Поверхностно-активное вещество (ПАВ) для эффективного перевода в раствор ценных металлов из руд и концентратов — лигносульфонат, подобрали и исследовали ученые Уральского федерального университета (УрФУ), 12 мая сообщает пресс-служба вуза.

Исследование уральских ученых позволяет решать сразу две важные проблемы, стоящие перед промышленным производством, — утилизацию отходов и переработку бедных руд.

Результаты исследования механизма действия ПАВ в условиях, моделирующих процессы автоклавного выщелачивания, ученые УрФУ представили в статье «Поверхностные явления с участием сульфитного лигнина при автовыщелачивании сульфидных материалов», опубликованной в журнале Langmuir.

Соавтор разработки, старший научный сотрудник лаборатории перспективных технологий комплексной переработки минерального и техногенного сырья цветных и черных металлов УрФУ Татьяна Луговицкая рассказала о проделанной коллективом работе:

«Мы исследовали механизм действия очень сложного по структуре поверхностно-активного вещества, которое одновременно является смачивателем, диспергатором и стабилизатором по отношению к поверхности рудного концентрата. В автоклавных технологиях извлечения металлов этот ПАВ — лигносульфонат — используют с 1970-х. Однако его эффективность все еще недостаточно изучена, предметно не изучался и механизм действия».

Актуальность исследования действия этого ПАВ в последнее время возросла из-за того, что сейчас в переработку идут бедные, труднообогатимые руды, отметила Луговицкая. При этом лингин содержится во всех видах наземных растений, а его производное — лигносульфонат, являющийся побочным продуктом производства целлюлозы, нетоксичен, не оказывает раздражающего и аллергического воздействия на человека и отнесен по российской классификации к самому низкому классу опасности.

В своем исследовании ученые УрФУ изучили все стадии действия ПАВ при выщелачивании концентратов, проводимом в автоклавных условиях, чтобы лучше управлять процессом извлечения ценных металлов — цинка, меди, свинца и других, а также получить данные для регулирования эффективности действия ПАВ и расширения их номенклатуры.

«Технология извлечения ценных металлов из руд многостадийна. На разных этапах переработки происходят разные процессы, и где-то ПАВ эффективен, а где-то — нет, и приходится увеличивать его дозировку, что плохо сказывается на конечном товарном продукте. Кроме того, в процессе выщелачивания выделяется элементная сера, которая замедляет процесс и образует диффузионные пленки», — рассказала о решаемых их исследованием проблемах Луговицкая.

Сотрудники лаборатории выяснили причины, которые заставляли этот ПАВ действовать по-разному на разных стадиях процесса. Полученная информация дает возможность регулировать процесс извлечения металлов в раствор, повышать его эффективность и одновременно снижать затратность.

«Кроме того, знание механизма открывает новые возможности разработки более сложных композиций, состоящих из нескольких ПАВ, тем самым позволит еще больше повышать эффективность извлечения металлов», — пояснила Татьяна Луговицкая.

Технологии выщелачивания с помощью ПАВ, активно развивающиеся в Канаде, Китае и Южной Африке, в России находятся пока только на стадии разработки. Поэтому разработанная в УрФУ технология переработки минерального сырья с использованием ПАВ поможет обогатительным комбинатам России, Казахстана, Монголии и Узбекистана перерабатывать руды с высокой степенью извлечения цветных, благородных и редких металлов, отмечают в УрФУ.