добавками апатита (Патент РФ № 2229460).
Разработана технология получения из окисленных бурых углей азотсодержащих пористых сорбентов различного технического назначения (Будаева А.Д., Золтоев Е.В. ГИАБ, 2013).

Подготовка кадров

В 2006-2010 гг. защитили кандидатские диссертации и утверждены ВАК РФ:

Калинин Ю.О. на тему «Физико-химические и технологические основы сульфидизации окисленных минералов свинца полисульфидами натрия по специальности 25.00.13 - Обогащение полезных ископаемых.
Войлошников О.В. на тему "Эффективные строительные материалы с использованием магнийсиликатных пород" по специальности 05.23.05 - Строительные материалы и изделия;
Палеев П.Л. на тему "Обоснование рациональной технологии сульфидизирующего обжига труднообогатимой золотосодержащей руды" по специальности 25.00.13. - Обогащение полезных ископаемых.

В лаборатории ведется обучение аспирантов по специальностям:

05.16.02 – Металлургия черных, цветных и редких металлов
05.17.01 – Технология неорганических веществ

После обучения в аспирантуре в лаборатории защищено 9 диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук.

Организация конференций

Коллективом лаборатории организованы и проведены:

2006 - Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «Анализ состояния и развития Байкальской природной территории: минерально-сырьевой комплекс». 20-24 июня 2006 г., Улан-Удэ – Истомино.
2007 - Международная научно-практическая конференция «Особенности хозяйственной деятельности на Байкальской природной территории» 1-4 июля 2007г., Улан-Удэ - Энхалук.
2008 - III Международная научно-практическая конференция, посвященная году планеты Земля и 85-летию Республики Бурятия «Приоритеты и особенности развития Байкальского региона». 31 июля – 3 августа 2008 г., Улан-Удэ – Максимиха.
2010 - IV Международная научно-практическая конференция «Приоритеты Байкальского региона в азиатской геополитике России», 26-29 июля 2010 г., г. Улан-Удэ – Максимиха.
2011 – V Международная научно-практическая конференция «Приоритеты Байкальского региона в азиатской геополитике России» посвященная 350-летию добровольного вхождения Бурятии в состав Российского государства, 5-9 июля, 2010 г., г.Улан-Удэ - Максимиха.

Международное сотрудничество

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

Связь с вузами

С БГУ (кафедра «Органическая химия») проводятся совместные исследования по изучению и переработке минерального, растительного сырья и углей Бурятии. В лаборатории выполняются дипломные работы студентов, широко используется практика совместного использования научного оборудования.

С ВСГУТУ (кафедра «Строительные материалы») проводятся совместные исследования по получению строительных материалов с использованием бокситов, сынныритов, дунитов и силикатных отходов.

С ВСГУТУ (кафедра «Процессы и аппараты пищевых производств») проводятся исследования по микро- и ультрафильтрации растворов, содержащих тонкодисперсные частицы. Разработана серия фильтров, работающих в динамическом режиме. Ведутся работы по изучению состава продуктов переработки кедрового ореха.

С ВСГУТУ (кафедра «Металловедение и технологии обработки металлов») проводятся исследования по переработке руд и концентратов тяжелых цветных металлов.

Студенты БГУ и ВСГУТУ ежегодно проходят производственные и дипломные практики в лаборатории.

Преподавание в вузах:

зав. лабораторией Антропова И.Г. преподает в ВСГУТУ дисциплины "Экология металлургического производства", “Коррозия и защита металлов»;
с.н.с. Хантургаева Г.И. преподает в БГУ дисциплины "Химическая технология", "Моделирование химико-технологических процессов", "Патентоведение";
с.н.с. Гуляшинов А.Н. преподает в ВСГУТУ дисциплины «Основы производства и обработки металлов», «Моделирование процессов и объектов в металлургии», «Металлургическая теплотехника»;
с.н.с. Ширеторова В.Г. руководит дипломными работами студентов БГУ.

Лаборатория оснащена современным оборудованием для дробления и измельчения (щековая и валковая дробилки, виброцентробежная, шаровая и планетарная мельницы, истиратели), ротационным испарителем И1, микроскопом, рН-метрами, ультразвуковой ванной и диспергатором, механическими и магнитными мешалками, компрессорами, лабораторной установкой по обжигу и спеканию, флотомашинами, магнитными сепараторами и др. Для определения концентраций цветных металлов имеется атомно-абсорбционный спектрометр Solaar 6M, для подготовки проб – микроволновая система МАРС 6.

Публикации

2000 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013