A A A Ц Ц Ц Ц

ШРИФТ:

Arial Times New Roman

ИНТЕРВАЛ:

х1 х1.5 х2

КЕРНИНГ:

Обычный Средний Большой

ИЗОБРАЖЕНИЯ:

Черно-белые Цветные
Для слабовидящих Обычная версия
научно-технический и производственный журнал
ISSN 2079–3332 (print)
ISSN 3034-6835 (online)
основан в 2001 году

Влияние ультразвуковой обработки рудной пульпы с частотой 22 кГц на рост кинетики бактериально-химических процессов

Новости

Оригинальные статьи: 2025 г. № 6

Влияние ультразвуковой обработки рудной пульпы с частотой 22 кГц на рост кинетики бактериально-химических процессов

DOI: 10.56195/20793332-2025-25-6-40-45

Читать в pdf А. А. Аврейцевич, В. А. Иодис
  1. ФГБУН Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН), г. Петропавловск-Камчатский, Российская Федерация
стр. 40-45, №6/2025
Аннотация:
Проведен анализ исследований ультразвукового воздействия для интенсификации процессов обогащения минерального сырья, активации, регенерации и переработки отработанных катализаторов. Исследование показало, что ультразвуковая обработка благодаря создаваемым кавитации, радиационному давлению, акустическим потокам действительно позволяет существенно ускорить процессы обогащения под средством удаления поверхностных отложений, оксидных пленок, диспергации частиц. Проведено экспериментальное исследование процесса бактериально-химического выщелачивания сульфидных кобальт-медно-никелевых руд с использованием предварительной ультразвуковой обработки рудной пульпы и без нее для увеличения кинетики процесса, извлечения целевых металлов. Исследование показывает, что использование ультразвукового излучения (22 кГц ± 1,65, 23 Вт/см2, 1 800 с) способствует увеличению скорости процесса: по никелю (Ni) – в 1,83 раза, по меди (Cu) – в 2,83 раза, по кобальту (Co) – в 3,86 раза, способствует росту извлечения: по Ni – в 2,18 раза, по Cu – в 4,02 раза, по Co – в 2,96 раза. Эксперименты показали, что бактериально-химическое выщелачивание сульфидной кобальт-медно-никелевой руды при отношении Т:Ж рудной пульпы 1:3, отношении Т:Ж пульпы бактериальной суспензии 1:5 целесообразно для получения богатых по составу полиметаллических растворов никеля, меди и кобальта. В целях интенсификации извлечения целевых металлов необходимо продолжить исследования процесса бактериально-химического выщелачивания при различных плотностях рудной пульпы, пульпы бактериальной суспензии, различной продолжительности ультразвукового воздействия, частоты излучения, его различных интенсивностях.
Ключевые слова:
ультразвуковое излучение, сульфидные руды, активация рудной пульпы, оксидные пленки, биогидрометаллургическая переработка, бактериально-химическое выщелачивание, никель, медь, кобальт
Для цитирования:
Аврейцевич А.А., Иодис В.А. Влияние ультразвуковой обработки рудной пульпы с частотой 22 кГц на рост кинетики бактериально-химических процессов. Маркшейдерия и недропользование. 2025;25(6):40-45. https://doi. org/10.56195/20793332-2025-25-6-40-45.
Информация об авторах:
  1. Артём Александрович Аврейцевич – аспирант Федерального государственного бюджетного учреждения науки Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН), 683002, г. Петропавловск-Камчатский, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
  2. Валентин Алексеевич Иодис – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН), научный руководитель аспиранта, 683017, г. Петропавловск-Камчатский, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы:
  1. 1. Иодис В.А. Лабораторный реактор для ультразвукового воздействия на пульпу кобальт-медно-никелевой руды. Горный журнал. 2023; 81-87. https://doi.org/10.17580/gzh.2023.12.13. Iodis V.A. Laboratory reactor for ultrasonic treatment of cobalt-copper-nickel ore pulp. Mining Journal. 2023; 12: 81-87. (In Russ.). https://doi. org/10.17580/gzh.2023.12.13.
  2. 2. Трухин Ю.П., Иодис В.А. Разработка укрупненного проточного каскадного бактериально-химического реактора с УЗИ- и СВЧ-активацией для бактериально-химической переработки кобальт-медно-никелевых руд. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно- технический журнал). 2021; S19: 147-158. https://doi.org/ 10.25018/0236_1493_2021_11_19_147. Trukhin Yu.P., Iodis V.A. Development of a large-scale flow-through cascade bacterial-chemical reactor with ultrasound and microwave activation for bacterial-chemical processing of cobalt-copper-nickel ores. Mining Information and Analytical Bulletin (scientific and technical journal). 2021; S19: 147-158. (In Russ.). https://doi.org/10.25018/0236_1493_2021_11_19_147.
  3. 3. Патент РФ № 2061066, 05.12.1993. Шестаков В.И., Нешков А.И., Волков В.П. Способ выщелачивания металлов из руд и устройство для его осуществления. 1996. Patent of the Russian Federation No. 2061066, 05.12.1993. Shestakov V.I., Neshkov A.I., Volkov V.P. Method for leaching metals from ores and device for its implementation. 1996. (In Russ.).
  4. 4. Хмелёв В.Н., Барсуков Р.В., Барсуков А.Р. и др. Ультразвуковой технологический аппарат с пятью рабочими инструментами различного диаметра для проведения научных исследований. Южно-Сибирский научный вестник. 2022; 4 (44): 106-109. Khmelev V.N., Barsukov R.V., Barsukov A.R., et al. Ultrasonic technological apparatus with five working tools of different diameters for conducting scientific research. South Siberian Scientific Bulletin. 2022: 4 (44): 106-109. (In Russ.).
  5. 5. Подкаменный Ю.А., Кадырбекова Э.А. Теория и практика применения ультразвуковых воздействий в процессах обогащения рудного и нерудного сырья. Проблемы минералогии, петрографии и металлогении. Научные чтения памяти П. Н. Чирвинского. 2021; 24: 172-179. https://doi.org/10.17072/chirvinsky.2021.172. Podkamenny Yu.A., Kadyrbekova E.A. Theory and practice of using ultrasonic effects in the beneficiation of ore and non-metallic raw materials. Problems of mineralogy, petrography and metallogeny. Scientific readings in memory of P. N. Chirvinsky. 2021; 24: 172-179. (In Russ.). https:// doi.org/10.17072/chirvinsky.2021.172.
  6. 6. Патент РФ № 2018134376, 28.09.2018. Секисов А.Г., Хрунина Н.П., Прохоров К.В., Рассказова А.В. Способ извлечения благородных металлов из руд и концентратов. 2019. Бюл. № 16.Russian Federation Patent No. 2018134376, September 28, 2018. Sekisov A.G., Khrunina N.P., Prokhorov K.V., Rasskazova A.V. Method for extracting precious metals from ores and concentrates. 2019. Bulletin No. 16. (In Russ.).
  7. 7. Li H., Li S., Peng J., et al. Ultrasound augmented leaching of nickel sulfate in sulfuric acid and hydrogen peroxide media. Ultrasonics Sonochemistry. 2018; 40: 1021-1030. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.08.031.
  8. 8. Hu Y., Guo P., Wang S., Zhang L. Leaching Kinetics of Antimony from Refractory Gold Ore in Alkaline Sodium Sulfide under Ultrasound. Chemical Engineering Research and Design. 2020; 164: 219-229. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2020.09.029.
  9. 9. Lu J., Wang N., Yuan Z., et al. The effects of ultrasonic wave on heterogeneous coagulation and flotation separation of pentlandite-serpentine. Minerals Engineering. 2022; 188: 107828. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2022.107828.
  10. 10. Gui Q., Fu L., Hu Y., et al. Oxidative pretreatment of refractory gold ore using persulfate under ultrasound for efficient leaching of gold by a novel eco-friendly lixiviant: Demonstration of the effect of particle size and economic benefits. Hydrometallurgy. 2023; 221: 106110. https://doi. org/10.1016/j.hydromet.2023.106110.
  11. 11. Чантурия В.А., Миненко В.Г., Самусев А.Л. и др. Механизм влияния комбинированных энергетических воздействий на интенсификацию выщелачивания циркония и редкоземельных элементов из эвдиалитового концентрата. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2017; 5: 105-112. https://doi.org/10.15372/FTPRPI20170512. Chanturia V.A., Minenko V.G., Samusev A.L., еt al. Mechanism of influence of combined energy impacts on the intensification of leaching of zirconium and rare earth elements from eudialyte concentrate. Physical and Technical Problems of Mineral Resource Development. 2017; 5: 105-112. (In Russ.). https://doi.org/10.15372/FTPRPI20170512.
  12. 12. Патент РФ № 2080921, 10.06.1997. Сульман Э.М., Сульман М.Г., Матвеева В.Г. и др. Способ регенерации палладиевого катализатора гидрирования. 1997. Russian Federation Patent No. 2080921, 10.06.1997. Sulman E.M., Sulman M.G., Matveeva V.G., et al. Method for regenerating palladium hydrogenation catalyst. 1997. (In Russ.).
  13. 13. Муллакаев М.С., Асылбаев Д.Ф., Оганян Г.Б. и др. Ультразвуковая интенсификация процесса каталитического окисления меркаптанов. Нефтепереработка и нефтехимия. 2010; 9: 39-41. Mullakaev M.S., Asylbaev D.F., Oganyan G.B., еt al. Ultrasonic intensification of the process of catalytic oxidation of mercaptans. Oil refining and petrochemistry. 2010; 9: 39-41. (In Russ.).
  14. 14. Oza R., Shah N., Patel S. Recovery of nickel from spent catalysts using ultrasonication-assisted leaching. Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2011; 86 (10): 1276-1281. https://doi.org/10.1002/jctb.2649.
  15. 15. Feng C.L., Zhang C., Yuan S.H., et al. Sustainable recovery of surface-deposited oils and valuable metals from uncrushed spent hydroprocessing catalysts. Journal of Cleaner Production. 2022; 338: 130564. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.130564.
  16. 16. Vyas S., Ting Y. Effect of ultrasound on bioleaching of hydrodesulphurization spent catalyst. Environmental Technology & Innovation. 2019; 4:100310. https://doi.org/10.1016/j.eti.2019.01.004.
  17. 17. Иодис В.А. Активация, регенерация и переработка отработанных катализаторов с использованием ультразвукового воздействия. Маркшейдерия и недропользование. 2025; 25 (3): 61-65. https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-3-61-65. Iodis V.A. Activation, regeneration, and recycling of spent catalysts using ultrasonic treatment. Mine surveying and subsurface use. 2025; 25 (3):61-65. (In Russ.). https://doi.org/10.56195/20793332-2025-25-3-61-65.
  18. 18. Sand W., Gehrke T., Jozsa P.-G., et al. (Bio)chemistry of bacterial leaching – direct vs. indirect bioleaching. Hydrometallurgy. 2001; 59 (2–3):159-175. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(00)00180-8.
  19. 19. Rodriguez Y., Ballester A., Blazquez M.L. et al. New information on the pyrite bioleaching mechanism at low and high temperature. Hydrometallurgy. 2003; 71: 37-46. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(03)00174-9.
  20. 20. Левенец О.О. Бактериально-химическое выщелачивание сульфидной кобальт-медно-никелевой руды при разных плотностях пульпы. Вестник ДВО РАН. 2014; 4: 96-100. Levenets O.O. Bacterial-chemical leaching of sulfide cobalt-copper-nickel ore at different pulp densities. Bulletin of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences. 2014; 4: 96-100. (In Russ.).
  21. 21. Tributsch H. Direct vs indirect bioleaching. Hydrometallurgy. 2001; 59: 177-185.
  22. 22. Кузякина Т.И., Хайнасова Т.С., Левенец О.О. Биотехнология извлечения металлов из сульфидных руд. Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2008; 2 (12): 76-85. Kuzyakina T.I., Khainasova T.S., Levenets O.O. Biotechnology of metal extraction from sulfide ores. Vestnik KRAUNC. Earth Sciences. 2008; 2 (12): 76-85.
  23. 23. Shen L., Cheng J., Wang J., et al. Biofilm formation and development during the pyrite bioleaching of moderately thermophilic microorganisms. Hydrometallurgy, 2023; 222: 106183. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2023.106183.

 

Золото России и СНГ

Новые материалы