Объект исследования: земная кора и литосфера сейсмических регионов, данные многолетних наблюдений за вариациями геофизических полей, гидрохимического состава и уровня подземных вод, метео- и георотационного режимов Земли. Охарактеризованы состояние проблемы прогноза землетрясений, закономерности глобальной сейсмичности. Проведены многопараметрическое моделирование и районирование земной коры по упруго-прочностным, энергетическим, геофизическим параметрам очаговых зон сильных землетрясений Северного Тянь-Шаня. Оценено напряженно-деформированное состояние новейших морфоструктур как следствие тангенциального сжатия земной коры. Описаны геолого-геофизическая модель тектоносферы Тянь-Шаня, физико-математические модели формирования аномалий в геофизических полях, сейсмическом режиме, поведенческих реакциях животных. Показан вклад различных природных (космофизических и метеорологических) факторов в напряженное состояние земной коры и в процессы формирования дислокационных зон. Дана трактовка современной геодинамики тектоносферы Центрально-Азиатского орогенного пояса.

Цель: эффективная и экологически чистая деструктивная очистка от примесей алюминатно-галлатных растворов глиноземного производства озонированием в пенном слое. В качестве озонаторов использованы реакторы трубчатого или пластинчатого типов. Специальное устройство позволяет управлять высотой слоя и размером ячеек пены. Большая поверхность фаз дает возможность осуществлять реакцию быстро и в полном объеме. Представлены результаты исследований процессов озонирования смешанных алюминатных растворов Павлодарского алюминиевого завода. Опробована методика определения степени деструкции окрашенных органических веществ измерением оптической плотности окисленных растворов. Выбран наиболее эффективный способ удаления остатков окислителя из озонированных растворов. Показано, что цементация галлия галламой алюминия из очищенных растворов протекает стабильно, с высокими технико-экономическими показателями.

Цель: переработка мелких фракций спеков с минимальными потерями полезных компонентов и незначительными капитальными вложениями в изменение аппаратурно-технологической схемы. Изучен фазово-минералогический состав спеков, образующихся из паспортных шихт Павлодарского алюминиевого завода. Определено влияние хлорсодержащих пылей на качество спеков и выход мелкой фракции: доля мелкой фракции увеличивается с возрастанием содержания хлор-ионов в спеке. Усовершенствована технология переработки хлорсодержащих спеков. Предложено отделять мелкие (0-2 мм) фракции от крупных (2-8 мм) и раздельно их выщелачивать (крупные фракции - в трубчатом аппарате по существующей схеме, мелкие - агитационным методом).

Объект исследования: полиметаллические концентраты Жезказгана. Проведены тигельные плавки в восстановительной и слабоокислительной средах медных гранул совместно с медно-свинцово-цинковым коллективным концентратом и конверторным шлаком. Подача концентрата в шихту с невосстановленным шлаком приводит к увеличению содержания свинца и цинка в шлаке и в штейне. Восстановленный конверторный шлак в шихте снижает потери цветных металлов в отвальном шлаке, что особенно заметно для цинка, и практически не приводит к накоплению цинка и свинца в штейне, т.е. исключает циркуляцию этих металлов в переделах плавка-конвертирование. Полномасштабное внедрение способа переработки концентратов на Жезказганском медьзаводе с учетом повышения извлечения металлов на стадии обогащения позволит получить более 4500 т товарной меди, 12 тыс. т свинца и 20 тыс. т цинка в товарной пыли в год.

Объект исследования: экстракт, полученный при извлечении рения из промывной серной кислоты, межфазные взвеси (МФВ), выделенные из экстракта. Цель: выделение МФВ в самостоятельный продукт, содержащий осмий и рений. Разработаны методики количественного определения МФВ в органических и водных средах. Изучен элементный и вещественный состав МФВ. Установлено, что основу МФВ составляет элементная сера (60 мас. %). Отмечено присутствие рения, осмия, селена, висмута, меди, свинца, кадмия, алюминия, кремния, железа, сурьмы. Определен оптимальный режим формирования и выделения МФВ из экстрагента, при котором степень извлечения составляет 94,34 %. Предложена принципиальная технологическая схема получения из МФВ металлического осмия и перрената аммония, включающая процессы высокотемпературной реэкстракции, восстановительного обжига, низкотемпературной отгонки оксида осмия (VIII), осаждения оксида осмия (IV), восстановления и очистки металла, выщелачивания огарка обжига, осаждения перрената аммония из фильтрата. Степень извлечения из МФВ осмия составила 76,61 %, рения в черновой перренат аммония - 82,22 %.

Исследована электротермическая плавка свинцовых пылей медного производства различного состава. Отработаны оптимальные условия получения свинца, содержащего золото и серебро. Извлечение свинца составляет 96-97 %, благородных металлов - более 99,9 %. Изучено поведение цветных металлов при электротермической плавке. Показано распределение свинца, цинка, меди, мышьяка, кадмия, золота, серебра, селена, теллура, рения по продуктам плавки. Для создания комплексной технологии переработки свинцовых пылей, имеющих сложный фазовый и химический состав, опробован низкотемпературный синтез тиосолей цветных металлов. Проведены водное и сульфидно-щелочное выщелачивание спека, плавка кека выщелачивания с содой и углеродсодержащим восстановителем. Получен свинец высокого качества, содержащий 98-99 % металла с высоким содержанием золота и серебра.

Цель: экологически безопасная, бессточная гидрометаллургическая переработка золотосодержащих концентратов и насыщенных золотом ионообменных смол с использованием галогенидных химических систем. Подтверждена высокая извлекаемость золота йодными растворителями. При выщелачивании в обычных условиях золотосодержащих концентратов месторождений Бакырчик, Бестюбе достигнута степень извлечения золота 74-93 %. Йодная схема предполагает практически полную регенерацию (рециклинг) йодных растворов и отсутствие вредных стоков. Исследована возможность очистки роданистых элюатов, содержащих цианиды золота, от примесей цианидов цветных металлов (Co, Fe, Cu, Zn). Разработан метод десорбции золота из ионных смол растворами перхлоратов. Результаты целесообразно использовать при переработке вторичного сырья (золотосодержащего лома).

Объект исследования: композиции и водные растворы металлооксидных соединений, используемых в качестве неорганических пассиваторов для финишной обработки металлов и их защиты от коррозии. Установлено влияние состава шихты и условий термической обработки на фазовый состав, дисперсность цинк-кальциевых и цинк-магниевых ферритных композиций, физико-химические свойства водных вытяжек, коррозионно-электрохимическое поведение в них стали-3, железа-Армко. Показано, что в цинк-кальциевых ферритных композициях наряду с фазами CaFe2O4, ZnFe2O4 образуется метастабильная фаза CaFe2O5, в цинк-магниевых - фазы MgFe2O4, ZnFe2O4. Щелочность и рН водных вытяжек зависят от состава композиций. Степень защиты стали-3 и железа-Армко от коррозии в цинк-кальциевых композициях составляет 92-95 %, в цинк-магниевых - 66 %.

Исследованы электрохимические реакции на золотом, иридиевом и платиновом электродах в кислых растворах. Определены области потенциалов электроосаждения платины, условия выделения и очистки платиновых металлов из растворов выщелачивания методом цементации. Разработан технологический регламент производства платинохлористоводородной кислоты электрохимическим методом из вторичного сырья. Установлены оптимальные параметры процессов выщелачивания платиновых металлов из отработанных катализаторов нефтепереработки. Электрохимическим путем получен сплав CoPt.

Установлены закономерности стереоселективного гидрирования ацетиленовых производных С8-С23 на меднокомплексных и модифицированных меднокомплексных катализаторах, закрепленных на оксидах диэтаноламином (ДЭА) и поливинилпиридином. Разработан технологический режим гидрирования, обеспечивающий 100%-ный выход цис-олефиновых соединений. Предложена кинетическая модель гидрирования. Квантово-химические расчеты подтвердили механизм стереоселективного гидрирования алкинов в цис-олефины на катализаторах на основе закрепленных комплексов меди. Показано, что медь-полимерные комплексные катализаторы в 2 раза активнее, чем медь-комплексные катализаторы, закрепленные ДЭА.