Заставить руду говорить: учёный из Хабаровского края нашёл ключ к «спящим» месторождениям

Лауреат премии ДВО РАН имени выдающихся учёных Дальнего Востока России

Константин Валерьевич ПРОХОРОВ

В Институте горного дела ДВО РАН обособленного подразделения Хабаровского Федерального исследовательского центра Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) разрабатывают технологии для горной промышленности. Ведущий научный сотрудник института кандидат технических наук Константин Прохоров был удостоен премии имени члена-корреспондента АН СССР Е.И. Богданова за цикл работ по созданию эффективных технологий переработки руд. В интервью нашей газете учёный рассказал, как с помощью комбинированных воздействий можно улучшить извлечение ценных компонентов, содержащихся в породе, почему горняки с осторожностью смотрят на инновации, и причём здесь квантовая химия.

Академик Ю.Н. КУЛЬЧИН и К.В. ПРОХОРОВ на вручении дипломов лауреатов премии ДВО РАН. Декабрь 2025 года.

Фото Александра КУЛИКОВА

– Константин Валерьевич, поздравляем с получением премии имени Е.И. Богданова! Расскажите, как вы пришли в науку и почему выбрали именно это направление – технологии переработки руд?

– В науку меня привели практически за руку. На четвёртом курсе заведующий кафедрой Тихоокеанского государственного университета  (ТОГУ) и заведующий лабораторией в Институте горного дела доктор технических наук Татьяна Николаевна Александрова, впоследствии член-корреспондент РАН, предложила научную работу, которая вылилась в диплом, а в дальнейшем и в диссертацию. Вот после пятого курса она рекомендовала меня для работы в ИГД.

– Если объяснять простыми словами, в чём суть ваших отмеченных наградой исследований? Что такое «комбинированные активационные воздействия», и как они помогают извлечь из руды то, что не удаётся при обычном подходе?

– По сути ключ к успеху воздействия на руду в активации поверхностей или растворов. Растворы становятся активнее, но при этом теряют стабильность, вот эта нестабильность и ускоряет процессы на поверхности частиц, которые мы пытаемся извлечь.

К.В. ПРОХОРОВ выступает с докладом на заседании президиума ДВО РАН. Декабрь 2025 года.

Фото Александра КУЛИКОВА

– В чём принципиальная новизна вашего подхода? Почему «комбинация» – например, термических и электрических воздействий – работает лучше, чем одно из них?

– Новизна в использовании электрической активации растворов и применения её во флотационных методах. Но главное – это описание механизма, происходящего на разделе фаз. До этого учёными лишь отмечалось, что активация раствора пульпы может интенсифицировать процесс флотации. Нам удалось смоделировать молекулярную динамику процесса и подтвердить расчёт экспериментом.

– Значительная часть ваших работ посвящена техногенному сырью – отвалам и хвостам. Насколько велик потенциал этого «вторичного» ресурса для экономики Дальнего Востока?

– Диссертацию я писал по переработке техногенного сырья. Сейчас переквалифицировался на золотосодержащие руды. Но у техногенного сырья непременно есть значительный потенциал, осталось только «вытащить» его с помощью новых технологий.

– Ваши разработки носят ярко выраженный прикладной характер. Чувствуете ли вы практический интерес со стороны горнодобывающих компаний? Видите ли реальные пути для внедрения ваших технологий?

– Пока не чувствуется большого интереса со стороны производственников, порой приходится очень долго доказывать эффективность наших подходов. Но ситуация с извлечением полезных компонентов с каждым годом усложняется, поэтому мы надеемся, что время внедрения наших научных разработок обязательно придёт. Сейчас они кажутся дорогими и сложными для внедрения, но мы работаем над их упрощением.

– Могут ваши технологии помочь в уменьшении объёмов накопленных техногенных отходов, улучшении состояния окружающей среды в старых промышленных районах?

– Переработка накопленных отвалов даёт дополнительный источник сырья, позволяет экономить ресурсы, и поэтому важна для различных отраслей промышленности. Кроме того, перерабатывая эти отвалы, мы окажем природе ощутимую помощь, уменьшая поступление в почву, водные объекты, воздушную среду вредных веществ, содержащихся в отвалах.

При решении ряда этих задач могут быть использованы разрабатываемые нами технологии.

Химическое шоу в рамках Общероссийского конгресса инженеров

– В ходе исследований сталкивались ли вы с неожиданными эффектами? Менялись ли ваши представления о процессах, происходящих внутри минерального сырья при активации?

– Как раз сейчас я наткнулся на интересный эффект в своих экспериментах. Натурный эксперимент показывал повторяющееся отклонение показателя. Сначала я подумал, что это проблема в оборудовании, но квантово-химические расчёты и расчёты молекулярной динамики (расчёт взаимодействия молекул в моей системе) объяснили его. Это было обнаружено не в минерале, а непосредственно в растворе. Скоро я подготовлю статью об этом эффекте.

Проведение лабораторного практикума

– Премия носит имя Е.И. Богданова, одного из основоположников советской школы обогащения. В чём вы видите преемственность и созвучие его идей с вашей работой сегодня?

– В одной из статей о Е.И. Богданове есть такая фраза: «Он ясно представлял не только стоящие перед институтом текущие задачи – он был ориентирован на будущее, на выполнение крупных фундаментальных и прикладных научных исследований». Вот, наверное, в этом и перекликаются мои исследования. Давно понятно, что нельзя ограничиваться только прикладными исследованиями в обогащении полезных ископаемых. Поэтому сегодня мои исследования не ограничиваются только натурными экспериментами, но включают и математические расчёты процессов и механизмов, протекающих в экспериментах.

– Над циклом работ трудилась целая команда. Кого из коллег и учеников вы хотели бы особенно поблагодарить?

– Особую благодарность я бы хотел выразить доктору физико-математических наук Андрею Николаевичу Чибисову за помощь в проведении квантово-химических расчётов. Именно благодаря расчётам можно правильно интерпретировать суть процессов, наблюдаемых в натурных экспериментах.

– Каковы ваши дальнейшие научные планы? Можем ли мы в перспективе ожидать создания опытно-промышленных установок, основанных на результатах ваших исследований?

– Да, безусловно. Сегодня основные замечания моим работам – это излишняя сложность процесса. Но пока это только лабораторные исследования, я работаю над упрощением сложных моментов и уверен в успехе. Вспомните, какого размера был первый транзистор, и каких размеров они уменьшились сейчас. С каждым новым исследованием установка будет совершенствоваться, а процессы оптимизироваться, и в будущем я смогу предложить опытно-промышленный образец установки интенсификации флотации, который удовлетворит производственников.

Константин Валерьевич с ребятами после лабораторного практикума

***

Исследования Константина Прохорова – наглядный пример того, как фундаментальная наука прокладывает путь для технологических прорывов в реальном секторе экономики. Его работы находятся на стыке физики, химии и горного дела, доказывая, что будущее эффективной и экологичной добычи полезных ископаемых неразрывно связано с глубоким пониманием процессов на молекулярном уровне, вызванных комбинированными активационными воздействиями на вещество. Несмотря на существующие трудности внедрения, учёный уверен в том, что сложные сегодня для внедрения технологии станут более доступными завтра. И установки, рождённые в стенах Института горного дела, помогут отечественным компаниям осваивать те ресурсы, которые ещё вчера считались бесперспективными.

Фото пресс-службы ХФИЦ ДВО РАН