Journals →  Цветные металлы →  2021 →  #4 →  Back

Тяжелые цветные металлы
ArticleName Поведение свинца и селена при последовательном выщелачивании шлама сернокислотного цеха Балхашского медного завода растворами карбоната натрия и азотной кислоты
DOI 10.17580/tsm.2021.04.06
ArticleAuthor Шарипова А. С., Линник К. А., Загородняя А. Н., Бахытулы Н.
ArticleAuthorData

Satbayev University, Институт металлургии и обогащения, Алматы, Казахстан:

А. С. Шарипова, cтарший научный сотрудник, канд. техн. наук, эл. почта: a_sharipova@mail.ru
К. А. Линник, инженер
А. Н. Загородняя, главный научный сотрудник, докт. техн. наук
Н. Бахытлы, младший научный сотрудник

Abstract

Рассмотрен процесс концентрирования селена в осадке из шлама сернокислотного цеха Балхашского медного завода. Такой шлам характеризуется повышенным содержанием селена в отличие от аналогичных шламов заводов цветной металлургии (12,5–4,6 % (мас.)). Вовлечение его в сферу производства позволит увеличить выпуск селена более чем на 30 % относительно получаемого заводом из медеэлектролитных шламов. Эксперименты проводили со шламом, выделенным из пульпы от промывки металлургических газов, образующихся в процессе плавки медной шихты и конвертирования штейна. Шлам промыт водой от серной кислоты, высушен при 105 oC. Определен качественный, количественный и вещественный состав шлама с использованием современных приборов нового поколения. В шламе обнаружены 15 элементов, содержание которых существенно отличается. Основными компонентами являются свинец (51,17 % (мас.)) и селен (12,49 % (мас.)), формы их нахождения — сульфат свинца, элементный селен. В виде вкраплений присутствуют и другие соединения свинца и ртути — различные соли кислот селена. Учитывая основные формы нахождения свинца и селена в шламе, свинец первоначально перевели в карбонатную форму выщелачивание м раствором карбоната натрия, свинец выводили из кека в раствор азотной кислотой. Изучено влияние концентрации карбоната натрия (50–200г/дм3), Т:Ж (1:(26)), времени обработки (20–120 мин), температуры (20–70 oC) при постоянных навесках шлама и скорости вращения мешалки на поведение свинца и селена. Выбраны оптимальные условия, при которых оба элемента практически полностью остаются в карбонатном кеке, в раствор извлекается 0,019 % Pb и 0,17 % Se. В кеке обнаружены три карбонатсодержащих соединения свинца и семь селенсодержащих в различных количествах. При выщелачивании карбонатного кека азотной кислотой свинец практически полностью переходит в раствор, селен остается в кеке в виде простого вещества и селенида ртути. Содержание селена в кеке по сравнению со шламом увеличилось в 5,6 раза.

Работа выполнена при финансовой поддержке Комитета науки Министерства науки и образования республики Казахстан по программе «Разработка и реализация инновационных технологий, обеспечивающих повышение извлечения цветных, благородных, редких, редкоземельных металлов и решение производственных задач промышленных предприятий Республики Казахстан на 2018–2020 годы».

keywords Шлам, сернокислотный цех, свинец, селен, выщелачивание, карбонат натрия, азотная кислота, химический состав, вещественный состав
References

1. Загородняя А. Н. Шлам сернокислотного цеха Балхашского медеплавильного завода альтернативный источник получения селена на предприятии. Обзор // Комплексное использование минерального сырья. 2018. № 4. С. 46–53. DOI: 10.31643/2018/6445.29.
2. Кульчицкий Н. А., Наумов А. В. Современное состояние рынков селена и соединений на его основе // Цветная металлургия. Известия вузов. 2015. № 3. С. 43–47.
3. Мировой и российский рынок селена и теллура 2018. URL : https://www.metalresearch.ru/pdf/World_Rus_Se_Te_mark.pdf
4. Кенжалиев Б. К., Требухов С. А., Володин В. Н. и др. Извлечение селена из промпродуктов металлургического производства // Комплексное использование минерального сырья. 2018. № 4. С. 56–64. DOI: 10.31643/2018/6445.30.
5. Храпунов В. Е., Требухов С. А., Марки И. А. и др. Извлечение селена из шламов сернокислотного производства вакуумным методом // Комплексное использование минерального сырья. 2014. № 4. С. 42–48.
6. Kenzhaliyev B. K., Trebukhov S. A., Nitsenko A. V. et al. Determination of technological parameters of selenium recovery from metallurgical production middlings in a vacuumdistillation unit // International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development (IJMPERD). 2019. Vol. 9, Iss. 6. P. 87–98.
7. Карелов С. В., Мамяченков С. В., Набойченко С. С. и др. Комплексная переработка свинцово-оловянных кеков // Цветные металлы. 1994. № 2. С. 17–20.
8. Карелов С. В., Мамяченков С. В., Набойченко Е. С. Техногенные отходы медеплавильного производства и перспективы их переработки // Цветные металлы. 2000. № 9. С. 47–49.
9. Чинкин В. Б., Козлов П. А. Анализ процесса извлечения свинца из свинцовых кеков, полученных при переработке вельц-оксидов // Цветная металлургия. 2001. № 10. С. 21–23.
10. Тарасов А. В., Бесер А. Д., Чинкин Е. В. Исследования для разработки технологической схемы переработки свинцовых кеков с извлечением свинца, цинка, меди и драгоценных металлов // Цветная металлургия. 2002. № 10. С. 26–32.
11. Карелов С. В., Сергеев В. А., Мамяченков С. В., Анисимова О. С. Очистка свинцово-трилонатных растворов от примесей с регенерацией растворителя // Цветная металлургия. 2008. № 3. С. 13–16.
12. Карелов С. В., Сергеев В. А., Паньшин А. М. и др. Гидрометаллургическая технология переработки свинцовых кеков цинкового производства с использованием комплексообразующих реагентов // Цветные металлы. 2009. № 6. С. 29–31.
13. Мамяченков С. В., Анисимова О. С., Сергеев В. А., Карелов С. В. Альтернативная гидрометаллургическая переработка свинецсодержащих промпродуктов // Матер. Второго междунар. конгресса «Цветные металлы – 2010». — Красноярск, 2–4 сентября 2010. С. 206–213.
14. Тарасов А. В. Металлургическая переработка вторичного свинцового сырья. — М. : Гинцветмет, 2003. — 224 с.
15. Арешина Н. С., Касиков А. Г., Мальц И. Э. Изучение возможности получения дополнительной селеновой продукции из промпродуктов и отходов медно-никелевой технологии // Сб. докл. Всерос. науч. конф. с междунар. участием «Исследования и разработки в области химии и технологии функциональных материалов». — Апатиты, 2010. С. 27–29.
16. Касиков А. Г., Арешина Н. С., Мальц И. Э. Гидрометаллургическая переработка отходов газоочистки медноникелевого производства // Матер. Второго междунар. конгресса «Цветные металлы – 2010». Красноярск, 2–4 сентября 2010. С. 721–727.
17. Арешина Н. С., Касиков А. Г., Мальц И. Э., Зенкевич Т. Р. Извлечение селена из продуктов газоочистки ОАО «Кольская ГМК» // Цветные металлы. 2011. № 11. С. 62–65.
18. Загородняя А. Н., Линник К. А., Шарипова А. С., Акчулакова С. Т. Подготовка шлама сернокислотного цеха Балхашского медеплавильного завода для изучения вещественного состава селена // Химическая технология. 2019. № 10. С. 462–468. DOI: 10.31044/1684-5811-2019-20-10-462–468.
19. Abisheva Z. S., Zagorodnyaya A. N., Bukurov T. N. et al. Comprehensive processing of copper-sulfide ores resulting in the production of rare metal concentrates // Proceedings of the XXI International Mineral Processing Congress. — Rome, Italy, July 2000. Vol. B. P. 1022–1029.
20. Абишева З. С., Загородняя А. Н., Шарипова А. С. и др. Комплексная переработка свинцовых шламов медного производства // Цветные металлы. 2002. № 3. С. 33–36.
21. Букуров Т. Н., Абишева З. С., Загородняя А. Н. и др. Комплексная переработка сульфидных медных руд с получением концентратов редких металлов // Вестник национального технического университета имени К. И. Сатпаева. 2002. № 5. С. 176–177.
22. Abisheva Z., Zagorodnyaya A., Bukurov T. et al. The recovery of rhenium and radiogenic osmium from copper processing by-products // Proceedings of the Copper-Cobre 2003 5-th International Conference. — Santiago, Chile, 30 November – 3 December 2003. Vol. VI, Book 2. P. 645–657.
23. ГОСТ 5100–85. Сода кальцинированная техническая. Технические условия. — Введ. 01.01.1986.
24. ГОСТ 4461–77. Реактивы. Кислота азотная. Технические условия. — Введ. 01.01.1979.
25. Nakomoto K. Infrared and Raman spectra of inorganic and coordination compounds. — New York : John Wiley and Sons, 2009. P. 419.
26. Сильверстейн Р., Басслер Т, Моррил Г. Спектрометрическая идентификация органических соединений. — М. : Мир, 1977. — 592 с.
27. Farmer V. C. The Infrared spectra of minerals. — London : Mineralogical society, 1974. — 539 р.
28. Казицына Л. А., Куплетская Н. Б. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии. — М. : Высшая школа, 1971. — 264 с.
29. Большаков Г. Ф., Глебовская Е. А., Каплан З. Г. Инфракрасные спектры и рентгенограммы гетероорга нических соединений. — Л. : Химия, 1967. — 168 с.
30. Moenke H. Mineralspektren. — Berlin : Acad. Verlag, 1962. — 394 р.
31. HR Aldrich FT-IR Collection Edition II. URL: https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/834-016201#/ 834-016201 (дата обращения: 08.04.2021).
32. Шарипова А. С. Комплексная переработка свинцовых пылей медного производства с получением перрената аммония и соединений цветных металлов : автореф. … дис. канд. техн. наук. — Алматы, 2009. — 22 с.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back