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

Изучение влияния СВЧ-волн на селективную дезинтеграцию частиц сульфидной руды

Новости

Оригинальные статьи: 2026 г. № 3

Изучение влияния СВЧ-волн на селективную дезинтеграцию частиц сульфидной руды

DOI: 10.56195/20793332-2026-26-3-9-14

Читать в pdf Р. С. Вопилин, В. А. Иодис
  1. ФГБУН «Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук» (НИГТЦ ДВО РАН), г. Петропавловск-Камчатский, Российская Федерация
стр. 9-14, №3/2026
Аннотация:
Работа выполнена с целью изучения влияния СВЧ-волн различной объемной интенсивности (3, 4,54 и 5,3 Вт/ см3) на селективную дезинтеграцию частиц сульфидной кобальт-медно-никелевой руды месторождения Шануч при различной продолжительности воздействия (60–480 с). Эксперимент показал, что СВЧ-обработка объемной интенсивностью 3 Вт/см3 (180 с) и 4,54 Вт/см3 (360 с) не вызывает визуально видимых структурных изменений на поверхности частиц сульфидной руды. Увеличение объемной интенсивности до 5 Вт/см3 при продолжительности 300 с вызывало как раскрытие существующих микротрещин, так и их образование. Эксперименты показали, что температура руды при объемной интенсивности излучения 3 Вт/см3 (480 с) обработки достигла 426,2 °С. При 4,54 Вт/см3 температура руды составила 476,4 °С через 360 с. При максимальной интенсивности температура достигла 468,2 °С через 300 с. При дальнейшей СВЧ-обработке с указанными объемными интенсивностями фиксирововались нелинейный рост температуры, замедление ее роста и стабилизация, что свидетельствовало о начале фазовых превращений в руде. Определена зависимость удельной теплоемкости руды от продолжительности процесса при трех данных объемных интенсивностях воздействия. Обработка частиц сульфидной кобальт-медно-никелевой руды месторождения Шануч сверхвысокочастотным излучением позволит за счет раскрытия, формирования микротрещин и роста контактной поверхности облегчить их последующую переработку, в частности интенсифицировать процесс бактериально-химического выщелачивания с целью выделения из них целевых компонентов.
Ключевые слова:
сульфидная руда, СВЧ-волна, микроволновое излучение, объемная интенсивность излучения, продолжительность, микротрещина, термомеханические напряжения, тепловое расширение
Для цитирования:
Вопилин Р.С., Иодис В.А. Изучение влияния СВЧ-волн на селективную дезинтеграцию частиц сульфидной руды. Маркшейдерия и недропользование. 2026; 26 (3): 9-14. https://doi.org/10.56195/20793332-2026-26-3-9-14.
Информация об авторах:
  1. Роман Сергеевич Вопилин – аспирант ФГБУН «Научно-исследовательский геотехнологический центр» Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН), г. Петропавловск-Камчатский, Российская Федерация
  2. Валентин Алексеевич Иодис – канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник ФГБУН «Научно-исследовательский геотехнологический центр» Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИГТЦ ДВО РАН), научный руководитель аспиранта, г. Петропавловск-Камчатский, Российская Федерация
Список литературы:
  1. 1. Jones D.A., Kingman S.W., Whittles D.N., et al. Understanding microwave assisted breakage. Minerals Engineering. 2005; 18 (7): 659-669.
  2. 2. Chen J., Li X., Gao L., et al. Microwave Treatment of Minerals and Ores: Heating Behaviors, Applications, and Future Directions. Minerals. 2024; 14 (219): 1-14. https://doi.org/10.3390/min14030219.
  3. 3. Lin F., Wang Z., Ao Y., et al. A high-power microwave continuous cracking system for hard ores. Ain Shams Engineering Journal. 2025; 16:103440. https://doi.org/10.1016/j.asej.2025.103440.
  4. 4. Tian X., Forster J., Bobicki E.R. Technological and economic considerations for the application of combined microwave assisted commination and multi-sensor ore sorting. Minerals Engineering. 2024; 208: 108582. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2024.108582.
  5. 5. Giyani B.F., Batchelor A.R., Kingman S.W. Microwave-enhanced heap leaching of porphyry copper ores: Part 1 – The role of mineralogy in microwave- induced fracture networking measured by X-ray computed tomography. Minerals Engineering. 2025; 233: 109589. https://doi.org/10.1016/j. mineng.2025.109589.
  6. 6. Винников В.А., Землянский Г.С. Исследование изменения величины плотности дислокаций в зернах пирита при его нагреве сверхвысокочастотным излучением. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2025; 12: 42-51. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2025_12_0_42. Vinnikov V.A., Zemlyansky G.S. A study of changes in the dislocation density in pyrite grains upon heating with microwave radiation. Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2025; 12:42-51. (In Russ.). https://doi.org/10.25018/0236_1493_2025_12_0 _42.
  7. 7. Трухин Ю.П., Иодис В.А., Хайнасова Т.С. СВЧ и УЗИ активация кинетики бактериально-химических процессов выщелачивания кобальт- медно-никелевых руд месторождения Шануч. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021; 11 (19): 113-123. https://doi.org/ 10.25018/0236_1493_2021_11_19_113. Trukhin Yu.P., Iodis V.A., Khainasova T.S. Microwave and ultrasound activation of the kinetics of bacterial-chemical processes of leaching cobalt- copper-nickel ores of the Shanuch deposit. Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2021; 11 (19): 113-123. (In Russ.). https://doi.org/ 10.25018/0236_1493_2021_11_19_113.
  8. 8. Вопилин Р.С. Выщелачивание руд с использованием СВЧ излучения. Недропользование XXI век. 2025; 4 (108): 98-107. Vopilin R.S. Leaching of ores using microwave radiation. Subsoil use XXI century. 2025; 4 (108): 98-107. (In Russ.).
  9. 9. Iodis V.A. Methods of ore processing by microwave radiation. Non-Ferrous Metals. 2023; 2: 14-18. https://doi.org/10.17580/nfm.2023.02.03.
  10. 10. Кунгурова В.Е. Минеральный и химический состав сульфидной медно-никелевой руды месторождения Шануч (Камчатка). Геология, география и глобальная энергия. 2018; 4 (71): 99-110. Kungurova V.E. Mineral and chemical composition of sulfide copper-nickel ore of the Shanuch deposit (Kamchatka). Geology, Geography and Global Energy. 2018; 4 (71): 99-110. (In Russ.).
  11. 11. Бабич А.В., Винников В.А. Экспериментальные исследования структурных изменений минеральных зерен пиритосодержащих руд в СВЧ полях. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2019; 6: 106-114. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-06-0-106-114. Babich A.V., Vinnikov V.A. Experimental studies of structural changes in mineral grains of pyrite-containing ores in microwave fields. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2019; 6: 106-114. (In Russ.). https://doi.org/10.25018/0236-1493-2019-06-0-106-114.
  12. 12. Киореску А.В. Механизмы воздействия микроволнового излучения на процессы выщелачивания минерального сырья. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015; 63: 335-339. Kioresku A.V. Mechanisms of influence of microwave radiation on leaching processes. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2015; 63:335-339. (In Russ.).
  13. 13. Olubambi P.A. Influence of microwave on the bioleaching behaviour of low-grade complex sulphide ores. Hydrometallurgy. 2009; 95 (1-2): 159-165. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2008.05.043.
  14. 14. Liu C., Liu H., Long J., et al. Interaction of dry and water-saturated uranium ore with microwave and enhanced extraction of uranium. Minerals Engineering. 2023; 196: 108047. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2023.108047.
  15. 15. Киореску А.В. Биовыщелачивание никеля, меди и кобальта из предварительно обработанной СВЧ-излучением руды. Успехи современного естествознания. 2019; 12: 51-56. https://doi.org/10.17513/use.37268. Kiorescu A.V. Bioleaching of Nickel, Copper, and Cobalt from Microwave-Pretreated Ore. Advances in Current Natural Sciences. 2019; 12: 51-56. (In Russ.). https://doi.org/10.17513/use.37268.
  16. 16. Charikinya E., Bradshaw S.M. An experimental study of the effect of microwave treatment on long term bioleaching of course, massive zinc sulphide ore particles. Hydrometallurgy. 2017; 173: 106-114. http://doi.org/10.1016/j.hydromet.2017.08.001.
  17. 17. Тажибаев К.Т., Султаналиева Р.М., Маканов К.М. и др. Характерная температура минимальной энергоемкости измельчения руд и минералов при нагреве СВЧ-волнами. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020; 9: 65-76. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2020-9-0-65-76. Tazhibaev K.T., Sultanalieva R.M., Makanov K.M., et al. Characteristic temperature of minimum energy intensity of grinding ores and minerals heated by microwave waves. Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2020; 9: 65-76. https://doi. org/10.25018/0236-1493-2020-9-0-65-76.

 

Теплоэнергетика России 2026

Новые материалы