Объект исследования: монофазные и сложные шпинельные композиции системы MgO-Cr2O3-Al2O3, железисто-силикатные шлаки руднотермических печей и медеплавильных конверторов. Установлено, что на свойства синтезируемой шпинели оказывают влияние состав исходной композиции и температура синтеза. Определены оптимальный состав и интервал спекания шпинели. Изучены физико-химические превращения шпинельных фаз в контакте с железисто-силикатными расплавами. Выявлена наибольшая стабильность твердых растворов сложных шпинелей, содержащих повышенное количество катионов алюминия. Разработана технология получения периклазошпинельных огнеупоров на шпинельной связке с применением железисто-силикатных шлаков.

Исследованы: фазовый состав руд, растворов, сорбентов; механизм бактериально-химического перевода золота в раствор в кислых и щелочно-цианистых средах; механизм сорбции золота по функциональным группам сорбента. Предложен анионообменный механизм взаимодействия сернокислых форм тиомочевины и анионита АМ-2Б при десорбции золота, отличный от ранее предполагаемой физической адсорбции.

Объект исследования: неорганические и органические соединения ртути в шламах ацетальдегидного, сернокислотного производств, в пылях свинцовых и ртутных заводов, в промпродуктах и отходах процесса хлорно-щелочного электролиза. Установлены закономерности процессов испарения и конденсации ртути при нагревании ее соединений в вакууме. Построены диаграммы парциальных давлений Hg-C-O. Отмечено влияние температуры конденсационной поверхности на полноту осаждения ртути. Определены условия максимальной скорости конденсации паров ртути при достаточно высокой полноте осаждения пара. Выбраны аппаратура и вакуумная технология извлечения ртути из шламов ацетальдегидного производства.

Исследованы процессы восстановления металлов на поляризуемых электродах. Обоснован перевод на постоянный ток печи с коксовым фильтром. Разработана методика осциллографических измерений потенциалов поляризации на металлических и графитовых электродах в водных растворах и шлаковых расплавах. Определены вольтамперные характеристики систем графитовых электродов в шлаковых расплавах, установлена их линейная зависимость для токов поляризации до 50 кА/м2. Указано на перспективность замены переменного тока постоянным для электропечей с коксовым фильтром ввиду снижения реактивных потерь и повышения производительности.

Исследовано поведение галлия и элементов примесей (V, Cr, Fe, Cl, P, S) на поляризованном галламном электроде. Выведена функциональная зависимость изменения тока от потенциала. Определены параметры поляризационных кривых. Дан сравнительный анализ кинетических зависимостей процессов электролиза, цементации и электроцементации при концентрации галлия в растворе 0,35-1,1 г/л. Изучен процесс диспергирования цементирующего сплава. Показано, что пограничное натяжение галлия и галламы алюминия в растворах может служить количественной оценкой совокупного влияния физико-механических и физико-химических факторов на процесс электрохимического восстановления галлия. Разработана методика определения поверхностного натяжения галлия и галламы алюминия в щелочном растворе в присутствии примесей.

Определены состав продуктов плавки на черновую медь, влияние газовой фазы на содержание меди в шлаках. Разработана энергосберегающая непрерывная малоотходная технология получения черновой меди. Проведен термодинамический анализ системы Сu2S-FeS-Fe3O4-P2O3. Изучено равновесное распределение меди в системе Cu-шлак-газовая фаза. Создана установка для определения газонасыщенности при боковой продувке газом жидкости. Потери меди снижены в 1,8 раза.

Установлены области аморфизации в системах Fe-P-Mo, Fe-P-V, Fe-P-Mn. Показано, что для аморфизирования сплавов содержание фосфора в системе должно находиться в пределах 12-16 ат.%. Кристаллизация сплавов происходит с образованием сложных фосфидов типа (FeMe)2P и (FeMe)3P. Исследованы физико-химические свойства сплавов на основе систем Fe-P-Si и Fe-P-Si-C. Выявлено влияние кремния на структурные особенности расплавов, концентрации и температуры - на активность компонентов. Рекомендована технология получения аморфных сплавов из промпродуктов металлургического и фосфорного производств. Изготовлены и испытаны аморфные ленты из сплава Fe-P-Mn-V-Si и экраны полотняного плетения. Оптимальными с точки зрения магнитных свойств оказались сплавы: железо - 87-88 масс.%, ванадий - 2-3, марганец - до 5, кремний - до 3, фосфор - 8-11 мас.%.

Исследован химический и минералогический состав ильменитов Обуховского месторождения, в которых преобладающей фазой является аризонит. Проведен термодинамический анализ системы титан-железо-кислород. Отмечена стадиальность равновесных соотношений в процессе восстановления метатитана железа газообразными и твердыми восстановителями. Завершающей стадией является восстановление насыщенного твердого раствора TiO2 в FeO.2TiO2 до железа. Изучена кинетика твердофазного восстановления искусственно синтезированных и природных ильменитов монооксидом углерода и твердым углеродом. Предложены схемы процесса восстановления ильменита (метатитана железа) с образованием тагировита или аносовита. Определено влияние типа твердого восстановителя и брикетирования на кинетические параметры восстановления обуховских ильменитов. Разработана более экономичная, чем электроплавка на титанистый шлак, технологическая схема переработки ильменитовых концентратов: обжиг окомкованной ильменитовой шихты, сепарация восстановительного продукта, получение титанового концентрата, его хлорирование с выделением TiCl4, выпуск пигмента TiO2 и магнитного железного промпродукта.

Изучены поведение и формы нахождения синих, фиолетовых, бурых сульфитокомплексов осмия (VI) в аммиачных, аммиачно-сульфатных и сернокислых растворах, механизм экстракции рения. Выявлены: закономерности поведения рения, осмия и высокодисперсных коллоидных систем в процессе высокотемпературной реэкстракции; вещественный и элементный составы дисперсной фазы, выделенной из экстракта при оптимальных условиях. Установлено, что при температурах выше 60оС дисперсная фаза выделяется в самостоятельный продукт, осмий и рений переходят в реэкстракт.

Изучены влияние нестационарных энергетических воздействий на жидкие системы (растворы неорганических соединений, оксидные и оксидносульфидные расплавы), структурные преобразования, механизм фазовых переходов. Для сложных расплавов оксидов характерны электрофоретические эффекты, аналогичные эффектам в водных растворах: многокомпонентные оксидные расплавы имеют электронный тип проводимости; формирование жидких систем происходит в результате межмолекулярных химических реакций; электролитическая диссоциация является энергетическим процессом, а не результатом растворения или фазового перехода первого рода.