Целью планируемых научных исследований является разработка новых гидрометаллургических процессов комплексной переработки низкосортного медьсодержащего сырья, представляющего собой, с одной стороны, техногенные отходы, в огромном количестве накапливающиеся в металлургическом производстве и загрязняющие окружающую среду, с другой, являющиеся сырьем для получения дополнительной высококачественной продукции.
В этой связи актуальным является вовлечение в переработку забалансовых полиметаллических руд с содержанием меди 0,2-0,5 %, отличающихся упорностью, тонкой вкрапленностью минералов, высоким содержанием кремнистых и мышьяковистых соединений, содержащих значительные количества благородных и редких металлов. Переработка такого сырья по существующим технологиям нерентабельна вследствие низкого содержания основного компонента и сложностью разделения руды на стадиях обогащения. Поэтому только комплексный подход с извлечением сопутствующих компонентов, таких как алюминий, кремний, железо, редкоземельные и благородные металлы, получением из них высококачественной востребованной продукции, позволит сделать переработку подобных материалов экономически и экологически выгодной.
С научной точки зрения представляется актуальным изучение особенностей минералогического и фазового строения исследуемых материалов с целью изучения физико-химических закономерностей разрабатываемых гидрометаллургических процессов, создания термодинамических и кинетических моделей поведения различных минералов в исследуемых гетерогенных системах, локализации благородных и редкоземельных металлов по фазам с целью минимизации их потерь на последующих стадиях переработки. Планируется изучение эффективности и теоретических закономерностей процессов предварительной обработки материалов методами сверхтонкого измельчения, гравитационного обогащения с использованием турбулизационной центробежной концентрации и обогащения с использованием флотационных процессов и механоактивации.
В ходе выполнения проекта планируется изучение кинетических закономерностей протекания процессов автоклавного обескремнивания медьсодержащих концентратов в присутствии различных окислителей, выявление особенностей гидротермального осаждения мышьяксодержащих соединений, получения железосодержащих продуктов (магнетита пигментного качества, высокожелезистого концентрата, железной губки и др.) с применением процессов высокотемпературного выщелачивания.
Планируется исследование физико-химических закономерностей выщелачивания изучаемых материалов в азотнокислых средах в присутствии хлорсодержащих реагентов, позволяющих увеличить степень извлечения благородных металлов. Новым с научной точки зрения является изучение вопросов улавливания образующихся оксидов азота и регенерации азотной кислоты применительно к данным видам сырья (содержащего сульфиды и оксиды металлов, с высоким содержанием кремнистых соединений и карбонатов). Важной задачей планируемых исследований является организация процесса регенерации азотной кислоты с ликвидацией выбросов азотсодержащих газов.
Планируется создание новых гидрометаллургических процессов, являющихся универсальными применительно к подобным видам сырья, полупродуктов, образующихся на металлургических предприятиях на различных переделах производственного цикла.