Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1 Отходы рудника (хвосты).
Рис.2 Надувной купол.
Рис.3 Схема.

Углубленная переработка отходов рудников с извлечением благородных металлов

Ключевые слова:  Интернет-олимпиада, нанобиоструктура

Автор(ы): Тимирбаева Юна

Опубликовал(а):  Шушарина Анастасия Леонидовна

20 июня 2011

Существуют различные способы извлечения из руды благородных металлов, таких как золото и серебро. Основным методом является химический, он основывается на окислении нерастворимых соединений благородных металлов, в дальнейшем получении их водорастворимых комплексов, сорбционном или экстракционном их выделении и освобождении целевых продуктов из комплексов. Наибольшее распространение имеет цианидный метод, заключающийся в том, что руду подвергают обработке энергичными окислителями (перманганат калия, нитрит натрия и др.). В щелочной среде, ионы благородных металлов связывают в водорастворимые цианидные комплексы добавлением цианида натрия. Комплексы сорбируют на активированном угле или ионообменных смолах с последующим выделением целевого продукта из комплекса. Данным методом добиваются 85 %-ного извлечения золота в раствор. Главным недостатком этого способа является высокая токсичность цианидов и возникающие экологические проблемы. В отработанных рудных материалов содержится большое количество цианидов, при этом присутствует некоторое количество благородных металлов (в некоторых случаях до 1,5 г на тонну). Для решения такого рода экологической проблемы и более углубленной переработки отходов рудного производства предлагаю использовать потенциал нанобиоструктур. Предлагаемый метод основан на использовании нанобиоструктур для извлечения благородных металлов и выделении из шлама цианидов (процесс децианизации) для их последующей безопасной утилизации.

Предлагаемый способ применим, прежде всего, для углубленной переработки бедных, забалансованных и потерянных руд, при освоении частично или полностью отработанных месторождений руд.(Рис. 1)

Мне видятся следующие недостатки аналогичных методов: температурная, временная и стерильность. Температурный недостаток – немаловажным фактором в предлагаемом методе является температура, т.к. основная масса перерабатываемых пород располагается на территории с низкими температурами, а процесс осуществляется при температурах не ниже + 20 по Цельсию. В моем методе, процессы предлагаю осуществлять в быстро возводимых конструкциях, например надувных куполах, с круглогодичным периодом переработки. (Рис. 2)

Временной недостаток – больший период переработки для такого рода процессов. В моем методе он компенсируется за счет круглогодичного метода переработки в первую очередь. Стерильность – нанобиоструктуры могут терять активность в нестерильных условиях, это связанно с вытеснением активных структур посторонней микрофлорой. Я предполагаю решить эту проблему путем осуществления процесса в среде агрессивной для посторонней микрофлоры, в растворе жизнедеятельности дрожжей.

Предлагаемая к разработке нанобиоструктура, в целом является нанороботом, выращенным с определенным кругом задач, которые можно задавать при выращивании. Например, для осуществления выделения благородных металлов – им необходимо задать металлорастворяющую активность именно выделяемого металла, а для децианизации – задать способность к растворению цианидов и их укрупнению для последующей фильтрации. Другими словами, нанобиоструктура будет универсальной, с «открытым кодом» позволяющим нацеливать ее на определенный вид растворения и укрупнения.
При этом среда обитания и функционирования нанобиоструктуры задается таким образом, что не позволяет функционировать в ней посторонней микрофлоры. По моему мнению, наиболее дешевым и экологическим будет раствор жизнедеятельности дрожжей (ЖД).

При всей кажущейся фантастичности данного подхода, я думаю, метод возможно осуществить. Т. к. в природе существуют аналогичные «выращенные в природе» бактериальные культуры, выделенные из золотоносного месторождения, которые растворяют золото; получение серебра - обработкой серебро содержащей руды суспензией клеток тиобактерий в питательной среде. Я предполагаю возможность создания нанобиоструктур с заданными параметрами выделения веществ. При этом метод имеет экологическую направленность и востребованность для использования. Кроме этого, он универсален
и есть возможность его использования на других экологических проблемах.

Предполагаемую структуру процесса я попыталась отразить в схеме (рис.3)

Тимирбаева Юна, ученица 7 «А» класса гимназии №44 г. Пензы


В статье использованы материалы: Интернет-олимпиада


Средний балл: 7.3 (голосов 3)

 


Комментарии
На картинке не стали править, но и не стоит так сильно стыдить семиклассницу за одну ошибку, все будет хорошо.
Пастух Евфграфович, 20 июня 2011 14:13 
«Медаль свободы»
Всё у Юны будет хорошо
(пусть только лётчик не ошибётся, и водитель и врач-хирург и ракетчик и минёр и судья, потому что правовая ответственность начинается с 14 лет и выдают паспорт Гражданина Российской Федерации, и... а остальным, не будем идеалистами, немножко можно , например, конструктору "Аполлон-13")
Пастушеская драматургия пустоты...

Поправил другие ошибки (опечатки, как пишет очень вежливый АБЩ) в тексте, включая название. К сожалению, невозможно это сделать с Рис. 3, весьма сильно диссонирующим с классическим (додемократическим или до-ЕГЭ-шным) русским языком.
Вероятно, английский (или различные формы руглиша и его албанских диалектов) станут доминантными на постсоветском пространстве. Они проще, конечно, и, стало быть, "демократически" живуче; главное, чтоб органично стали "родными"...

А суть работы - весьма неплохая, конечно; и содержание полностью в духе и букве времени...
Раствор жизнедеятельности дрожжей - это брага (спиртовая барда, по-научному), что-ли?

Цианид, кстати - это универсальный консервант. В старых прописях его полагалось добавлять против загнивания в растворы белка в количестве 0,01-0,02%. Так что большая часть бактерюг там немедленно помрёт.

Ещё, звучит диковато, но факт: цианид очень активен, поэтому не образует длительного экологического загрязнения.
Л В А, 23 июня 2011 09:43 
Бактериальное выщелачивание только запатентовано более полувека назад (1958год, США). Чем бактерия или иной микроорганизм принципиально хуже саморазмножающегося в определённой среде наноробота?
Выглядит такой способ добычи примерно так.

Метод древний, им как и иными бактериальными методами пользовались с глубокой древности, весьма вероятно в Южной Америке индейцы. Позже опыт был перенят испанцами, но у себя позже применён. В Венгрии с 16века известен полный цикл.

Весьма активно используется, понятное дело в основном не у нас, люди сидящие на добыче крайне ригидны даже если есть возможность увеличить извлекаемость драгметаллов или меди. Мы предлагали дополнительную добычу производить из вод там гда съём идёт с использованием сорбентов, вообще для мелких месторождений их использовать (обычная добыча нерентабельна) так на испытаниях чуть не убили. Из десятков ловушек выжило всего несколько. Старатели.
В послемыслии:
поудалили все, топором повырубили, знать "право имеют" ...
Борьба с серьезными недостатками планируется, в том числе
суицидными и прочими кардинальными мерами.
Тимирбаева Юна Денисовна, 23 августа 2011 20:41 
Благодарю за столь мудрые и правильные замечания по моей работе, буду учитывать и дорабатывать.
Ильинский Иван Игоревич, 22 декабря 2011 18:04 
очень четко сформулирована мысль и выявлены проблемы
Согласен, очень познавательно, интересно и четко все поставлено и сформулировано.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Магические кластеры
Магические кластеры

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Графеновые маски выходят на борьбу с Covid 19. Графен губит вирусы. Сенсор для противотуберкулезного препарата. Взаимодействие Дзялошинского-Мории и механическая деформация. Скирмионы займутся растяжкой?

Ученые разработали технологию трехмерной печати генно-инженерных конструкций для направленной регенерации костных тканей
Группа российских ученых разработала оригинальную технологию трехмерной печати персонализированных изделий из биоактивной керамики и создала персонализированные ген-активированные имплантаты. Проведен комплексный физико-химический и биохимический анализ экспериментальных образцов ген-активированных материалов и персонализированных имплантатов для инженерии и направленной регенерации костных тканей, полученных с использованием технологий трехмерной печати, включая доклинические исследования на крупных животных.

Ученые из ИОФ РАН осуществили лазерный перенос графена
Исследователи из Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН (ИОФ РАН) напечатали «смятый» графен на кремниевой подложке, используя метод лазерно-индуцированного прямого переноса. Этот относительно простой процесс может заменить трудоемкие литографические способы создания гарфеновых структур в перспективных устройствах микроэлектроники.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.