С 6 по 8 сентября в Красноярске прошла XV международная конференция «Металлургия цветных, редких и благородных металлов» имени члена корреспондента РАН Геннадия Леонидовича Пашкова. Организаторами форума выступили ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и СФУ. В конференции приняли участие ведущие исследователи в области металлургии, представители бизнеса и промышленности из России, Узбекистана, Казахстана, Таджикистана и Китая. 

Участники обсудили передовые разработки по обогащению цветных и редких металлов, производству металлов из природного сырья и металлосодержащих продуктов, возможности улучшения характеристик и свойств металлов, а также методы и аппараты, используемые в металлургической промышленности. По итогам работы конференции будет издан электронный сборник докладов на русском и английском языках, индексируемый в базе РИНЦ.

Открывая конференцию, директор Института цветных металлов и материаловедения СФУ Владимир Баранов отметил, что организаторы мероприятия постарались привлечь максимальное число специалистов, заинтересованных в развитии отрасли из разных секторов экономики. Руководитель департамента науки СФУ Владимир Казаков рассказал, что металлургическое направление сейчас приоритетно в промышленности нашей страны, поэтому очень значимым является то, что профессиональное сообщество находит возможность делиться опытом и обсуждать лучшие практики, новые теоретические представления в области металлургического производства.

Директор Института химии и химической технологии СО РАН Оксана Таран в своем приветственном слове подчеркнула, что важным моментом конференции является присутствие представителей промышленных предприятий: «Ранее промышленные предприятия редко обращались к отечественной науке и закупали технологии за рубежом. Но в нынешней ситуации необходимо, чтобы образование, наука и производство работали сообща. С включением промышленных предприятий в союз с образованием и наукой, у нашего треугольника Лаврентьева появляется важная вершина, и такой союз сможет обеспечивать нашу страну передовыми технологиями».

Со вступительным словом также выступил гуру цветной легкой металлургии, доктор химических наук, заслуженный металлург РСФСП, профессор СФУ Петр Васильевич Поляков. Он рассказал о своей работе с Геннадием Пашковым и отметил, что несмотря на разные объекты исследования собравшихся: никель, медь золото или легкие металлы, вся металлургия едина. Она объединяет в себе и химические, и физические, и математические законы, которым, в том числе, необходимо обучать молодых специалистов.

Конференция предоставила возможность красноярским ученым поделиться своими передовыми разработками с широким кругом заинтересованных слушателей. О необычном открытии, перевернувшем представление о получении высококонцентрированных растворов магнитных железооксидных наночастиц, рассказал Денис Карпов младший научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН: «Высококонцентрированные золи могут найти применение в биомедицине, в таких областях как адресная доставка лекарственных средств или магнитная гипертермия онкологических заболеваний. Также их можно использовать для обогащения различных рудных концентратов, в процессах экстракции и для создания метаматериалов. Изучение таких систем имеет большое значение и для фундаментальной науки. Так, исследуя влияние противоионов натрия, лития и калия на полученные золи мы обнаружили тенденцию, которая не укладывается в классические теории коллоидной химии. В большинстве существующих теорий противоионы полагаются точечными зарядами, а потому противоионы щелочных металлов, такие как литий, натрий и калий, должны оказывать идентичное влияние на характеристики коллоидных растворов. Наблюдаемые нами в эксперименте тенденции говорят об обратном – при использовании лития в качестве противоиона вязкость золей с ростом концентрации наночастиц растет медленно, что позволяет очень жидкие золи с концентрациями вплоть до 1350 грамм на литр. В случае же калия вязкость золей с повышением концентрации растет стремительно, и уже при 800 грамм на литр мы получаем скорее вязкий «гель», а не подвижную жидкость. При этом концентрированные золи обладают хорошей стабильностью: образцы, которые были сделаны около года назад, до сих пор не выпадают в осадок.

Таким образом, нами были впервые синтезированы концентрированные гидрозоли наночастиц магнетита. Они очень устойчивы во времени и в широком диапазоне pH и могут быть разбавлены до желаемой концентрации обычной водой, что делает их перспективными для применения в различных сферах. Например, активное использование при адресной доставке. Мы можем «присоединить» лекарство непосредственно к магнитной наночастице и направить ее в раковую клетку при помощи внешнего магнитного поля. Американские компании продают золи магнетита с концентрацией 1 грамм на литр по цене 225 долларов за миллилитр для подобных целей. В нашем случае концентрации частиц в тысячу раз выше, а методика получения проста и не требует специального оборудования, что предполагает низкую себестоимость. Поскольку высокие концентрации придают материалу новые свойства, его можно использовать и в других сферах. Например, мы можем создавать искусственную вязкость в таких системах путем наложения внешнего магнитного поля и за ее счет разделять различные руды по плотности, в том числе золотые руды. Такие материалы также могут быть использованы при создании полимерных матриц и даже магнитно-управляемых нанороботов, которые будут быстро тромб удалять у человека. В настоящее время наш коллектив работает над получением других высококонцентрированных гидрозолей.».

Ученый также отметил, что, помимо магнетита, они нашли подобную закономерность стабилизации сверхконцентрированных золей у серебра и оксида меди. Исследователям удалось получить оксид меди с концентрацией металла порядка килограмма на литр. Об исследовании концентрированных гидрозолей наночастиц серебра далее рассказал Сергей Воробьев кандидат химических наук, научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН. Ученым удалось получить сверхконцентрированные растворы, в которых содержится до 1500 грамм наночастиц серебра на литр. Такая концентрация в 25 раз больше, чем в известных на сегодня смесях. Специалисты отметили, что обнаруженный процесс представляет интерес для дальнейших исследований, поскольку видится общая тенденция в стабилизации подобных систем. Красноярские ученые предполагают, что в принципе любой материал в наноразмерном состоянии может быть стабилизирован с получением концентрированных золей.

С докладами также выступали представители производственных предприятий. Так, например, сотрудники ООО «НПП Квалитет» рассказали о разработке новых флотореагентов на основе диалкилдитиофосфатов и совершенствовании с помощью флотореагентов-собирателей процессов флотационного обогащения золотосодержащих медно-порфировых руд.

Представители ГМК «Норильский никель» рассказали об использовании графитового покрытия в качестве противопригарного покрытия для разливки анодной меди в специализированные медные изложницы. В настоящий момент в качестве противопригарных покрытий, предназначенных для исключения пригара меди к медной изложнице, используется суспензия шамотного мертеля. Однако в процессе использования происходит частичное отслоение данного покрытия, что приводит к нежелательным последствиям при получении итогового продукта и необходимости частого пополнения изложниц свежим слоем покрытия. Графитовое покрытие, по словам специалистов, помогло избежать части проблем, например, ощутимо уменьшило расход ресурсов, а количество брака медных анодов от их общего количества при отливке составило менее 2%, что является приемлемым.

Ведущий инженер обогатитель Санкт-Петербургской компании ООО «Флотек» Светлана Урнышева презентовала участникам мероприятия технологические решения для флотации свинцово-цинковых руд, разработанные партнерской китайской компанией-производителем флотореагентов. Главный инженер химико-металлургического цеха АО «Кольская Горно-металлургическая компания» из Мончегорска Глеб Науменко в своем докладе продемонстрировал исследования коррозионных сплавов при помощи метода циклической поляризации в условиях низкотемпературного выщелачивания малоникелистого пирротинового продукта.

Свои достижения в области металлургии представили и исследователи из других стран, подключившиеся к конференции в онлайн формате. Чэнь Цзяньхуа профессор Университета Гуанси в Китае посвятил свое выступление координационной теории взаимодействия флотационных реагентов с поверхностью минералов и разработке новых реагентов. Он отметил, что флотация является наиболее эффективным технологическим процессом обогащения полезных ископаемых, и большая роль в этом процессе принадлежит реагентам. Исследователь представил новую разработанную комбинацию реагентов, которая позволяет увеличить извлечение золота на 3% и значительно сократить время флотации. Например, примерно за один час флотации с исходным реагентом извлечение золота составляет 88%, а новая комбинация обеспечивает извлечение золота на 92% за 38 минут флотации. Также ученый продемонстрировал новый комплекс для разделения меди и молибдена, который, по его словам, может заменить использование сульфида натрия и гидросульфида натрия в процессе флотации, при этом является мало токсичным и хорошо увеличивает извлечение меди из хвостов.

В рамках конференции так же был проведен круглый стол «Новые практики и роль образования в формировании научно-технологической повестки горно-металлургического комплекса», который затронул актуальные вопросы школьного и высшего образования, подготовки специалистов. Были высказаны идеи о важности непосредственного сотрудничества университетов с промышленными предприятиями, и подготовки кадров с учетом запроса о квалификации по требованиям последних.

По завершению конференции ее участники еще раз подчеркнули своевременность проведения конференции и налаживание тесных контактов научно-исследовательских организаций и промышленных предприятий. Был почеркнут интересный момент: благодаря тому, что конференция второй год проводится без организационных взносов, более половины участников и докладчиков – это молодые ученые, аспиранты и студенты. Было принято решение продолжать проводить мероприятие ежегодно. При этом мероприятие должно получить свой сайт, оргкомитету рекомендовано расширить рекламу и найти партнеров-спонсоров, наладить сотрудничество с ведущими российскими журналами для публикации специальных выпусков журналов с материалами конференции.

Мероприятие проходило при поддержке Краевого фонда науки.