Gli scienziati dell'Università federale degli Urali (UrFU) in Russia stanno lavorando per risolvere il problema dell'estrazione di metalli non ferrosi e nobili che si trovano nei minerali difficili da lavorare. Attualmente, ci sono molti giacimenti dove è tecnicamente difficile estrarre componenti di valore. Ciò può essere dovuto alla presenza di metalli del gruppo dell'oro e del platino su scala nanometrica, la loro disseminazione nella matrice solforata dei minerali, o la presenza di composti altamente tossici come l'arsenico o l'antimonio nel minerale.

Secondo il responsabile del progetto, ricercatore senior presso il Dipartimento accademico UrFU di metallurgia non ferrosa Denis Rogozhnikov, la rilevanza dello studio è determinata dalla necessità di trovare nuovi modi per elaborare tali materiali refrattari, come a causa dell'esaurimento dei minerali ricchi di minerali e del deterioramento delle materie prime lavorate, attualmente, le tecnologie esistenti non sono efficienti o convenienti sia dal punto di vista economico che ambientale.

"Anche i moderni metodi ad alta intensità, come la macinazione di minerali ultrafini, lisciviazione batterica, ossidazione ad alta temperatura dell'autoclave, non sempre ci consentono di raggiungere tassi accettabili per l'estrazione di metalli non ferrosi e nobili, " dice Denis Rogozhnikov. "A questo proposito, è di particolare importanza cercare modi per aprire minerali così resistenti e isolare ulteriormente l'oro, metalli d'argento o platino al fine di ridurne le perdite nelle varie fasi del processo tecnologico."

L'obiettivo della ricerca è studiare i modelli fisico-chimici e i meccanismi di dissezione dell'acido nitrico di minerali solfuri resistenti contenenti metalli non ferrosi e nobili. Ciò consentirà di completare i principi fondamentali del processo idrochimico ad alta intensità di sviluppo di tali materiali resistenti contenuti nelle materie prime lavorate dei complessi minerari e metallurgici sia russi che globali.

"Vogliamo creare una tecnologia integrata per la lavorazione idrometallurgica di materiali così complessi, realizzare uno studio di fattibilità del progetto, testarlo su scala pilota e in futuro costruire imprese industriali per elaborare questi tipi di materie prime preziose basate sulla lisciviazione dell'acido nitrico, " sottolinea Denis Rogozhnikov. "Nel corso del progetto, sarà risolto il compito fondamentale di sviluppare un processo per utilizzare i gas nitrosi formati durante la lisciviazione senza la loro rimozione dal sistema in un ciclo chiuso."

Da un punto di vista scientifico, di grande interesse sono i risultati dello studio dei fenomeni superficiali alle interfacce solido-liquido:la formazione di film di prodotti intermedi, lo spessore e la continuità dei film, proposte per eliminare la loro influenza sulla velocità dei processi studiati, e altre determinate caratteristiche cinetiche. Sulla base degli studi effettuati, è previsto lo sviluppo di modelli matematici della lisciviazione dell'acido nitrico dei monosolfuri naturali in questione. Questi modelli permetteranno di calcolare le velocità dei processi e il grado di dissezione dei materiali in esame per determinate composizioni mineralogiche.

Per creare nuove tecnologie, sono in corso piani per condurre ricerche sia su monosolfuri modello che su impianti di produzione reali. Questo ci consentirà di applicare i risultati della ricerca nel settore reale dell'economia:le imprese metallurgiche.

"Un vantaggio estremamente importante della complessa tecnologia in via di sviluppo è un prerequisito per ottenere rifiuti industriali rispettosi dell'ambiente, poiché in questo caso si tratta di lavorare materie prime contenenti composti altamente tossici, principalmente arsenico, " Osserva Denis Rogozhnikov. "[Prendiamo in considerazione] lo smaltimento e l'ulteriore stoccaggio a lungo termine dei rifiuti sotto forma di composti che sono insolubili, compatto e non soggetto agli effetti delle condizioni atmosferiche naturali. Questo fornisce un altro importante vantaggio della tecnologia:il fattore ambientale".

Gli scienziati sono fiduciosi che il coinvolgimento di materie prime refrattarie contenenti oro nella lavorazione fornirà ulteriori vantaggi dalla vendita di prodotti di valore recuperabile di metalli preziosi. A sua volta, il trattamento di componenti tossici aiuterà a evitare multe imposte dalle agenzie ambientali, che hanno costantemente rafforzato i requisiti per il controllo ambientale negli ultimi anni.

Il progetto, guidato da Denis Rogozhnikov, ha ricevuto una borsa di studio presidenziale di due anni per lo sviluppo della ricerca scientifica. La sovvenzione ammonta a 600 mila rubli all'anno. Inoltre, il gruppo di ricerca del progetto entrerà a far parte del Centro di Ricerca e Formazione "Tecnologie Industriali Avanzate, " creato nella regione degli Urali nell'ambito del progetto nazionale "Scienza".