Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия:

С. С. Набойченко, профессор-консультант, кафедра металлургии цветных металлов, докт. техн. наук, профессор, чл.-корр. РАН

АО «Уралэлектромедь», Верхняя Пышма, Россия:
А. А. Ковязин, ведущий инженер-технолог Исследовательского центра, эл. почта: A.Kovyazin@elem.ru
К. Л. Тимофеев, начальник Исследовательского центра, канд. техн. наук, эл. почта: К.Timofeev@elem.ru

Технический университет УГМК, Верхняя Пышма, Россия:
С. А. Краюхин, директор по науке, канд. техн. наук, эл. почта: s.krauhin@tu-ugmk.com

Тонкие пыли медеплавильных предприятий содержат цинк, медь, свинец, представляющие практический интерес для последующего их использования в металлургических переделах, и мышьяк, являющийся основной примесью и требующий очистки. Для переработки полиметаллических промпродуктов используют различные физико-химические процессы — пирометаллургические, гидрометаллургические, электрохимические, обладающие в различной степени как достоинствами, так и недостатками. Один из перспективных способов, позволяющий извлекать ценные компоненты в раствор с последующим селективным переводом в одноименные продукты, — серно-азотнокислотная технология. Применение подобной схемы позволяет не только достичь высокого извлечения ценных компонентов из пыли, но и получить монокомпонентные продукты, пригодные для дальнейшей переработки на чистые металлы. В лабораторных условиях были определены закономерности извлечения цветных металлов при изменении расхода азотной кислоты. Подобраны основные параметры переработки металлургической пыли по серно-азотнокислотной схеме. Выщелачивание проводили при концентрации серной кислоты 100 г/дм³, температуре 80 ^oC, соотношении Т:Ж = 1:3, продолжительности 3 ч, расходе азотной кислоты — от 0 до 0,7 г/г. Предлагаемая технология позволяет в одну стадию получить растворы Zn – As – Cu, пригодные для переработки на индивидуальные продукты, которые затем реализуют либо утилизируют. В схеме предусмотрен возврат нитратсодержащих растворов на выщелачивание сульфидного материала, что существенно повышает коэффициент использования азотной кислоты. Основные операции технологии: нейтральное выщелачивание, сернокислотное выщелачивание, азотнокислотное выщелачивание, осаждение меди в виде сульфида с оборотом части Cu – As-кека для кондиционирования его по меди и вывода и осаждения мышьяка. На основании проведенных исследований установлены оптимальные параметры переработки металлургических пылей для селективного разделения меди, цинка, свинца и мышьяка.

1. Паньшин А. М. Комплексная переработка цинксодержащих промпродуктов цветной металлургии : автореф. дис. … докт. техн. наук. — Екатеринбург, 2013. — 41 с.
2. Хренников А. А., Дубровин П. В., Васильев Е. А. и др. Технология вывода мышьяка из металлургического цикла Медногорского медно-серного комбината // Цветные металлы. 2008. № 11. С. 71–73.
3. Карелов C. B., Набойченко С. С., Мамяченков С. В. и др. Комплексная переработка цинко- и свинцово-содержащих пылей предприятий цветной металлургии. — М. : ЦНИИЭИЦМ, 1996. — 40 с.
4. Пат. 2486267 РФ. Способ переработки свинцово-цинковых концентратов / Власов О. А. ; заявл. 05.06.2012 ; опубл. 27.06.2013, Бюл. № 18.
5. Пат. 2359188 РФ. Агрегат для переработки пылевидного свинец- и цинксодержащего сырья / Шумский В. А., Ушаков Н. Н., Старцев И. В. и др. ; заявл. 18.12.2006 ; опубл. 20.06.2009, Бюл. № 17.
6. Пат. 2294972 РФ. Способ переработки свинецсодержащих отходов производства / Летов А. В., Кан А. В. ; заявл. 15.08.2005 ; опубл. 10.03.2007, Бюл. № 7.
7. Пат. 2150520 РФ. Способ переработки цинк- и медьсодержащих свинцовых кеков и пылей / Гейхман В. В., Тарасов А. В., Казанбаев Л. А. и др. ; заявл. 24.11.1998 ; опубл. 10.06.2000.
8. Lanzerstorfer C. Flowability of various dusts collected from secondary copper smelter off-gas // Particuology. 2016. Vol. 25. P. 68–71.
9. Исабаев С. М., Кузгибекова Х. М., Зиканова Т. А., Жинова Е. В. Комплексная гидрометаллургическая переработка свинцовых мышьяксодержащих пылей медного производства // Цветные металлы. 2017. № 8. С. 33–37.
10. Иванов Б. Я., Ярославцев А. С., Ванюшкина Г. Н. Гидрометаллургическая переработка тонких конвертерных пылей медеплавильного производства // Цветные металлы. 1982. № 4. С. 16–21.
11. Jarošíková А., Ettler V., Mihaljevič M., Drahota P., Culka A., Racek M. Characterization and pH-dependent environmental stability of arsenic trioxide-containing copper smelter flue dust // Journal of Environmental Management. 2018. Vol. 209. P. 71–80.
12. Jarošíková А., Ettler V., Mihaljevič M., Penížek V., Drahota P. Transformation of arsenic-rich copper smelter flue dust in contrasting soils: A 2-year field experiment // Environmental Pollution. 2018. Vol. 237. P. 83–92.
13. Montenegro V., Sano H., Fujisawa T. Recirculation of high arsenic content copper smelting dust to smelting and converting processes // Minerals Engineering. 2013. Vol. 49. P. 184–189.
14. Sequeira C. A. C., Marquis F. D. S. Zinc pressure leaching // Chemistry, Energy and the Environment. 1998. P. 135–149.
15. Liu W., Li Z., Han J. et al. Selective separation of arsenic from lead smelter flue dust by alkaline pressure oxidative leaching // Minerals. 2019. Vol. 9. P. 308.
16. Рогожников Д. А. Комплексная гидрометаллургическая переработка многокомпонентных сульфидных промпродуктов : автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Екатеринбург, 2013. — 22 с.