Розвинено уявлення про взаємодію хлоридно-сульфатно-натрієвих шахтних вод з глиняно-карбонатними породами. Визначено роль карстових явищ у цих процесах. Запропоновано модель взаємодії мінералізованої води з глиняними антифільтраційними екранами та на її базі висвітлено шляхи вирішення проблеми надійного ізолювання мінералізованих шахтних вод у техногенних ставках-нагромаджувачах, споруджених з використанням природних глиняних матеріалів.

Розглянуто процеси взаємодії кислих компонентів атмосфери з мінералізованою природною та техногенною водою, а також води з глинисто-карбонатними грунтами основин водоймищ. Показано, що головною причиною осідання або руйнування основин і гребель техногенних водоймищ є гідрохімічні процеси карстового розчинення підкисленою водою придонних глинисто-карбонатних основин, яке супроводжується пластичною течією глинистих грунтів у коливальному режимі.

На підставі результатів реологічних, гідрохімічних і седиментаційних досліджень, а також термодинамічних розрахунків проаналізовано процеси структурної організації у зсувному потоці водних малолужних суспензій глинистих мінералів та оксидів заліза під впливом мінералізації води, домішок карбонатів і вуглекислого газу атмосфери. Викладено можливості реологічного методу у вивченні структурної організації. Обговорено механізм участі у самоорганізації глинистих структур, поряд з наночастинками силікатів, незначних кількостей ультрадисперсних домішок карбонатів і вуглекислого газу, практично завжди присутнього в дисперсних системах відповідно до його парціального тиску у повітрі. Розглянуто відповідні моделі структурної організації глинистих дисперсій у зсувному потоці.

Реологическим методом исследованы процессы уплотнения высокодисперсных железосодержащих шламов аглодоменного и сталеплавильного производств с учетом установленного явления псевдоаномалии вязкости и влияния на него добавок природных минералов монтмориллонита, гидрослюды и каолинита, а также дисперсного известняка. Даны рекомендации по оптимизации процесса уплотнения шламов на основе установленных закономерностей.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж620 + Л41-101.02

Рубрики:

Нанотехнології

Силікатні виробництва в цілому

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К309.2

Рубрики:

Шлами у металургії

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На основании результатов реологических, термографических, рентгенофазовых, электронно-микроскопических и седиментационных исследований обсуждена роль техногенных и природных наночастиц в структурной организации железооксидных и железооксидно-силикатно-карбонатных водных суспензий, выделенных из металлургических шламов. Показано, что устойчивость железосодержащих суспензий существенно зависит от наличия в них техногенных наночастиц силикатов и карбонатов. Последние оказывают влияние и на механизм контактной ферритизации наночастицами металлургических шламов при их термической обработке. Природные наночастицы слоистых силикатов усиливают стабильность железооксидных суспензий в ряду каолинит - гидрослюда - монтмориллонит.

Проведены сравнительные минералогический, химический, петрографический и дисперсный анализы дисперсных железооксидных металлургических шламов, образующихся в ходе переработки железной руды (агломерационные, доменные, мартеновские, конвертерные и маслосодержащие пыли и шламы прокатного производства, а также ультра- и высокодисперсные шламы накопительного сборника). Рассмотрены результаты их обогащения в седиментационном и гидроциклонном процессах, а также на концентрационном столе с учетом перераспределения сопутствующих микроэлементов и вредных для металлургического производства примесей (щелочные, цинк- и свинецсодержащие соединения). Оценена роль наночастиц и наноструктурных образований в этих процессах.

Рассмотрено влияние нанодисперсных частиц в составе бентонитов на коллоидно-химические, нанохимические и бальнеологические свойства пелоидов (лечебных грязей). На пелоидах Черного моря показано, что химический состав, предварительная термическая обработка и концентрация наноматериалов в пелоидной композиции существенно влияют на лечебные свойства грязей. Установлена взаимосвязь коллоидно-химических свойств монтмориллонита, основной минеральной составляющей бентонитов, и бальнеологической активности пелоидов в присутствии коллоидных добавок бентонитов и карбоната кальция, содержащих наночастицы.

Індекс рубрикатора НБУВ: К309.2

Рубрики:

Шлами у металургії

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Показана особая роль нанонауки и нанотехнологических инициатив в совершенствовании процессов переработки, обогащения и очистки железорудного сырья (ЖРС), в частности, осадочных железооксидносиликатных материалов (ЖОСМ), содержащих примеси соединений фосфора и других элементов. Рассмотрены коллоидно-химические и нанохимические представления о роли наночастиц в процессах науглероживания ЖРС и ЖОСМ с последующим прямым восстановлением содержащихся в них оксидов железа до металлической фазы, а также в процессах щелочной очистки и отделения железосодержащей фазы от соединений фосфора и других примесей. С использованием полученных результатов разработаны безотходные способы твердофазной переработки, а также обогащения и очистки ЖРС и ЖОСМ от соединений фосфора, кремния и других примесей, превосходящие известные методы прямого восстановления железа и его очистки.

30 лет назад учеными-коллоидниками было открыто явление избирательной гетерокоагуляции минеральных коллоидных частиц с микроорганизмами. Кратко раскрыта суть, теоретическое и практическое значение этого открытия. При изучении данного явления сотрудники Института биоколлоидной химии им. Ф. Д. Овчаренко НАН Украины получили фундаментальные и прикладные результаты, которые впоследствии легли в основу новейших научных направлений: биоколлоидной химии, биогеохимии, коллоидных биотехнологий, а в их рамках - биосинтеза наноразмерных частиц металлов и их соединений, нанофармации, наномедицины и нановетеринарии, биогеотехнологий, биоколлоидной экологии.

С помощью методов физико-химической геомеханики, коллоидной и биоколлоидной химии исследовано и подвергнуто анализу влияние ультрадисперсных структур и микроорганизмов на процессы метаморфизма полиминеральных железооксидносиликатных рудных материалов (ЖСРМ), а также на последующее механогеохимическое и биогеохимическое формирование под влиянием микроорганизмов осадочных железных руд, загрязненных мышьяком и фосфором. Показано, что свойства таких высокодисперсных железных руд и железосодержащих пелагических осадков зависят от всех стадий метаморфизма полиминеральных рудных материалов, условий восстановительной и геомеханической обработки. Отмечено значение полученных данных для разработки оптимальных условий очистки ЖСРМ от примесей кремния, мышьяка, фосфора и серы.

С использованием коллоидно-химических и биоколлоидных методов, а также методов физико-химической геомеханики выполнено моделирование механо- и нанохимических трансформаций в полиминеральных железооксидносиликатных рудных материалах (ЖСРМ) и в их составляющих - кварце, силикатах, оксидо-гидроксидах железа, что позволило расширить возможности оценки механизмов природных минералогических и техногенных наноструктурных превращений в ЖСРМ, а также путей их рационального практического использования. Установлено определяющее влияние процессов механохимического и микробиологического диспергирования как плотных наноструктурированных ЖСРМ, так и их осадочных образований на скорость и характер контактных межчастичных взаимодействий, протекающих е участием нанокластеров и наночастиц карбонатов, силикатов и гидроксидов железа различного химического строения.

С использованием физико-химических и микробиологических методов, а также методов физико-химической геомеханики изучено влияние наноструктур на процессы нанохимических и микробиологических трансформаций железооксидносиликатных рудных материалов (ЖСРМ) и показана их взаимосвязь с последующими процессами разделения, обогащения и очистки таких материалов. Отмечено лимитирующие влияние наноструктур на все стадии последовательно протекающих процессов природных и техногенных трансформаций ЖСРМ. На основании полученных результатов дано научное обоснование разработанных методов переработки и очистки ЖСРМ от примесей алюмосиликатов и мышьяка, фосфора и серы, а также даны рекомендации по их усовершенствованию. Практическая реализация разработанных экологически безопасных безотходных методов позволила получить из бедных ЖСРМ высокообогащенные магнетитовые и металлизированные концентраты, очищенные на 90 - 95 % от примесей.

Визначено оптимальні умови отримання ефективних лікувальних грязей (пелоїдів) порівняльним аналізом реологічних і мікробіологічних характеристик пелоїдів в процесі їх взаємозалежних змін.

Определены оптимальные условия получения эффективных лечебных грязей (пелоидов) сопоставительным анализом реологических и микробиологических характеристик пелоидов в процессе их взаимозависимого изменения.