С 23 по 25 июня ученые Горного института КНЦ РАН приняли в десятом международном форуме "Эффективность горнодобывающего производства – 2026", организованном челябинской компанией Сеймартек.
Форум, посвященный практическим вопросам повышения эффективности, надёжности и технологической устойчивости горнодобывающих предприятий, собрал как руководителей и специалистов промышленных предприятий, так и разработчиков и поставщиков решений для предприятий горно-металлургического комплекса.
Особое внимание участники уделили реальным производственным задачам: повышению производительности, снижению простоев, выбору технологических схем, модернизации оборудования, цифровизации управления и реализации крупных проектов на действующих ГОКах и рудниках - всеми этими вопросами в Горном институте занимаются с самого момента его основания.
Заместители директора по научной работе Александр Опалев и Олег Наговицын представили три доклада: "Рудоподготовка и предконцентрация: технологические возможности повышения качества сырья Кольского полуострова", "Получение магнетитовых концентратов премиального качества с использованием грубозернистой флотации" и "Уран, алмазы, железо: практика внедрения отечественной ГГИС". Руководитель лаборатории цифровых технологий горного производства Владимир Лаптев выступил с докладом "Импортозамещение систем средне-срочного планирования горных работ: от идеи до промышленной эксплуатации". Руководитель лаборатории флотационных реагентов и обогащения комплексных руд Галина Митрофанова - с докладом "Развитие флотационных методов при обогащении горно-химического и редкометалльного сырья Кольского полуострова". Темой выступления ученого секретаря Романа Никитина стала практика машинного обучения при обогащении железных руд, а старшего научного сотрудника Александра Фомина - разработка и обоснование комбинированной технологии комплексной переработки лопаритовых хвостов.
Сотрудники Горного института отметили, что почти каждая дискуссия форума так или иначе касалась цифровизации, которая воспринимается промышленниками уже не как необязательный дополнительный элемент, как одна из основ проекта. Разработанная специалистами институа горно-геологическая информационная система "МАЙНФРЭЙМ" - это мощный инструмент для полного цикла горного инжиниринга, который с успехом внедрен на многих ключевых горных предприятиях России. Новости лаборатории "МАЙНФРЭЙМ" можно узнавать, что называется, "в прямом эфире" в ее группе ВКонтакте https://vk.ru/mineframe_lab.
Форум, посвященный практическим вопросам повышения эффективности, надёжности и технологической устойчивости горнодобывающих предприятий, собрал как руководителей и специалистов промышленных предприятий, так и разработчиков и поставщиков решений для предприятий горно-металлургического комплекса.
Особое внимание участники уделили реальным производственным задачам: повышению производительности, снижению простоев, выбору технологических схем, модернизации оборудования, цифровизации управления и реализации крупных проектов на действующих ГОКах и рудниках - всеми этими вопросами в Горном институте занимаются с самого момента его основания.
Заместители директора по научной работе Александр Опалев и Олег Наговицын представили три доклада: "Рудоподготовка и предконцентрация: технологические возможности повышения качества сырья Кольского полуострова", "Получение магнетитовых концентратов премиального качества с использованием грубозернистой флотации" и "Уран, алмазы, железо: практика внедрения отечественной ГГИС". Руководитель лаборатории цифровых технологий горного производства Владимир Лаптев выступил с докладом "Импортозамещение систем средне-срочного планирования горных работ: от идеи до промышленной эксплуатации". Руководитель лаборатории флотационных реагентов и обогащения комплексных руд Галина Митрофанова - с докладом "Развитие флотационных методов при обогащении горно-химического и редкометалльного сырья Кольского полуострова". Темой выступления ученого секретаря Романа Никитина стала практика машинного обучения при обогащении железных руд, а старшего научного сотрудника Александра Фомина - разработка и обоснование комбинированной технологии комплексной переработки лопаритовых хвостов.
Сотрудники Горного института отметили, что почти каждая дискуссия форума так или иначе касалась цифровизации, которая воспринимается промышленниками уже не как необязательный дополнительный элемент, как одна из основ проекта. Разработанная специалистами институа горно-геологическая информационная система "МАЙНФРЭЙМ" - это мощный инструмент для полного цикла горного инжиниринга, который с успехом внедрен на многих ключевых горных предприятиях России. Новости лаборатории "МАЙНФРЭЙМ" можно узнавать, что называется, "в прямом эфире" в ее группе ВКонтакте https://vk.ru/mineframe_lab.
👍2
В RuTube-канале ПАО «Северсталь» вышло новое видео о биологической очистке карьерных вод на предприятиях компании, которую уже не первый год успешно внедряют специалисты Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН https://rutube.ru/video/fa65512fecdbdc68b0a6c0f0e47003da/?r=wd.
В этом году наш совместный проект достиг впечатляющего масштаба. Только в этом сезоне ученые расширили плавающие фитоочистные системы на отстойнике хвостохранилища на две тысячи квадратных метров (общая площадь достигла десяти тысяч квадратных метров), а на отстойнике Корпангского месторождения - на тысячу квадратных метров (общая площадь - четыре тысячи квадратных метров).
Как работает зеленая технология? На специальных плотиках и в фитосадках высажены местные растения: листостебельный мох, рогоз, тростник, осока, ольха и белокрыльник. Мох, кстати, отобран в ближайших болотах и идеально адаптирован к местному климату и специфической среде отстойника.
Загрязняющие вещества (в первую очередь соединения азота) служат растениям удобрением, и их корни забирают из воды все загрязнители.
Ученые ИППЭС КНЦ РАН регулярно проверяют состояние водоемов, в том числе отбирают пробы донных отложений и воды, чтобы анализировать микробиологический состав, и анализируют количество загрязняющих веществ в растениях.
Итоги прошлых лет подтверждают: система работает! В 2025 году средняя эффективность очистки по азотной группе составила порядка 32%.
Путь был долгим: от первых экспериментов по рукотворному заболачиванию на Оленегорском ГОКе в 2012 году до пилотного запуска на «Карельском окатыше» в 2020-м.
В этом году наш совместный проект достиг впечатляющего масштаба. Только в этом сезоне ученые расширили плавающие фитоочистные системы на отстойнике хвостохранилища на две тысячи квадратных метров (общая площадь достигла десяти тысяч квадратных метров), а на отстойнике Корпангского месторождения - на тысячу квадратных метров (общая площадь - четыре тысячи квадратных метров).
Как работает зеленая технология? На специальных плотиках и в фитосадках высажены местные растения: листостебельный мох, рогоз, тростник, осока, ольха и белокрыльник. Мох, кстати, отобран в ближайших болотах и идеально адаптирован к местному климату и специфической среде отстойника.
Загрязняющие вещества (в первую очередь соединения азота) служат растениям удобрением, и их корни забирают из воды все загрязнители.
Ученые ИППЭС КНЦ РАН регулярно проверяют состояние водоемов, в том числе отбирают пробы донных отложений и воды, чтобы анализировать микробиологический состав, и анализируют количество загрязняющих веществ в растениях.
Итоги прошлых лет подтверждают: система работает! В 2025 году средняя эффективность очистки по азотной группе составила порядка 32%.
Путь был долгим: от первых экспериментов по рукотворному заболачиванию на Оленегорском ГОКе в 2012 году до пилотного запуска на «Карельском окатыше» в 2020-м.
RUTUBE
«Карельский окатыш» продолжает применять фитотехнологии очистки сточных вод
Листостебельный мох на первый взгляд довольно неприметен. На самом деле – это маленький винтик большого механизма в проекте по очистке сточных вод, который уже несколько лет успешно реализуют на «Карельском окатыше». Помогают предприятию в этом научно-исследовательском…
👍2
Опыт оказался успешным и экономичным, и на его основе была выпущена методическая брошюра «Пора очищать Арктику». Технология пошла в тираж и применяется на других площадках «Северстали», а брошюру можно абсолютно бесплатно скачать на сайте Проектного офиса развития Арктики https://porarctic.ru/upload/pora-ochihat-arktiku.pdf.
Полное покрытие отстойников «зеленым щитом» планируется завершить к 2037 году. А уже этой осенью наши специалисты вернутся на комбинат для ремонта фитомодулей и нового этапа отбора проб.
Полное покрытие отстойников «зеленым щитом» планируется завершить к 2037 году. А уже этой осенью наши специалисты вернутся на комбинат для ремонта фитомодулей и нового этапа отбора проб.
1🔥2
В повседневном языке слово «дефект» почти всегда означает недостаток. Но если речь идет о кристаллической решетке, то дефект – это нарушение ее идеальной структуры. Структурные дефекты могут делать материал менее прочным и менее предсказуемым, но все может быть и наоборот – дефекты могут существенно усиливать прочностные и многие другие свойства материала. В настоящее время, в связи с развитием наноматериалов, неупорядоченность в атомной структуре становится важным инструментом и способна придавать материалу новые полезные свойства. Эта идея лежит в основе исследования, выполненного коллективом МФТИ МФТИ, НИЯУ МИФИ и XPANCEO вместе с коллегами из ЮЗГУ, ПНИПУ и Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН - статья о нем опубликована в журнале Applied Surface Science https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0169433226005490.
Авторы работы изучили, как можно изменить свойства наночастиц ниобата лития за счет контролируемого создания дефектов в их структуре. Речь идет о целенаправленном механохимическом воздействии.
Ниобат лития хорошо известен как функциональный материал с рядом уникальных электрооптических и нелинейно-оптических свойств. Его широко используют в фотонике, оптике и другой электронной техники. Однако в исходном состоянии его поверхность относительно инертна, что ограничивает возможности применения этого соединения в качестве активного материала для очистки воды от синтетических красителей. Исследователи показали, что ситуацию можно изменить, если перевести часть атомной структуры в особое дефектное состояние.
В ходе эксперимента порошок ниобата лития подвергался высокоэнергетическому измельчению в водной среде от двух до восьми часов. Такой процесс со стороны выглядит, как способ уменьшение размера частиц. И действительно их размер снижался примерно с 42 до 29 нанометров. Но основные исследуемые эффекты проявлялись на уровне структуры материала. На поверхности и внутри кристаллической решетки возникали вакансии на местах атомов лития, кислородные дефекты и особые центры ниобия, способные активно взаимодействовать с молекулами загрязнителей. Для проверки сорбционных свойств материала авторы использовали метиленовый синий. Это органический краситель, который часто применяется в лабораторных исследованиях как модельный загрязнитель водной среды. Такие вещества устойчивы, плохо разлагаются естественным путем и могут создавать экологические риски при попадании в сточные воды. Поэтому поиск материалов, которые способны эффективно связывать и удалять синтетические красители, остается важным направлением прикладной химии.
Ключевой результат работы состоит в том, что дефектный ниобат лития стал значительно эффективнее удерживать молекулы красителя. После восьми часов механохимической обработки максимальная сорбционная емкость материала выросла примерно в 25 раз и достигла около 100 мг/г. При этом эффективность удаления метиленового синего составила почти 97 %. Такой рост нельзя объяснить только увеличением площади поверхности из-за уменьшения частиц. Основная причина заключается в изменении химической природы поверхности.
Особенно интересен выявленный авторами парадокс. Поверхность обработанного ниобата лития имеет выраженный отрицательный заряд. С точки зрения простой электростатической модели это должно способствовать притяжению положительно заряженных молекул красителя. Однако эксперимент показал, что простого электростатического объяснения недостаточно. Реальная картина оказалась сложнее: решающую роль стали играть дефекты, создающие активные центры связывания. Такие центры позволяют молекулам красителя не просто притягиваться к поверхности, а вступать с ней в более прочное химическое взаимодействие.
Иначе говоря, обработка материала переводит процесс из режима слабого физического удерживания в режим хемосорбции. При хемосорбции молекула загрязнителя связывается с поверхностью значительно прочнее, поскольку взаимодействие имеет химическую природу.
Авторы работы изучили, как можно изменить свойства наночастиц ниобата лития за счет контролируемого создания дефектов в их структуре. Речь идет о целенаправленном механохимическом воздействии.
Ниобат лития хорошо известен как функциональный материал с рядом уникальных электрооптических и нелинейно-оптических свойств. Его широко используют в фотонике, оптике и другой электронной техники. Однако в исходном состоянии его поверхность относительно инертна, что ограничивает возможности применения этого соединения в качестве активного материала для очистки воды от синтетических красителей. Исследователи показали, что ситуацию можно изменить, если перевести часть атомной структуры в особое дефектное состояние.
В ходе эксперимента порошок ниобата лития подвергался высокоэнергетическому измельчению в водной среде от двух до восьми часов. Такой процесс со стороны выглядит, как способ уменьшение размера частиц. И действительно их размер снижался примерно с 42 до 29 нанометров. Но основные исследуемые эффекты проявлялись на уровне структуры материала. На поверхности и внутри кристаллической решетки возникали вакансии на местах атомов лития, кислородные дефекты и особые центры ниобия, способные активно взаимодействовать с молекулами загрязнителей. Для проверки сорбционных свойств материала авторы использовали метиленовый синий. Это органический краситель, который часто применяется в лабораторных исследованиях как модельный загрязнитель водной среды. Такие вещества устойчивы, плохо разлагаются естественным путем и могут создавать экологические риски при попадании в сточные воды. Поэтому поиск материалов, которые способны эффективно связывать и удалять синтетические красители, остается важным направлением прикладной химии.
Ключевой результат работы состоит в том, что дефектный ниобат лития стал значительно эффективнее удерживать молекулы красителя. После восьми часов механохимической обработки максимальная сорбционная емкость материала выросла примерно в 25 раз и достигла около 100 мг/г. При этом эффективность удаления метиленового синего составила почти 97 %. Такой рост нельзя объяснить только увеличением площади поверхности из-за уменьшения частиц. Основная причина заключается в изменении химической природы поверхности.
Особенно интересен выявленный авторами парадокс. Поверхность обработанного ниобата лития имеет выраженный отрицательный заряд. С точки зрения простой электростатической модели это должно способствовать притяжению положительно заряженных молекул красителя. Однако эксперимент показал, что простого электростатического объяснения недостаточно. Реальная картина оказалась сложнее: решающую роль стали играть дефекты, создающие активные центры связывания. Такие центры позволяют молекулам красителя не просто притягиваться к поверхности, а вступать с ней в более прочное химическое взаимодействие.
Иначе говоря, обработка материала переводит процесс из режима слабого физического удерживания в режим хемосорбции. При хемосорбции молекула загрязнителя связывается с поверхностью значительно прочнее, поскольку взаимодействие имеет химическую природу.
В данном случае важную роль играют координационно ненасыщенные центры Nb5+, которые возникают вследствие дефицита лития и образования кислородных вакансий. Эти центры работают как своеобразные «якоря» для молекул красителя.
Исследование показало также, что созданные дефекты влияют не только на способность материала очищать воду, но и на его оптические свойства. Ширина запрещенной зоны увеличивалась до 4,13 эВ. Это указывает на возможность тонкой настройки электронного строения материала за счет механохимической обработки. Таким образом, один и тот же подход позволяет одновременно влиять на сорбционные и оптические характеристики ниобата лития.
Полученные результаты важны не только для разработки новых сорбентов, способных эффективно удалять из воды синтетические красители. Работа демонстрирует, что дефекты в материале можно рассматривать как элемент проектирования. За счет контролируемого изменения структуры можно создавать материалы, которые обладают высокой устойчивостью в водной среде, избирательно взаимодействуют с загрязнителями и имеют настраиваемые электронные характеристики.
Для прикладных экологических задач такой подход особенно перспективен. Очистка сточных вод от устойчивых органических красителей остается сложной задачей, поскольку многие традиционные методы либо недостаточно эффективны, либо переводят загрязнитель из одной фазы в другую, создавая проблему дальнейшей утилизации осадка. Новые материалы открывают возможность более адресного воздействия на загрязняющие вещества, когда поверхность сорбента заранее «настраивается» под определенный тип молекул.
Важен не только состав вещества, но и то, как устроена его поверхность на атомном уровне. Дефект становится не «ошибкой» кристаллической структуры, а функциональным элементом, который можно использовать для создания материалов нового поколения.
Исследование показало также, что созданные дефекты влияют не только на способность материала очищать воду, но и на его оптические свойства. Ширина запрещенной зоны увеличивалась до 4,13 эВ. Это указывает на возможность тонкой настройки электронного строения материала за счет механохимической обработки. Таким образом, один и тот же подход позволяет одновременно влиять на сорбционные и оптические характеристики ниобата лития.
Полученные результаты важны не только для разработки новых сорбентов, способных эффективно удалять из воды синтетические красители. Работа демонстрирует, что дефекты в материале можно рассматривать как элемент проектирования. За счет контролируемого изменения структуры можно создавать материалы, которые обладают высокой устойчивостью в водной среде, избирательно взаимодействуют с загрязнителями и имеют настраиваемые электронные характеристики.
Для прикладных экологических задач такой подход особенно перспективен. Очистка сточных вод от устойчивых органических красителей остается сложной задачей, поскольку многие традиционные методы либо недостаточно эффективны, либо переводят загрязнитель из одной фазы в другую, создавая проблему дальнейшей утилизации осадка. Новые материалы открывают возможность более адресного воздействия на загрязняющие вещества, когда поверхность сорбента заранее «настраивается» под определенный тип молекул.
Важен не только состав вещества, но и то, как устроена его поверхность на атомном уровне. Дефект становится не «ошибкой» кристаллической структуры, а функциональным элементом, который можно использовать для создания материалов нового поколения.
👍2
1-s2 - Синтез и характеристика наночастиц LiNbO3. (a) Схема механохимического синтеза. (b) Типичная рентгенограмма (образец, измельченный в течение 2 ч), подтверждающая фазу R3c LiNbO3. (c) Изображение TEM наночастиц, измельченных в течение 8 ч, с гистограммой распределения размеров (вставка). Масштабная линейка: 100 нм. (d) Изображение HRTEM, показывающее межплоскостное расстояние (012) (3,75 Å) и соответствующую дифракционную картину SAED (вставка). Масштабные линейки: 10 нм (HRTEM), 5 1/нм (SAED).
👍2
Эволюция оптических свойств и зонной структуры. (а) Спектры поглощения в УФ-видимой области, демонстрирующие систематический сдвиг края поглощения в синюю сторону. (б) Графики Таука, предполагающие прямые разрешенные переходы (n = 2), показывающие зависимость ( αhν ) ² от энергии фотона ( hν ). Линии указывают на области линейной аппроксимации, экстраполированные к оси энергии для определения ширины запрещенной зоны, что свидетельствует о значительном расширении оптической запрещенной зоны.
👍1
Характеристики адсорбции и поверхностного заряда. (а) Изотермы адсорбции метиленового синего (МБ) на наночастицах LiNbO3, обработанных в течение различного времени. (б) Распределение дзета-потенциала, указывающее на стабильные отрицательные поверхностные заряды. (в) Аппроксимация данных адсорбции образца после 8 часов с помощью моделей Лангмюра, Фройндлиха и Темкина. (г) Сравнительные изотермы адсорбции Лангмюра для различных красителей (МБ, CV, R6G, MO) на образце после 8 часов, демонстрирующие селективность по отношению к катионным красителям.
👍2
Механистический переход от электростатического притяжения к хемосорбции, опосредованной дефектами. (Слева) Начальная стадия, на которой преобладают слабые электростатические силы на исходной поверхности. (Справа) Поверхность, «сконструированная с помощью дефектов», содержащая участки с дефицитом лития и кислородные вакансии, которые обнажают реактивные центры Nb⁵⁺. Эти дефекты служат высокоаффинными ловушками для молекул красителя, обеспечивая высокоэффективную хемосорбцию, преодолевающую электростатические ограничения.
👍2
Мы уже писали о том, что генеральный директор Кольского научного центра РАН, академик Сергей Кривовичев выступил в программе "Время науки" на Радио Комсомольская правда.
Если вы лучше воспринимаете информацию не на слух, а "глазами", то вам понравится расшифровка этой беседы, выложенная на сайте "Комсомолки". В разговоре участвуют академик РАН Александр Сергеев, радиожурналист Мария Баченина и Сергей Кривовичев.
Могут ли минералы рассказать, обитаемы ли планеты других миров? Узнаете по ссылке https://www.kp.ru/daily/277786/5255119/.
Если вы лучше воспринимаете информацию не на слух, а "глазами", то вам понравится расшифровка этой беседы, выложенная на сайте "Комсомолки". В разговоре участвуют академик РАН Александр Сергеев, радиожурналист Мария Баченина и Сергей Кривовичев.
Могут ли минералы рассказать, обитаемы ли планеты других миров? Узнаете по ссылке https://www.kp.ru/daily/277786/5255119/.
❤2👏2🔥1
#Прямосейчас в Апатитах собрались ученые из Института им. Н.С. Курнакова РАН, ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН, Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Сколтеха, СПбГУ, МГУ имени М.В.Ломоносова и других ведущих научных и образовательных организаций нашей страны. Здесь проходит двенадцатая Национальная кристаллохимическая конференция.
Несколько дней участники будут обсуждать обсуждать как фундаментальные аспекты кристаллохимии, так и прикладные ее направления. Девиз конференции - «От минералов к молекулярным кристаллам: теория, корреляции "структура-свойство", дизайн функциональных материалов".
Если вам интересно, чем живёт современная кристаллохимия, посетите посетить заседания в городском Дворце культуры.
Несколько дней участники будут обсуждать обсуждать как фундаментальные аспекты кристаллохимии, так и прикладные ее направления. Девиз конференции - «От минералов к молекулярным кристаллам: теория, корреляции "структура-свойство", дизайн функциональных материалов".
Если вам интересно, чем живёт современная кристаллохимия, посетите посетить заседания в городском Дворце культуры.
👍2