Заполярный филиал ПАО «ГМК «Норильский никель», Норильск, Россия:

А. А. Ефимов, заместитель главного инженера по развитию технологий, Медный завод, эл. почта: efimovaa@nornik.ru
А. С. Леонов, директор, Медный завод
А. Л. Кожанов, начальник металлургического цеха, Медный завод
И. С. Кузьмина, главный специалист, Центр инженерного сопровождения производства

Приведены результаты исследований процесса восстановления кека от выщелачивания огарка медного электролитного шлама с использованием твердого углеродсодержащего восстановителя. Экспериментально определены оптимальные условия ведения процесса. Опробованы различные способы выщелачивания восстановленного кека: в разбавленной серной кислоте с введением окислителей, в концентрированной соляной кислоте, путем обработки концентрированной серной кислотой. Показано, что сульфатизация восстановленного кека от выщелачивания огарка при 200 ^оC позволяет перевести в раствор при последующем водном выщелачивании до 99 % никеля, до 99 % меди, до 90 % железа. При этом полученные нерастворимые остатки содержат 20–30 % металлов платиновой группы, 30–40 % диоксида кремния. Результаты проведенных исследований создают предпосылки для частичной модернизации технологии металлургического цеха Медного завода, включающей переработку кеков от выщелачивания огарков медных электролитных шламов с получением коллективного платинового концентрата путем восстановления углеродсодержащими реагентами с последующими сульфатизацией и водным выщелачиванием. Преимуществами данной схемы являются сохранение и использование существующих технологических мощностей обжигового и гидрометаллургического участков, снижение потерь драгоценных металлов за счет замены операции плавки высокотемпературным восстановлением, сокращение продолжительности производственного цикла и объема незавершенного производства за счет отказа от операции электролиза вторичных анодов. Дальнейшим направлением повышения качества коллективного платинового концентрата является разработка мероприятий, позволяющих снизить содержание диоксида кремния в медном электролитном шламе путем исключения попадания частиц разрушающейся футеровки электролизных ванн и подбора антипригарных покрытий на операции разливки медных анодов.

1. Тер-Оганесянц А. К., Анисимова Н. Н., Шестакова Р. Д., Дылько Г. Н., Лучицкий С. Л. Гидрометаллургическая технология переработки электролитных шламов с получением высокоселективных концентратов платиновых металлов // Цветные металлы. 2005. № 10. С. 69–72.
2. Лапшин Д. А. Автоклавные процессы в гидрометаллургии платиновых металлов // Цветные металлы. 2014. № 5. С. 39–43.
3. Мастюгин С. А., Ласточкина М. А., Грейвер Т. Н., Вергизова Т. В. Разработка гидрометаллургической схемы переработки медеэлектролитных шламов с получением концентрата благородных металлов // Сб. тез. докл. XIX Междунар. Черняевской конференции по химии, аналитике и технологии платиновых металлов. Ч. 2. — Новосибирск, 2010. С. 23, 24.
4. Лапшин Д. А., Грабчак Э. Ф., Кузьмина И. С., Горячева Ю. А., Кожанов А. Л. Повышение эффективности производства платиновых концентратов из электролитных шламов в ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» // Сб. докл. III Междунар. конгр. «Цветные металлы». — Красноярск, 2011. С. 418–420.
5. Федосеев И. В., Баркан М. Ш. Модернизация технологии получения концентратов платиновых металлов на Медном заводе ОАО «Норильский никель» // Цветные металлы. 2014. № 2. С. 66–69.
6. Келехсаев А. В., Кузьмина И. С., Кожанов А. Л., Леонов А. С. Исследования по оптимизации технологии переработки электролитных шламов в металлургическом цехе Медного завода ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель» // Цветные металлы. 2015. № 6. С. 50–53.
7. Цемехман Л. Ш., Фомичев В. Б., Ерцева Л. Н., Кайтмазов Н. Г., Козырев С. М., Максимов В. И., Шнеерсон Я. М., Дьяченко В. Т. Атлас минерального сырья, технологических промышленных продуктов и товарной продукции ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель». — М. : Руда и металлы, 2010. — 336 с.
8. Большакова О. В., Белоголовкин И. А., Салимжанова Е. В., Масловский А. Н. Разработка технологии получения активных никелевых порошков методом твердофазного восстановления из оксида никеля полуантрацитом // Цветные металлы. 2015. № 6. С. 39–42.
9. Jeangros Q., Hansen T. W., Wagner J. B., Damsgaard C. D., Dunin-Borkowski R. E., Hébert C., Van herle J., Hessler-Wyser A. Reduction of nickel oxide particles by hydrogen studied in an environmental TEM // Journal of Materials Science. 2013. Vol. 48, No. 7. P. 2893–2907.
10. Alizadeh R., Jamshidi E., Ale Ebrahim H. Kinetic Study of Nickel Oxide Reduction by Methan // Chemical Engineering & Technology. 2007. Vol. 30, No. 8. P. 1123–1128.
11. Крутилин А. Н., Кухарчук М. Н., Сычева О. А. Твердофазное восстановление оксидов железа углеродом // Литье и металлургия. 2012. № 2 (65). С. 11–16.
12. Рощин В. Е., Рощин А. В. Физическая интерпретация теории восстановления / окисления металлов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2016. Т. 16, № 4. С. 29–39.
13. Sharma S. K., Vastola F. J., Walker P. L. Reduction of nickel oxide by carbon: II. Interaction between nickel oxide and natural graphite // Carbon. 1997. Vol. 35, No. 4. P. 529–533.
14. Skrypnik A. S., Matvienko A. A. The study of Nickel product morphology developed during the gaseous reduction of Nickel oxide // Materials Today: Proceedings. 2017. Vol. 4, No. 11, Part 1. P. 11425–11429.
15. Manukyan K. V., Avetisyan A. G., Shuck C. E., Chatilyan H. A., Rouvimov S., Kharatyan S. L., Mukasyan A. S. Nickel Oxide Reduction by Hydrogen: Kinetics and Structural Transformations // The Journal of Physical Chemistry C. 2015. Vol. 119 (28). P. 16131–16138.