Нанотехнології в гірництві: вилучення металів з гідромінеральної сировини методами супрамолекулярної хімії

Abstract

Актуальність роботи. Гідромінеральна сировина, що включає аномально насичені промислово цінними хімічними елементами підземні, поверхневі та промислові (стічні та шахтні) води є джерелом отримання галогенів, лужних металів та ін. цінних компонентів. Науковий пошук та апробація раціональних методів їх вилучення є актуальною науково-прикладною задачею. Мета статті – за результатами дослідження підземних і шахтних вод Південно -Західного Донбасу як можливої гідромінеральної сировини показати необхідність застосування та апробації методів супрамолекулярної хімії для вилучення металовмісних нанооб′єктів (йонів, молекул та їх асоціатів) з рідин. Об’єктом дослідження є гідромінеральна сировина, що містить промислово цінні хімічні елементи у водних розчинах. Методологія досліджень – вивчення хімічного складу підземних і шахтних вод Донбасу, експериментальні дослідження вилучення хімічних елементів з водних розчинів методами супрамолекулярної хімії із застосуванням краун-етеру. Результати досліджень. Показано, що підземні і шахтні води Південно-Західного Донбасу можна розглядати як новий, нетрадиційний вид мінеральної сировини, зокрема, Li, Br, Ge та ін. Обґрунтовано і експериментально підтверджено на прикладі Au, що вилучення металів з водних розчинів можливе методами супрамолекулярної хімії шляхом утворення комплексів «гість-господар», де «господарем» виступає молекула краун-етеру, а «гостем» – йон, молекула або молекулярний агрегат металу.

Actuality of work. Hydromineral raw material, that includes anomalously saturated industrially by valuable chemical elements underground, superficial and industrial (sewer and mine) water is the source of receipt of halogens, alkaline metals, valuable components. A scientific search and approbation of rational methods of their exception are the actual scientifically-applied task. Aim of the article - on results research of underground and mine wa ters of South-west Donbas as possible hydromineral raw material to show the necessity of application and approbation of methods of supramolecular chemistry for the exception of metal-containing nanoobjects (ions, molecules and their associates) from liquids. A research object is hydromineral raw material that contains industrially valuable chemical elements in water solutions. Methodology of researches is a study of chemical composition of underground and mine waters of Donbas, experimental researches of exception of chemical elements from water solutions by the methods of supramolecular chemistry with application to crown ether. Results of researches. It is shown that underground and mine water of South-west Donbas it is possible to examine as a new, uncon ventional type of mineral raw material, in particular, Li, Br, Ge and other Reasonably and it is experimentally confirmed on the example of Au, that the exception of metals from water solutions is possible the methods of supramolecular chemistry by formation of complexes "owner-owner", where as a "owner" a molecule comes forward to crown ether, and by a "guest" is an ion, molecule or molecular aggregate of metal.