Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева — обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук» (ИХТРЭМС КНЦ РАН), Апатиты, Россия

Н. С. Арешина, старший научный сотрудник, канд. техн. наук, эл. почта: n.areshina@ksc.ru
А. Г. Касиков, заведующий лабораторией разработки и внедрения процессов химической технологии, канд. хим. наук, доцент

Теллур является критически важным для развития общества элементом, и его востребованность растет. Более 90 % теллура производится из электролизных шламов, но в связи с переходом на гидрометаллургические технологии актуальна задача его извлечения из других промежуточных продуктов металлургии. Исследовано распределение теллура в схеме переработки пыли от обжига никелевого концентрата, действующей на комбинате «Североникель» АО «Кольская ГМК». Установлено, что основное количество теллура переходит в раствор водного выщелачивания, используемого на стадии осаждения свинцового кека. В результате кек содержит до 5 % (мас.) теллура, который отделяли от сульфатной фазы свинца путем хлоридного выщелачивания последней для получения концентрата. Отмечена целесообразность извлечения теллура на более ранних стадиях переработки пыли. Изучена возможность концентрирования теллура из раствора водного выщелачивания пылей методами сорбции и цементации. Для сорбционного извлечения опробован ряд ионитов марки Purolite, и показана эффективность использования хелатообразующего ионита Purolite S910, обеспечивающего извлечение элемента на 99 %. Исследована цементация теллура из растворов на никеле, меди и железе. Цементация на железосодержащем реагенте позволила не только обеспечить глубокую очистку от теллура, но и получить концентрат, содержащий порядка 20 % Te. Концентрат может быть направлен на получение высокочистого металла в рамках производства компании «Норникель». Очищенные сорбцией или цементацией растворы пригодны к использованию как в схеме переработки пыли, так и в основном никелевом производстве.

1. Makuei F. M., Senanayake G. Extraction of tellurium from lead and copper bearing feed materials and interim metallurgical products — A short review // Minerals Engineering. 2018. Vol. 115. Р. 79–87.
2. Теллур. Каталог продукции Норникель. — URL: https://nornickel.ru/business/products/tellurium/tellurium/ (дата обращения: 27.06.2024).
3. Темнов А. В. Государственное стимулирование добычи редких металлов // Минеральные ресурсы России // Экономика и управление. 2019. № 5. C. 35–46.
4. Zhangdi Li, Fengxian Qiu, Qiong Tian, Xuejie Yue et al. Production and recovery of tellurium from metallurgical intermediates and electronic waste. A comprehensive review // Journal of Cleaner Production. 2022. Vol. 366. 132796.
5. Critical mineral resources of the United States — Economic and environmental geology and prospects for future supply. Edited by K. J. Schulz, J. H. DeYoung, R. R. Seal II and D. C. Bradley, 2017. — U.S. Geological Survey Professional Paper, 1802. — 797 p. DOI: 10.3133/pp1802
6. Белоусов О. В., Рюмин А. И., Белоусова Н. В., Борисов Р. В. и др. Выщелачивание примесных элементов из бедных промежуточных продуктов аффинажного производства в автоклавных условиях // Журнал прикладной химии. 2020. Т. 93, № 7. С. 1018–1023.
7. Тюкин Д. П., Касиков А. Г., Арешина Н. С., Волчек К. М. Промышленные испытания технологии извлечения свинца из пыли от обжига никелевого концентрата в печах кипящего слоя // Цветные металлы. 2018. № 10. С. 35–40.

8. Лебедь А. Б., Набойченко С. С., Шунин В. А. Производство селена и теллура на ОАО «Уралэлектромедь». — Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2015. — 112 с.
9. Грейвер Т. Н., Зайцева И. Г., Косовер В. М. Селен и теллур. — М. : Металлургия, 1977. — 296 с.
10. Jiafei Yi, Keke Cheng, Guozheng Zha, Kai Fan et al. An innovative green process for separating and enriching tellurium from lead anode slime via vacuum gasification // Journal of Materials Research and Technology. 2022. Vol. 16. P. 599–607.
11. Dong Li, Xueyi Guo, Zhipeng Xua, Runze Xua et al. Metal values separation from residue generated in alkali fusionleaching of copper anode slime // Hydrometallurgy. 2016. Vol. 165. P. 290–294.
12. Chernyshev A. A., Petrov G. V., Belenkii A. M., Kovalev V. N. et al. Recycling copper-bearing sludge: Status and prospects // Metallurgist. 2009. Vol. 53. P. 296–299.
13. Ya-jie Zheng, Kun-kun Chen. Leaching kinetics of selenium from selenium – tellurium-rich materials in sodium sulfite solutions // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014. Vol. 24. P. 536–543.
14. Вязовой О. Н., Грабчак Э. Ф., Темеров С. А., Губанов М. В. Вывод селена и теллура из технологического цикла аффинажного производства // Актуальные вопросы получения и применения РЗМ и РМ : Сб. материалов международной научно-практической конференции 21–22 июня 2017 г. — М. : ОАО «Институт Гинцветмет», 2017. С. 322, 323.
15. Арешина Н. С., Касиков А. Г., Тюкин Д. П., Волчек К. М. Извлечение серебра при переработке пыли от обжига никелевого концентрата в печах кипящего слоя // Цветные металлы. 2021. № 5. С. 30–35.
16. Белобаба А. Г., Маслий А. И. Влияние концентрации гидроксида калия на скорости целевой и побочной катодных реакций при электролизе теллуритных растворов // Химия в интересах устойчивого развития. 2020. Т. 28, № 4. С. 372–377.
17. Fu-yuan Zhang, Ya-jie Zheng, Guo-min Peng. Selection of reductants for extracting selenium and tellurium from degoldized solution of copper anode slimes // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017. Vol. 27. P. 917–924.
18. Lixiong Shao, Jiang Diao, Rui-xin Hu, Cheng-qing Ji et al. Selective reduction separation and recovery of tellurium and bismuth from acidic leaching solution // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2023. Vol. 33. P. 596–608.
19. Mokmeli M., Dreisinger D., Wassink B. Modeling of selenium and tellurium removal from copper electrowinning solution // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 153. P. 12–20.
20. Mokmeli M., Dreisinger D., Wassink B. Thermodynamics and kinetics study of tellurium removal with cuprous ion // Hydrometallurgy. 2014. Vol. 147, 148. P. 20–29.
21. Глазунова Г. В., Ласточкина М. А., Вергизова Т. В., Грейвер Т. Н. Изучение способов выделения металлов платиновой группы и редких халькогенов из растворов сложного состава // Записки Горного института. 2005. Т. 165. С. 66, 67.
22. Бутенко В. В., Аубакирова Р. А, Троеглазова А. В., Маслов В. В. Теоретические предпосылки к анализу микросодержаний теллура в медных концентратах экстракционно-фотометрическим методом // Региональный вестник Востока. 2017. Т. 1. С. 58–68.
23. Chowdhury M. R., Sanyal Sh. K. Separation by solvent extraction of tellurium(IV) and selenium(IV) with tri-n butyl phosphate: some mechanistic aspects // Hydrometallurgy. 1993. Vol. 32. P. 189–200.
24. Dilip Kumar Mandal, Badal Bhattacharya, Raj Dulal Das. Recovery of tellurium from chloride media using tri-iso-octylamine // Separation and Purification Technology. 2004. Vol. 40, Iss. 2. P. 177–182.
25. Ying-Chu Hoh, Chih-Chien Chang, Wei-Li Cheng, I-Sine Shaw. The separation of selenium from tellurium in hydrochloric acid media by solvent extraction with tri-butyl phosphate // Hydrometallurgy. 1983. Vol. 9, Iss. 3. P. 381–392.
26. Stewart I. I., Chow A. The separation of tellurium and selenium by polyurethane form sorbents // Talanta. 1993. Vol. 40, Iss 9. P. 1345–1352.
27. Schilde U., Kraudelt H., Uhlemann E. Separation of the oxoanions of germanium, tin, arsenic, antimony, tellurium, molybdenum and tungsten with a special chelating resin containing methylaminoglucitol groups // Reactive Polymers. 1994. Vol. 22. P. 101–106.
28. Ansone-Bertina L., Klavins M. Sorption of V and VI group metalloids (As, Sb, Te) on modified peat sorbents // Open Chemistry. 2016. Vol. 14. P. 46–59.
29. Lei Zhang, Min Zhang, Xingjia Guo, Xueyan Liu et al. Sorption characteristics and separation of tellurium ions from aqueous solutions using nano-TiO₂ // Talanta. 2010. Vol. 83. P. 344–350.
30. Maruyama Y., Yamaashi Y. Adsorption and colloidal behavior of traces of tellurium (IV) in agueous solution // Journal of Radioanalytical and Nuctear Chemistry. 1985. Vol. 91. P. 67–72.
31. Yu Hanqiang, Chu Yuhao, Zhang Tao, Yu Longbao et al. Recovery of tellurium from aqueous solutions by adsorption with agnetic nanoscale zero-valent iron (nZVFe) // Hydrometallurgy. 2018. Vol. 177. P. 1–8.
32. Gonzalvez A., Cervera M. L., Armenta S., Guardia M. A review of non-chromatographic methods for speciation analysis // Analytica Chimica Acta. 2009. Vol. 636, No. 2. P. 129–157.