CC BY
32Central Asian Research Journal For Interdisciplinary Studies (CARJIS)
ISSN (online): 2181-2454 Volume 2 | Issue 12 |December, 2022 | SJIF: 5,965 | UIF: 7,6 | ISRA: JIF 1.947 | Google Scholar |
www.carjis.org DOI: 10.24412/2181-2454-2022-12-9-12
ВОЗМОЖНОСТИ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНЫХ
ШЛАКОВ
Т.И.Шакаров, А.Х.Хасанов, В.З.Исмаилов
Алмалыкский филиал НИТУ "МИСиС"
У.А Парпибоев
АО "Алмалыкский ГМК"
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассмотрено современное состояние изученности шлаков медеплавильного производства. На сегодняшний день содержание меди в шлаках при его объемах в полной мере позволяет рассматривать его наравне с медными рудами как сырьевой источник получения меди. Предлагается этапы переработки шлаков а применением гидрометаллургических процессов для отделения металлов из концентратов
Ключевые слова: шлак, гидрометаллургия, безотходная технология, железосодержащий продукт, цветные металлы, благородные металлы, флотация, отвальные шлаки.
В настоящее время во всем мире содержание ценных компонентов в исходных полезных ископаемых снижается и исчерпываются их запасы. Открытия новых месторождений практически не происходит. Снижение разведанных рудных запасов при росте объемов современного потребления меди, в перспективе, создают угрозу существования предприятий медной подотрасли. Острота и насущность этой проблемы заставляет исследователей изыскивать наиболее доступные источники медного сырья, альтернативные руде [1,2].
Накопленные объемы медьсодержащих техногенных минеральных ресурсов практически соответствуют объемам полезных ископаемых, поставленных на баланс месторождений. Только в металлургической промышленности ежегодно образуется более 95 млн. тонн шлаков из них в металлургии меди более 10%.
В настоящее время на отвалах ОАО «Алмалыкский ГМК» в результате многолетней переработки медных руд скопилось более 13 млн. т отвальных
Central Asian Research Journal For Interdisciplinary Studies (CARJIS)
ISSN (online): 2181-2454 Volume 2 | Issue 12 |December, 2022 | SJIF: 5,965 | UIF: 7,6 | ISRA: JIF 1.947 | Google Scholar |
www.carjis.org DOI: 10.24412/2181-2454-2022-12-9-12
шлаков медеплавильного завода. Ежегодно здесь складируются около 400 тыс.т отвальных шлаков с содержанием железа до 35-40%, меди до 0,7 %, золота 0,20,4 г/т. С вводом в эксплуатации новых обогатительных фабрик количество техногенных отходов на порядок будет увеличиваться.
Под отвалы заняты десятки гектаров земли, в том числе плодородной. На содержание отвальных хозяйств ежегодно расходуются большие средства. Очень большой объём шлаков с ценными компонентами, образовавшийся при переработке медных руд, определяет актуальность проблемы их рационального и комплексного использования. На протяжении многих лет исследованиями комплексной переработки техногенных отходов, в том числе шлаков медного производства, занимались многие ученые. Однако к настоящему времени ни одна технология комплексной переработки шлаков не была реализована. Этот вопрос частично решен специалистами комбината и с 2007 года на МОФ-2 на одной секции флотационным методом перерабатывается шлаки медеплавильного завода [3].
Количество меди и благородных металлов, содержащихся в этом техногенном месторождении, могло бы обеспечить работу ОАО «Алмалыкский ГМК» без вовлечения в переработку руды на много лет вперед. Несомненную ценность представляют также содержащиеся в нем минералов цветных и благородных металлов, оксиды железа, кремния, алюминия, которые вполне могут быть использованы для получения дополнительной продукции.
Задача создания безотходной технологии для любого предприятия, как правило, состоит из двух этапов. На первом этапе организуется переработка образующихся в процессе производства отходов, накопление которых в этом случае прекращается. На втором этапе организуется переработка уже скопившихся техногенных отходов, что позволит в течение определенных сроков ликвидировать эти отвалы путем дальнейшей переработки с получением полезных продуктов.
С этой точки зрения задача определяемой оптимальной производственной мощности по переработке отходов эквивалентна задаче определения производственной мощности при переработке руд месторождений с ограниченными запасами. Однако при переработке техногенных отходов дополнительно решается задача ликвидации загрязнения окружающей среды и высвобождение занимаемых земельных площадей и т.д.
По справочным данным [4] шлак (от немецкого Schlacke)
Central Asian Research Journal For Interdisciplinary Studies (CARJIS)
ISSN (online): 2181-2454 Volume 2 | Issue 12 |December, 2022 | SJIF: 5,965 | UIF: 7,6 | ISRA: JIF 1.947 | Google Scholar |
www.carjis.org DOI: 10.24412/2181-2454-2022-12-9-12
металлургический - это расплав (после затвердевания—камневидное или стекловидное вещество), обычно покрывающий поверхность жидкого металла при металлургических процессах - плавке сырья, обработке расплавленных промежуточных продуктов и рафинировании металлов. Представляет собой сплав оксидов переменного состава; главные компоненты шлаков - кислотный оксид SiO2 и основные оксиды CaO, FeO, MgO, а также нейтральные Al2O3 и ZnO. В зависимости от преобладания тех или других оксидов шлаки считают кислым или основным. Шлаки играют важную роль в физико-химических процессах металлургического производства: они очищают металл от нежелательных примесей, предохраняют металл от вредного воздействия газовой среды печи (т.е. от окисления и газонасыщения). Шлак формируется из пустой породы руды (или рудных материалов), флюсов [5].
На сегодняшний день содержание меди в шлаках при его объемах в полной мере позволяет рассматривать его наравне с медными рудами как сырьевой источник получения меди. В современной мировой экономике, основными сферами применения меди являются электроника, электротехника, робототехника, космическая промышленность, медицина, машиностроение, строительство и транспорт, другие сферы. Медь интенсивно вовлекается в экономический оборот и находиться в центре деловой активности, поэтому динамика и уровень производства и потребления меди является своеобразным индикатором состояния мировой экономики, стратегическим сырьем, после драгоценных металлов и алмазов.
На сегодняшний день нет единого мнения по технологии извлечения меди из медного шлака. Наиболее развита переработка шлака за рубежом в Японии, Финляндии
По литературным данным [6,7] шлаки медной плавки разных заводов имеют неодинаковый состав; содержание элементов в шлаках составляет,%: Cu 0,3-4,1; Zn 0,7- 5,1; SiO2 23,3-48,6; FеО 16,6-44,9; Fе3O4 5-27; СаО 3,9-14,8; А1203 2,6-9,7; МgО 1,6-3,8; S 0,4-1,7. Минимальное содержание меди в отвальном шлаке 0,25%. На практике же содержание меди в отвальном шлаке может достигать 0,8-1,0%. Конвертерный шлак обычно содержит 1,5-3,5% меди.
Переработка медного шлака является частью общей проблемы улучшения комплексного использования полиметаллического сырья, практическое решение которого зависит не только от металлургического комплекса, но и от
Central Asian Research Journal For Interdisciplinary Studies (CARJIS)
ISSN (online): 2181-2454 Volume 2 | Issue 12 |December, 2022 | SJIF: 5,965 | UIF: 7,6 | ISRA: JIF 1.947 | Google Scholar |
www.carjis.org DOI: 10.24412/2181-2454-2022-12-9-12
смежных отраслей промышленности. Основной принцип в решении использования шлаков цветной металлургии в народном хозяйстве включает три главные стадии:
1) предварительное извлечение цветных благородных и редких металлов;
2) выделение железосодержащего продукта;
3) использование гидрометаллургических процессов для отделения металлов из полученных концентратов;
4) применение остатка шлака после комплексной переработки для нужд других производств.
REFERENCES
1. Сабанова М.Н. Интенсификация процессов флотации медного шлака в условиях водооборота, Дисс. на соис. уч. степ. к.т.н. Москва, 2016.
2. Шакаров Т.И., Акбаров М.А., Бекбутаева Н.Н., Рустамов Ш.Ш. Флотационное обогащение медленного охлажденного шлака медеплавильного производства. EURASIAN JOURNAL OF ACADEMIC RESEARCH Innovative Academy Research Support Center. Volume 2 Issue 11, October 2022, 905-908
3. Санакулов К.С., Хасанов А.С. Переработка шлаков медного производства. Ташкент: Фан. 2007. - 238 с.
4. Гудима Н.В., Шейн Я.П. Краткий справочник по металлургии цветных металлов. -М.: 1975. - 156с.
5. Уткин Н.И. Производство цветных металлов. 2-е изд. - М.: Интермет Инжиниринг, 2004. - 422 с.
6. Ванюков A.B., Зайцев В.Я. Шлаки и штейны цветной металлургии. М.: Металлургия, 1969
7. Атамурадова М, Хакимбоева Д, Шарипов Х, Кадирова З. Шакаров Т. Особенности хлорируещего обжига отходов Алмалыкского горнометаллургического комбината. Химия и химическая технология. 2021. №10 (71.) С .59-62
8. Qosimov, M. O., Shakarov, T. L. I., & Toshtemirov, U. T. (2021). Reduction and prevention of environmental hazards in underground construction. ACADEMICIA: AN INTERNATIONAL MULTIDISCIPLINARY RESEARCH JOURNAL, 77(1), 975981.
