CC BY
174
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
