Лаборатория гидрометаллургических процессов

В 1983 году в ИХХТ СО РАН была создана лаборатория гидрометаллургических процессов, которую возглавил кандидат технических наук Геннадий Леонидович Пашков (с 1987г. – доктор технических наук, 1992 г. – профессор, 2000 г. – чл.-корр. РАН, 2010 г. – советник РАН). С 2010 года лабораторией руководит д.х.н., главный научный сотрудник Владимир Иванович Кузьмин.

Состав лаборатории

На декабрь 2021 г. – 38 человек, из них: 28 - научные сотрудники (5 докторов наук, 13 кандидатов наук) и 9 ИТР, 3 аспиранта очного обучения. Из 38 сотрудников - 13 в возрасте до 39 лет (34,2 %).

Основные направления

Исследование физико-химических закономерностей поверхностных явлений и гетерофазных химических превращений, создание процессов и комбинированных методов переработки минерального, техногенного и вторичного сырья.

Основные достижения

Исследования поверхностных явлений:
− обнаружена слоистая структура приповерхностных металлдефицитных областей, образующихся на сульфидах металлов при окислении; новый механизм растворения и пассивации сульфидов при выщелачивании; 
− исследования природы адсобатов и наноразмерных газовых структур («нанопузырьков») на поверхности гидрофобных материалов и их роли во флотации;
− механизм и наноразмерные продукты (наночастицы) взаимодействия растворов благородных металлов с поверхностью сульфидных минералов и других подложек;
− модель неклассического механизма нуклеации и кристаллизации наночастиц металлов и их сульфидов в водных растворах, включающего спинодальное расслоение пересыщенного раствора, эволюция во времени жидких интермедиатов в процессах;
− определены выход и свойства ультрадисперсных частиц в переработке руд цветных и благородных металлов;
Процессы в гидротермальных (автоклавных) условиях:
− разработаны подходы автоклавного обогащения по благородным металлам концентратов платиновых металлов и бедных промпродуктов аффинажного производства 
− разработан процесс кислотного разложения монацитовых руд с переводом лантаноидов в раствор с одновременным осаждением фосфорной кислоты на оксидах-гидроксидах железа(III); изучен химизм процесса 
Экстракционные и сорбционные процессы:
− впервые проанализированы общие закономерности экстракции кислот и солей металлов бинарными (солями органических кислот и органических оснований, «смешанными ионными», «ионными жидкостями») экстрагентами; дано обоснование процессу как новому классу 
− предложены и исследованы различные процессы извлечения и разделения ряда цветных, редких и благородных металлов с применением этого класса экстрагентов. На примере разделения РЗМ разработана программа, моделирующая разделение металлов в многоступенчатом противоточном экстракционном каскаде;
− синтезирован и исследован ряд новых экстрагентов и сорбентов, в частности: высокоэффективный экстрагент для селективного извлечения серебра и палладия из азотно – и солянокислых растворов – дисульфид бис(2,4,4-триметилпентил) дитиофосфиновой кислоты; композиционные сорбенты на основе активированных углей и гуанидинсодержащих соединений и др.;
− с использованием процессов экстракции и сорбции разработаны и предложены комбинированные технологические процессы переработки сырья редких и цветных металлов (никель, медь, цинк, индий, редкоземельные и другие элементы), в частности, для переработки руд Горевского свинцового, Порожинского марганцевого; Чуктуконского и Томторского редкометальных и других рудных месторождений Сибири; разработаны комплексные технологии извлечения брома и лития из сибирских подземных хлоридно-кальциевых рассолов
− изучена реакционная способность природных и модифицированных углей в процессе низкотемпературной солюбилизации в среде полиароматических растворителей;
Синтез и исследование новых материалов:
− получены методом ионообменного синтеза и охарактеризованы иттриевые гранаты, допированные РЗМ 
− получены и исследованы оксидные наноструктурированные материалы на основе метастабильных форм оксидов 
− разработаны методы синтеза нанокристаллических биметаллических частиц на основе благородных металлов путем контактного восстановления одних благородных металлов другими в автоклавных условиях; показана возможность целенаправленного варьирования их структурных характеристик, химического и фазового состава

Основные приборы и оборудование

фотоэлектронный спектрометр для анализа поверхности SPECS (Германия, 2007) для исследования поверхности методами РФЭС, УФЭС, ОЭС, РЭМ/ОЭМ, послойного анализа;
• мультимодовый зондовый микроскоп Solver P47 (НТ-МДТ, Россия, 2003);
• измеритель размера наночастиц и дзета-потенциала, ZetaSizerZS (Malvern, Великобритания, 2014);
• автоматизированный оптический анализатор OCA 15EC (измерения краевого угла смачивания и т.п.) с температурным блоком TPC-160 (DataPhysics, Германия, 2016);
• адсорбционный анализатор площади поверхности и пористости Micrometrics ASAP 2040 (США, 2008); 
• термоанализатор NETZSCH SDT Q600 (Германия, 2007); 
• комплекс капиллярного электрофореза и ВЭЖХ с МS-газоанализатором (Agilent, США); 
• микролаборатория для ионометрических и электрохимических исследований и анализа комплексов металлов в водных и органических средах («ИОНИКС альфа», Россия); 
• лабораторные проточные и автоклавные технологические установки для исследования кинетических закономерностей термических и каталитических превращений углеродсодержащих веществ при повышенных температуре и давлении.
Имеется доступ к приборам центров коллективного пользования КНЦ СО РАН и СФУ.
Методы исследований
• РФЭС, УФЭС, ОЭС, РЭМ/ОЭМ исследования поверхности (фотоэлектронный спектрометр SPECS, Германия, 2007);
• элементный анализ неорганических соединений (ICP-MS спектрометр Agilent-7500, США, 2004, Analyst-400, Perkin Elmer, 2007) и органических соединений (Flash), 
• рентгеновский послойный анализ (дифрактометр Panalitical X’pert Pro, Нидерланды, 2007, с геометрией съемки по Bragg-Brentano и полупроводниковым детектором PIXel;
• атомно-силовая микроскопия и спектроскопия, СТМ/СТС, в том числе in situ, укомплектованный жидкостной ячейкой (мультимодовый зондовый микроскоп Solver P47 (НТ-МДТ, Москва, 2003).

Сотрудники

Заведующий лабораторией Кузьмин Владимир Иванович  доктор химических наук +7 391 2051927 kuzmin@icct.ru