Научная статья на тему 'Современное состояние переработки электролитных шламов медного производства'

Современное состояние переработки электролитных шламов медного производства Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
1440
177
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Записки Горного института
Scopus
ВАК
ESCI
GeoRef

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Ю. Б. Ляпищев

Рассмотрены основные технологические схемы переработки электролитных шламов медного производства. Показаны основные достоинства и недостатки схем спекания, обжигово-селенидной технологии, сульфатизационной и комбинированной технологии, а также рассматриваются возможности технологической схемы с использованием азотно-кислого выщелачивания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The article reviews basic flow diagrams of processing electrolyte slimes of copper production. Basic advantages and drawbacks of sintering, selenide-roasting, sulphatizing roasting and combined methods are described. Possibilities of the nitrate leaching flow diagram are studied.

Текст научной работы на тему «Современное состояние переработки электролитных шламов медного производства»

УДК 669.334

Ю.Б.ЛЯПИЩЕВ

Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет)

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПЕРЕРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЛИТНЫХ ШЛАМОВ МЕДНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Рассмотрены основные технологические схемы переработки электролитных шламов медного производства. Показаны основные достоинства и недостатки схем спекания, обжи-гово-селенидной технологии, сульфатизационной и комбинированной технологии, а также рассматриваются возможности технологической схемы с использованием азотно-кислого выщелачивания.

The article reviews basic flow diagrams of processing electrolyte slimes of copper production. Basic advantages and drawbacks of sintering, selenide-roasting, sulphatizing roasting and combined methods are described. Possibilities of the nitrate leaching flow diagram are studied.

Медеэлектролитные шламы, получаемые в результате сложной пиро- и гидрометаллургической переработки медного сульфидного сырья, являются концентраторами редких и благородных металлов. Содержание в них основных компонентов: серебро -15-20 %, золото - 1-1,5, селен - 3-5, теллур -1-2, свинец - 20, сурьма - 10.

Технологические схемы переработки медеэлектролитных шламов, применяемые на различных заводах, весьма разнообразны, но непременно завершаются плавкой на зо-лотосеребряный сплав, поэтому задача предшествующих операций - удаление тех компонентов, которые препятствуют проведению плавки: меди, никеля, селена и теллура. Плавка сопряжена с потерями благородных и редких металлов, а также реализуется в условиях повышенного испарения свинца (1250-1350 °С), во много раз превышающего санитарные нормы.

Ранее существовавшая схема спекания (рис.1) характеризовалась сложными операциями извлечения селена и теллура, который «размазывается» по двум продуктам, но все равно заканчивалась плавкой на зо-лотосеребряный сплав [3]. К числу существенных недостатков этой технологии относится отсутствие замкнутого цикла солянокислых растворов и сброс их на профиль местности.

Прогрессивным шагом явилась обжиго-во-селенидная технология, разработанная в Горном институте на кафедре металлургии цветных металлов. В настоящее время эта технология внедрена в химико-металлургическом цехе АО «Уралэлектромедь» (УЭМ), на операциях производства селена в шламовом цехе Норильского горно-металлургического комбината, а также на медных предприятиях Узбекистана и Болгарии (рис.2). Технология обеспечила замкнутый цикл растворов и повышение извлечения золота, серебра и редких халькогенов. Заключительная операция - плавка на золото-серебряный сплав - сохранилась. Получение технических сортов селена и теллура осуществляется по однотипным селенидным и теллуридным технологиям, существенно упростившим ранее применяемое выделение этих халькогенов сернистым газом из кислых растворов.

Основные исследования направлены на разработку гидрометаллургических технологий переработки шламов с целью исключения плавки на золотосеребряный сплав и на получение концентратов благородных металлов, пригодных для аффинажа. В Горном институте была разработана сульфати-зационная технология, прошедшая укруп-ненно-лабораторную проверку в АО «УЭМ» (рис.3).

Раствор в ЦЭМ

Кек Плавка

Шлам

1 ^

Обезмеживание

1

Спекание с содой

| Спек Выщелачивание

Раствор H2SO4

| Раствор На извлечение селена и теллура

т

1 I

Силикатные шлаки

Золотосеребряный

Содо-теллуровые шлаки

I

На извлечение теллура

Черновые шлаки

1

На анодный передел

Пыль

Рис. 1. Принципиальная схема передела медных шламов по методу спекания

Раствор в ЦЭМ

Огарок

Плавка

Шлам 1

Раствор H2SO4

Обезмеживание Кек

Воздух

Окислительный обжиг

| SeO2

На извлечение селена

J J J

Силикатные шлаки Золотосеребряный сплав Содо-теллуровые

t \

Черновые шлаки Пыль

i I

На извлечение теллура На анодный передел

Рис.2. Принципиальная схема обжигово-селенидной технологии

Необезмеженный шлам H SO

Жидкофазная сульфатизация 1

Выщелачивание

HCl, Cl2 Кек | J Раствор

Хлорирование Извлечение меди, селена, теллура

| и серебра

Осаждение золота

Рис.3. Принципиальная схема сульфатизационной переработки медеэлектролитных шламов

246 -

ISSN 0135-3500. Записки Горного института. Т.167. Часть 2

Необезмеженный шлам

Окислительный обжиг

воздух

Огарок

Раствор НС1

Раствор H2SO4

| SeO2 Извлечение селена

Выщелачивание

Кек |

Хлорирование ■

НС1, С12

Кек

Аммиачная переработка Получение серебра

^ Раствор

Извлечение меди

1и теллура

Раствор

Извлечение золота

Рис.4. Принципиальная схема комбинированной переработки медеэлектролитных шламов

Из растворов выщелачивания серебро осаждается в виде хлорида, технический селен выделяется сернистым газом, теллур -противоточной цементацией медью, после чего медьсодержащие растворы передаются в цех электролиза меди. Сложность технологии, несмотря на отсутствие плавки, заключалась в получении бедных по селену и теллуру растворов, но обеспечивала извлечение 90-95 % редких халькогенов.

Избежать отмеченных трудностей в получении селена и теллура оказалось возможным при использовании комбинированной технологии, состоящей из пиро- и гидрометаллургических операций (рис.4) [1].

Селен в виде оксида селена поглощается щелочными растворами и далее перерабатывается по селенидной технологии. Теллур концентрируется в растворе выщелачивания.

В кеках, полученных после сернокислотного выщелачивания огарков необез-меженного шлама, концентрируется серебро и золото при соотношении Ag : Аи = 18 : 1. Поэтому прорабатываются варианты избирательного выщелачивания серебра из этих кеков азотно-кислыми растворами с последующим выделением серебра электроэкстракцией. Из кеков азотно-кислого выщелачивания золото выделяется по стандартным технологиям.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бодуэн А.Я. Комплексная технология получения благородных металлов из медеэлектролитных шламов: Автореф. дис. ... к.т.н. / СПГГИ. СПб, 2002. 21 с.

2. Грейвер Т.Н. Селен и теллур / Т.Н.Грейвер, В.М.Косовер. М.: Металлургия, 1977. 296 с.

3. Сошникова А.А. Переработка медеэлектролитных шламов / А.А.Сошникова, М.М.Кунченко. М.: Металлургия, 1978, 197 с.

Научный руководитель к.т.н. доц. А.М.Беленький

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.