ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель», Норильск, Россия

Беззубенкова И. С., главный специалист лаборатории инженерного сопровождения производства Медного завода Центра инженерного сопровождения производства, эл. почта: BezzubenkovaIS@nornik.ru
Литвяк М. А., главный инженер металлургического цеха Медного завода, эл. почта: LitvyakМA@nornik.ru
Жигалкин Р. Ю., старший мастер селенового участка металлургического цеха Медного завода, эл. почта: ZhigalkinRYu@nornik.ru
Терещенко Е. И., главный менеджер Управления технологического планирования и контроля Научно-технического департамента, эл. почта: TereschenkoEI@nornik.ru

При переработке медных электролитных шламов в металлургическом цехе Медного завода ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель» помимо основной товарной продукции — концентратов платиновых металлов — также производят технический селен (ГОСТ 10298). Технология его получения основана на улавливании диоксида селена щелочными растворами из газов, образующихся при обжиге медного шлама. Дальнейшее выделение его из растворов газоочистки осуществляют гидрометаллургическим селенидным способом; для восстановления селена используют гидразин-гидрат. Применение этого реагента, несмотря на эффективность, значительно увеличивает затраты на производство технического селена; кроме того из-за взрывопожаро опасности и токсичности соединения необходимо соблюдение особых требований промышленной безопасности при его использовании в технологии. В настоящее время ведут поиск альтернативных реа гентов для замены гидразин-гидрата на более доступные и безопасные восстановители. В статье приведены результаты исследований осаждения селена из растворов газоочистки с использованием бисульфита натрия и глюкозы. Экспериментально подобраны оптимальные параметры процессов Определено, что при испытании обоих реагентов извлечение селена из растворов в осадок составило более ~90 %; отличия заключаются в физико-химических характеристиках получаемого продукта. При применении бисульфита натрия осадок загрязняется примесью серы, и для доводки селена до требований ГОСТ 10298 необходимо проведение дополнительных очистных операций (репульпации в растворе гидроксида натрия, рафинировочной плавки с последующим измельчением плава). Эксперименты с глюкозой показали возможность осаждения селена необходимой чистоты, но более мелкодисперсного, с преобладанием фракции менее 0,040 мм (62,9 %). Выявленные отличия в процессах осаждения рассматриваемого элемента гидразин-гидратом и альтернативными реагентами поз волили разработать рекомендации по адаптации технологической и аппаратурной схем действующего производства под применение каждого из испытанных реагентов.

1. ГОСТ 10298–2018. Селен технический. Технические условия. — Введ. 01.02.2019.
2. Грейвер Т. Н., Зайцева И. Г., Косовер В. М. Селен и теллур: новая технология получения и рафинирования. — М. : Металлургия, 1977. — 296 с.
3. Кенжалиев Б. К., Требухов С. А., Володин В. Н., Требухов А. А., Тулеутай Ф. Х. Извлечение селена из промпродуктов металлургического производства. // Комплексное использование минерального сырья. 2018. № 4. С. 56–64.
4. Kenzhaliyev B. K., Trebukhov S. A., Nitsenko A. V., Burabayeva N. M. Extraction of selenium from the dusts of bag dust filters of the kaldo furnace // International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development. 2020. Vol. 10, Iss. 3. P. 547–552.

5. Khojiev Sh. T., Saidova M. S., Khotamqulov V. X., Saidqulov A. G. Cost-effective technology of selenium extraction from copper production waste and intermediate products: A Review // International Journal of Academic Engineering Research (IJAER). 2022. Vol. 6, Iss. 9. P. 14–16.
6. Bayeshov A., Bayeshova А. K., Abduvaliyeva U. A., Zaikov Yu. P. Formation of selenium powder at reduction of seleniteions in hydrochloric acid solution on the surface of copper anode // News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences. 2020. Vol. 3, Iss. 441. P. 126–132.
7. Мардарь И. И., Петров Г. В., Фокина С. Б. Особенности восстановления селена в сернокислой хромсодержащей среде // Фундаментальные исследования. 2016. № 1. С. 43–47.
8. Wang C., Li S., Wang H., Fu J. Selenium minerals and the recovery of selenium from copper refinery anode slimes // The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2016. Vol. 116. P. 593–600.
9. Королев А. А., Шунин В. А., Тимофеев К. Л., Мальцев Г. И., Воинков Р. С. Кинетика цементации ртути и селена на алюминии // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2021. Т.19, № 3. С. 44–53.
10. Geoffroy N., Demopoulos G. P. The elimination of selenium (IV) from aqueous solution by precipitation with sodium sulfide // Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 185. P. 148–154.
11. Zagorodnyaya A. N., Sharipova A. S., Linnik X. А., Amanzholova L. U. Selection of a reagent to separate lead and selenium contained in the slime of the sulfuric acid workshop of Balkhash copper plant // International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development. 2020. Vol. 10, Iss. 2. P. 1341–1352.
12. Dazhou Y. Selenium Metallurgy. The ECPH Encyclopedia of Mining and Metallurgy / Ed. Kuangdi X. — Singapore : Springer, 2024.
13. Келехсаев А. В., Юрьев А. И., Иванов О. С., Леонов А. С., Матюхин Д. А. Особенности получения сульфит-бисульфитного р еагента из богатых по содержанию диоксида серы отходящих газов печей Ванюкова Медного завода ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель» // Научный вестник Арктики. 2017. № 1. С. 19–25.
14. Лебедев А. Б., Набойченко С. С., Шунин В. А. Производство селена и теллура на ОАО «Уралэлектромедь» : учебное пособие / под ред. С. С. Набойченко. — Екатеринбург : Изд-во Уральского университета, 2015. — 112 с.
15. Назаренко И. И., Ермаков А. Н. Аналитическая химия селена и теллура : монография / ред. Ю. А. Золотов ; Акад. наук СССР, Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского. — М. : Наука, 1971. — 251 с.
16. Блинов А. В., Блинова А. А., Рехман З. А., Гвозденко А. А. и др. Исследование процесса восстановления наночастиц селена // Наноиндустрия. 2023. Т. 16, № 5. С. 288–296.
17. Исаенкова Е. О., Ван Е. Ю. Изучение особенностей синтеза нуль-валентного селена с применением природных восстановителей // Материалы V Международного молодежного экологического форума / Кузбасский государст венный технический университет им. Т. Ф. Горбачева. — Кемерово, 2021. С. 205-1 – 205-4.