В связи с истощением запасов легкообогатимого сырья и для компенсации растущего дефицита высококачественного минерального сырья стратегией развития горнодобывающей промышленности России предусмотрено вовлечение в эксплуатацию новых и нетрадиционных типов месторождений. В работе представлены результаты по разработке технологии извлечения низкоразмерного золота из хвостов углеродистой флотации. Обоснован режим микроволновой обработки углеродистых хвостов при мощности печи 1000 Вт и времени обработки 12–15 минут для укрупнения низкоразмерного золота до размеров нескольких микрон, что дает возможность их дальнейшего извлечения. В качестве способа для извлечения укрупненного золота обосновано флотационное обогащение с предварительной модификацией «носителя» для сорбции на него растворенного золота и последующего его извлечения.

Рассмотрены проблемы и перспективы развития технологической минералогии, алгоритм применения ее методов и подходов в управлении комплексной переработкой минерального сырья. Основной акцент сделан на развитие научных и методических предпосылок решения проблемы рационального освоения минерального сырья, максимально возможного извлечения и комплексного использования минералов, расширение и укрепление минерально-сырьевой базы. Определена главная цель технологической минералогии – создание научно-методических предпосылок решения проблемы рационального недропользования. В статье представлены методы и подходы технологической минералогии и перспективы их развития в решении задач комплексного освоения минерального сырья.

Даны предпосылки расширения использования отходов недропользования в качестве источников минерального сырья, рассмотрены связанные с этим технологические и экологические ограничения. Приведен обзор современных технологий и оборудования переработки отходов недропользования для извлечения полезных ископаемых и ценных компонентов, представлены примеры их коммерческого внедрения.

Дано определение устойчивого развития применительно к горнопромышленному комплексу. Рассмотрены концепции доступных наилучших технологий, циркулярной экономики, «зеленого роста» с точки зрения их вклада в устойчивое развитие. Показано, что устойчивое развитие предприятий на современном этапе невозможно без повышения экологичности производства. Проанализировано законодательство Российской Федерации и практика его применения для внедрения концепции «зеленого роста» в горнопромышленном комплексе. Разработаны новые технологические решения для горных предприятий Мурманской области, позволяющие минимизировать техногенные воздействия на окружающую среду и увеличить полноту использования минерального сырья.

Представлены результаты выполняемых в ИПКОН РАН в рамках научной школы академика РАН В.А. Чантурия исследований по разработке и обоснованию новых селективных реагентов – собирателей и растительных модификаторов, обладающих комплексообразующими свойствами по отношению к благородным металлам и обеспечивающих прирост извлечения ценных компонентов на 5–7% при флотации золотосодержащих минералов. Выполненные исследования подтвердили необходимость создания новых видов отечественных селективных реагентов направленного действия и совершенствования на их основе реагентных режимов, способных обеспечить получение дополнительного объема готовой продукции и сократить потери золота с хвостами обогащения.

Морфотектонические индексы являются полезными инструментами для изучения влияния тектонической активности в определенном регионе. Расчет этих показателей с использованием преимуществ географической информационной системы (ГИС) на большой территории полезен для выявления потенциальных нарушений, связанных с активной тектоникой. Этот метод полезен в регионах, на которых было проведено мало морфотектонических исследований. Примером таких районов могут служить водоразделы горного района Сирч. Водоразделы района Сирч, расположенные в Центральной части на юго-востоке Ирана, являются идеальной зоной для оценки концепций этих показателей при прогнозировании относительной тектонической активности в соответствии с исследованием дренажных систем или горных фронтов. На основе значений рассчитанных индексов, включая Форм-фактор (FF), коэффициент уплотнения (CC), коэффициент циркулярности (RC), коэффициент удлинения (RE), относительную высоту бассейна (BH) и число прочности (RN), получен конечный показатель, называемый активным тектоническим индикатором (ATI). Последний представляет собой комбинацию вышеперечисленных показателей и оценивает морфотектоническую активность на основе формы водоразделов. Путем измерения и объединения этих показателей была определена стадия тектонической активности Сирчского региона путем анализа водоразделов этого региона.

На основе принципов устойчивого развития природно-техногенных территорий разработана методология оценки воздействия горнопромышленного комплекса на окружающую среду. В основу данной методологии положены многолетние (более 20 лет) исследования компонентов окружающей среды территории, находящейся под интенсивным техногенным воздействием горнопромышленного комплекса Среднего Урала. Осуществлена систематизация и анализ данных, полученных в ходе полевых и лабораторных исследований. Разработанная методология является универсальной, включает в себя шесть последовательных этапов и рекомендуется к внедрению на предприятиях горнопромышленного комплекса, в научно-исследовательских и проектных институтах для прогнозирования дальнейшего развития горнопромышленных комплексов на любых территориях, а также для принятия эффективных природоохранных мероприятий.

Отражены приоритетные научные и технологические исследования по вовлечению техногенных минеральных ресурсов в эффективную переработку в условиях новых экономических вызовов, стоящих перед горнодобывающей и перерабатывающей отраслями. В работах, проводимых ИПКОН РАН совместно с вузами, научно-производственными организациями и предприятиями, разработан обширный научный задел и созданы отечественные инновационные технологии комплексной и глубокой переработки труднообогатимого техногенного сырья сложного вещественного состава и гидроминеральных техногенных ресурсов. Рассмотрены современные возможности переработки техногенного минерального сырья с применением новейших технологий, базирующихся на последних достижениях фундаментальных наук и комбинированных обогатительно-гидрометаллургических процессах.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований технологических свойств минеральных компонентов и разделяющих сред при обогащении алмазосодержащего сырья методами тяжелосредной (ТСС), липкостной (ЛС) и пенной (ПС) сепараций. Раскрыт механизм коррозионного разрушения ферросилиция в процессе тяжелосредной сепарации алмазосодержащих продуктов. Разработан и апробирован новый образец коррозионно-устойчивого ферросилиция, полученный методом азотирования поверхности ферросилициевых гранул. Экспериментально установлена возможность направленного модифицирования технологических свойств алмазных кристаллов электрохимическими и физико-химическими методами для повышения эффективности их извлечения в процессах ЛС и ПС алмазосодержащего материала. Эффективность разработанных технических решений подтверждена результатами опытных испытаний соответствующих процессов сепарации алмазосодержащего сырья.

Изложены результаты исследования взаимного влияния подземного стока и результатов антропогенной деятельности в горных и предгорных и равнинных территориях Центральной Азии. Необходимость исследований определялась серьезными последствиями антропогенной деятельности, которая в последние годы потребовала включение этих задач в разряд проблем национальной безопасности государств Центральной Азии. К таким задачам относятся экстенсивное использование существующих водных ресурсов в бассейнах рек Сырдарья и Амударья, которое отразилось в известной трагедии Аральского моря, загрязнении водных ресурсов при мирных испытаниях ядерного оружия. Это негативно отразилось на состоянии экологии в Восточном Казахстане, вызвало нерациональное использование водных ресурсов Азии. Эти и другие факторы определили необходимость разработки возможностей прогнозирования состояния как водной среды, так и самих воздействующих факторов деятельности человека. Решение проблемы, изложенное в настоящей статье, основывается на развиваемых авторами новых фундаментальных научных представлениях, собственном и привлекаемом материале результатов и выражено в предлагаемых конкретных путях решения.