1.2. Цели и задачи экспериментального исследования применительно к минерально-сырьевому комплексу

Минерально-сырьевой комплекс России является базовой областью развития народного хозяйства и составляет материально-экономическую основу для развития смежных отраслей производства. Одно из ключевых мест минерально-сырьевого комплекса в экономике России вызывает необходимость дальнейшего повышения его технико-экономических показателей на основе совершенствования техники и технологии добычи и переработки полезных ископаемых природного и техногенного происхождения. К приоритетным задачам развития минерально-сырьевого комплекса России на современном этапе относятся:

- расширение сырьевой базы горнодобывающей и перерабатывающей промышленности. Вовлечение в сферу производства новых месторождений, в том числе в экономически неразвитых районах. Выявление новых видов сырья, добыча и переработка сырья техногенного происхождения;

- разработка высокоэффективных технологий для добычи и переработки, как традиционных видов сырья, так и вновь выявленных, отличающихся сложными горно-геологическими условиями для добычи и неблагоприятным сочетанием химико-минералогического состава для его переработки;

- создание высокопроизводительных, экономичных в эксплуатации и технологичных в изготовлении конструкций машин и механизмов, механизированных и автоматизированных комплексов, аппаратуры для осуществления химико-металлургических процессов, а также вспомогательного оборудования различного назначения;

- повышение качества производимой продукции и расширение её ассортимента на основе комплексной переработки. Производство новых видов продукции, обладающей высокими потребительскими свойствами;

- разработка и внедрение систем автоматизации, обеспечивающих решение ключевых производственных вопросов таких, как занятость обслуживающего персонала во вредных условиях труда и достижение высокой экономической эффективности производства;

- создание экологически безопасных производств, отличающихся высокой глубиной переработки сырья и исключающих накопление отходов. Переработка техногенных отходов и образований, разработка и внедрение ресурсосберегающих технологических процессов и производств, обеспечивающих комплексное решение технико-экономических и экологических вопросов при добыче и переработке сырья природного и техногенного происхождения.

Все перечисленные задачи, а также связанные с их решением вопросы составляют комплекс проблем минерально-сырьевой отрасли России, находящихся под постоянным вниманием научно-технического сообщества и нуждающихся в проработке на основе дальнейшего развития научно-технической компоненты горнодобывающей и перерабатывающей отрасли.

В Российской Федерации имеется значительный опыт по решению указанных проблем с использованием достижений в области фундаментальных и прикладных наук. Заметный вклад в этой области сделан отраслевыми и академическими институтами, вузами и университетами, и в целом научным сообществом России с использованием передовых научных подходов и производственного опыта отечественных и зарубежных предприятий.

Существенный вклад в решение проблем минерально-сырьевого комплекса на протяжении всего периода существования с 1773 года вносит Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» – Первое высшее техническое учебное заведение России, которое на современном этапе развития участвует в решении задач горнометаллургической отрасли по всему спектру имеющихся проблем. Несмотря на постоянное внимание к проблемам минерально-сырьевого комплекса и развитую исследовательскую инфраструктуру, направленную на их решение, заметная часть вопросов приобретает новые качества и новые аспекты, составляющие актуальные задачи современного горнометаллургического производства.

Заметный вклад в решение отраслевых задач может быть сделан на переделе переработки минерального сырья, включающем обогащение полезных ископаемых и его химико-металлургическую переработку. Сложность данного этапа переработки, отличающегося производством крупнотоннажной продукции высокой хозяйственной значимости и стоимости, является залогом достижения высоких технико-экономических показателей. Необходимым элементом такой работы является подготовка новых технических решений на основе проведения комплекса фундаментальных, поисковых и прикладных научно-исследовательских работ. В наиболее общем виде круг задач, решаемых в ходе научного исследования применительно к производству металлургической продукции из сырья природного и техногенного происхождения, включает:

- Выбор и обоснование принятого направления исследований на основе анализа существующих технологических решений и технических возможностей производственного комплекса.

- Выбор сырьевой базы, источников техногенных отходов и образований горнометаллургического комплекса перспективных для решения вопросов извлечения цветных, редких и благородных металлов и переработки неметаллической составляющей.

- Термодинамическое обоснование возможности протекания технологически значимых процессов в физико-химических системах, определяющих возможность переработки техногенных отходов и образований горнометаллургического комплекса.

- Определение механизма ведущих физико-химических процессов, обеспечивающих извлечение цветных, редких и благородных металлов, и утилизацию неметаллической составляющей.

- Установление кинетических закономерностей и зависимостей, определяющих продолжительность ведения технологического процесса.

- Методическую проработку экспериментальных исследований по определению технологически значимых факторов для переработки природного сырья, техногенных отходов и образований, содержащих цветные, редкие и благородные металлы.

- Экспериментальное определение значимости технологических факторов и оптимизацию режима ведущих технологических операций, обеспечивающих развитие новых направлений переработки природного сырья, технологических полупродуктов и отходов.

- Определение патентоспособности разрабатываемых технических решений.

- Математическое описание ведущих технологических процессов и определение уточнённых показателей осуществления операций и переделов путём выполнения экспериментальных исследований в укрупнённом масштабе.

- Разработку рациональных аппаратурно-технологических решений, обеспечивающих достижение высокой экономической эффективности, при создании новых производств и реконструкции действующих производственных мощностей.

- Оценку полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.

- Разработку рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР, в том числе по их коммерциализации и внедрению в образовательный процесс.