<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gscience</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Mining Science and Technology (Russia)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Горные науки и технологии</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2500-0632</issn><publisher><publisher-name>The National University of Science and Technology MISiIS (NUST MISIS)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17073/2500-0632-2017-4-3-11</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gscience-82</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MINERAL RESOURCES EXPLOITATION</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Advanced methods for the extraction of useful components from volcanic gases</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Перспективные методы извлечения полезных компонентов из вулканических газов</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бицкий</surname><given-names>Р. Р.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bitskiy</surname><given-names>R. R.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Москва;</p><p>Обнинск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>119991, Moscow, Vavilov Str., 38;249032, Obninsk, Kievskoye Highway, 74</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт общей физики имени А.М. Прохорова; &#13;
ООО «Лассард»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences;&#13;
LLC "Lassard"</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>02</month><year>2018</year></pub-date><volume>0</volume><issue>4</issue><fpage>3</fpage><lpage>12</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Bitskiy R.R., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Бицкий Р.Р.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Bitskiy R.R.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mst.misis.ru/jour/article/view/82">https://mst.misis.ru/jour/article/view/82</self-uri><abstract><p>Technical progress is impossible without the creation of new devices, the quantitative and qualitative indicators of which radically differ from the known ones, which in turn requires new technologies and materials. In the creation of new materials, rare and rare-earth metals are increasingly used, the reserves of which are very limited. Therefore, the development and implementation of new methods of mining such metals are a timely and urgent task.</p><p>Prospective methods of mining mineral deposits from volcanic gases are considered. The proposed model makes it possible to reveal the composition of volcanic gas, to experimentally prove its dynamic properties, to develop a model that allows one to trace the behavior of gas, on its basis to develop a principle scheme for extracting rare-earth elements (REE) and to present the hardwaretechnological scheme for obtaining REE from fumaroles (types of gas) in the form fumarolic metallurgical plant.</p><p>On the basis of a model system with heavy metal solutions in a liquid, the possibility of studying the behavior of gas particles is shown. Such a model system is converted to volcanic gas and allows interpretation of the results for a fumarolic metallurgical unit (FMU) by determining the critical dimensions of the elements of such an installation (dome sizes, parameters of connecting hoses).</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Технический прогресс невозможен без создания новых устройств, количественные и качественные показатели которых кардинально отличаются от известных, что в свою очередь требует новых технологий и материалов. В создании новых материалов все чаще используются редкие и редкоземельные металлы, запасы которых весьма ограничены. Поэтому разработка и внедрение новых способов добычи таких металлов являются своевременной и актуальной задачей. Рассмотрены перспективные методы добычи полезных ископаемых из вулканических газов. Предложенная модель позволяет выявить состав вулканического газа, экспериментально доказать его динамические свойства, разработать модель, позволяющую проследить поведение газа, на ее основе разработать принципиальную схему извлечения редкоземельных элементов (РЗЭ) и представить аппаратно-технологическую схему получения РЗЭ из фумарол (видов газа) в виде фумарольной металлургической установки. На базе модельной системы с растворами тяжелых металлов в жидкости показана возможность изучения поведения частиц газа. Подобная модельная система пересчитана на вулканический газ и позволяет интерпретировать результаты для фумарольной металлургической установки (ФМУ), определив критические размеры элементов такой установки (размеры купола, параметры соединительных рукавов).</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>фумаролы</kwd><kwd>фумарольная металлургическая установка (ФМУ)</kwd><kwd>динамическое рассеяние света</kwd><kwd>редкоземельные элементы</kwd><kwd>вулканический газ</kwd><kwd>комбинационное антистоксовое рассеяние света</kwd><kwd>ионообменные смолы</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>fumaroles</kwd><kwd>fumarolic metallurgical unit (FMU)</kwd><kwd>dynamic light scattering</kwd><kwd>rareearth elements</kwd><kwd>volcanic gas</kwd><kwd>Raman anti-Stokes scattering</kwd><kwd>ion-exchange resin</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Палант А.А., Трошкина И.Д., Чекмарев А.М. Металлургия рения. - М.: Наука, 2007.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Palant A.A., Troshkina I.D., Chekmarev A.M. Metallurgija renija [Metallurgy of rhenium]. Moscow, Nauka, 2007.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Борисова Л.В., Ермаков А.Н. Аналитическая химия рения, 1974.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Borisova L.V., Ermakov A.N. Analiticheskaja himija renija [Analytical chemistry of rhenium]. 1974.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Родзаевский В.В. Рений: сырьевые ресурсы и технология производства. - М.: Цветметинформация, 1970.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rodzaevskij V.V. Renij: syr'evye resursy i tehnologija proizvodstva [Rhenium: raw materials and production technology]. Moscow, Cvetmetinformacija, 1970.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бочарников Р.Е. Физико-химические аспекты магматической дегазации на вулкане Кудрявый. - М.: 2002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bocharnikov R.E. Fiziko-himicheskie aspekty magmaticheskoj degazacii na vulkane Kudrjavyj [Physicochemical aspects of magmatic degassing on Kudryavy volcano]. Moscow. 2002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zeolites in Sedimentary Rocks. Ch. in United States Mineral Resources, Professional Paper 820, 1973.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zeolites in Sedimentary Rocks. Ch. in United States Mineral Resources, Professional Paper 820, 1973.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рябчиков Д., Цитович И. Ионообменные смолы и их применение. - М.: Издательство Академии Наук СССР, 1962.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rjabchikov D., Citovich I. Ionoobmennye smoly i ih primenenie [Ion exchange resins and their application]. Publ. of the Academy of Sciences of the USSR, 1962.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Короновский Н.В., Якушова А.Ф.. Курс лекций «Основы Геологии»: 11.3.4. Поствулканические явления. М.: Высшая школа, 1991.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Koronovskij N.V., Jakushova A.F.. Kurs lekcij «Osnovy Geologii»: 11.3.4. Postvulkanicheskie javlenija. [The course of lectures "Fundamentals of Geology": 11.3.4. Post-volcanic phenomena]. Moscow, Vysshaja shkola, 1991.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коржинский М. А. Один на один с действующим вулканом. М.: Наука, 2005.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korzhinskij M.A. Odin na odin s dejstvujushhim vulkanom [One on one with an active volcano]. Moskva, Nauka, 2005.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. - М.,1967.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gorshkov G.S. Vulkanizm Kuril'skoj ostrovnoj dugi [Volcanism of the Kuril Islands Arc]. Moscow, 1967.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коржинский М.А., Бочарников Р.Е., Ткаченко С.И., Жданов Н.Н., Штейнберг Г.С. Фумарольная активность вулкана Кудрявый в период 1990-1999 гг. Фреатическое извержение 1999 г. - Т.2. - С. 65-92.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korzhinskij M.A., Bocharnikov R.E., Tkachenko S.I., Zhdanov N.N., Shtejnberg G.S. Fumarol'naja aktivnost' vulkana Kudrjavyj v period 1990-1999 gg. Freaticheskoe izverzhenie 1999g [The fumarolic activity of Kudryavy volcano in the period 1990-1999. The phreatic eruption of 1999]. Vol. 2, pp. 65-92.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Абдурахманов А.И., Пономарев Г.П., Рашидов В.А., Чубурков Ю.Т., Рыбин А.В., Чаплыгин И.В., Асадулин Э.Э. Перспективы обнаружения новых элементов и фракционирования изотопов в высокотемпературных фумаролах Курило-Камчатской дуги // Тез. 3- ей межд. науч. конф. «Вулканизм и Биосфера». Туапсе. – 2003.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Abdurahmanov A.I., Ponomarev G.P., Rashidov V.A., Chuburkov Ju.T., Rybin A.V., Chaplygin I.V., Asadulin Je.Je. Perspektivy obnaruzhenija novyh jelementov i frakcionirovanija izotopov v vysokotemperaturnyh fumarolah Kurilo-Kamchatskoj dugi [Prospects for the discovery of new elements and fractionation of isotopes in high-temperature fumaroles of the Kurile-Kamchatka arc]. Tez. 3-ej mezhd. nauch. konf. “Vulkanizm i Biosfera” [Theses of the Int. 3rd Sci. Conf. "Volcanism and the Biosphere"]. Tuapse, 2003.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чаплыгин А.В. Рудная минерализация высокотемпературных фумарол вулкана Кудрявый. Дисс. … канд. наук. - М.:, 2009.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chaplygin A.V. Rudnaja mineralizacija vysokotemperaturnyh fumarol vulkana Kudrjavyj [Ore mineralization of high-temperature fumaroles of Kudryavy volcano] Cand. Tech. Sci. diss., Moscow, 2009.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Pecora R. Doppler Shifts in Light Scattering from Pure Liquids and Polymer Solutions, J. Chem. Phys., vol. 40, no. 6, p. 1604, 1964.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pecora R. Doppler Shifts in Light Scattering from Pure Liquids and Polymer Solutions, J. Chem. Phys., vol. 40, no. 6, p. 1604, 1964.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Камминс Г., Пайк Э. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов. - М.: Мир, 1978, 584 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kammins G., Pajk Je. Spektroskopija opticheskogo smeshenija i korreljacija fotonov [Optical mixing spectroscopy and photon correlation]. Moscow, Mir, 1978, p. 584.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Palberg T., Holger R., Koller T., Medebach M., and Gerhard N. Super-heterodyne light scattering on interacting colloidal suspensions: theory and experiment, 2008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Palberg T., Holger R., Koller T., Medebach M., Gerhard N. Superheterodyne light scattering on interacting colloidal suspensions: theory and experiment, 2008.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горелик Г.С. О возможности малоинерционного фотометрирования и демодуляционного анализа света. - ДАН СССР, vol. 57, no. 1, pp. 45–47, 1947.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gorelik G.S. O vozmozhnosti maloinercionnogo fotometrirovanija i demoduljacionnogo analiza sveta [On the possibility of low-inertia photometry and demodulation analysis of light]. DAN USSR, 1947, vol. 57, no. 1, pp. 45–47.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Forrester A.T., Gumundsen R.A. Photoelectric mixing of incoherent light. Phys. Rev., vol. 90, no. 6, pp. 1961–1700, 1995.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Forrester A.T., Gumundsen R.A. Photoelectric mixing of incoherent light, Phys. Rev., vol. 90, no. 6, pp. 1961–1700, 1995.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Clark N.A, Lunachek J.H, Benedek G.B., American Journal of Physics, 38(4), 575-585 (1970).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Clark N.A, Lunachek J.H, Benedek G.B. American Journal of Physics, no. 38(4), 575-585 (1970).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Boren P.R., Hafmen K.F., Absorption and Scattering of Light by Small Particles. Wiley. New York, 1983.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Boren P.R., Hafmen K.F. Absorption and Scattering of Light by Small Particles. Wiley. New York, 1983.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Van de Hulst H.C. Light Scattering by Small Particles. Dover. New York.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Van de Hulst H.C. Light Scattering by Small Particles, Dover. New York.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фабелинский И.Л. Молекулярное рассеяние света. - М.: Наука, 1965.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fabelinskij I.L. Molekuljarnoe rassejanie sveta [Molecular light scattering]. Moscow, Nauka, 1965.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. - М.: Издательство Московского Университета, 1982.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shhukin E.D., Percov A.V., Amelina E.A. Kolloidnaja himija [Colloid chemistry]. Moscow, Publ. Moskovskogo Universiteta, 1982.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ZS f phys chem 92 129 1917 «Брауновское движение Эйнштейн Смолуховский список статей» ОНТИ главная редакция общетехнической литературы Ленинград 1936 296стр.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">ZS f phys chem 92 129 1917 Braunovskoe dvizhenie Jejnshtejn Smoluhovskij spisok statej [] ONTI glavnaja redakcija obshhetehnicheskoj literatury Leningrad 1936 296str.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit24"><label>24</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коваленко К. В., Кривохижа С. В., Масалов А. В., Чайков Л. Л. «Краткие сообщения по физике. - М.: ФИАН. - 36(4). - 3 2009.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kovalenko K.V., Krivohizha S.V., Masalov A.V., Chajkov L.L. Kratkie soobshhenija po fizike [Brief communications on physics]. Moscow, FIAN, 36(4), 3, 2009.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
