Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук» (ИХТРЭМС КНЦ РАН), Апатиты, Россия

Н. С. Арешина, старший научный сотрудник, канд. техн. наук, эл. почта: n.areshina@ksc.ru
А. Г. Касиков, заведующий лабораторией разработки и внедрения процессов химической технологии, канд. хим. наук
С. В. Дрогобужская, старший научный сотрудник, канд. хим. наук

При электрорафинировании в технологии вторичной меди накапливаются шламы, состав которых существенно отличается от образующихся при переработке рудного сырья. Анализ показал повышенное содержание в них олова, присутствие благородных металлов, в то время как содержание селена и теллура незначительно. Кроме того, шлам содержит большое количество бария, что обусловлено применением барийсодержащих материалов при производстве медных анодов. Отделение богатой по ценным компонентам фракции методом сепарации позволило выделить 40 % продукта, содержащего 10,7 % (мас.) олова и ~0,3 % (мас.) благородных металлов. Продукт подвергали гидрохимическому обогащению с целью извлечения меди и свинца, в результате чего получен первичный концентрат, содержащий, % (мас.): 23,9 Ba; 19,8 Sn; 8,4 Ag; 0,0085 Au; 0,0012 Pt; 0,0050 Pd; 0,0010 Rh; 0,0003 Ru; 0,0003 Ir. Предложены два варианта переработки первичного концентрата для отделения бария от основной массы ценных компонентов. По первому варианту проводится извлечение олова и благородных металлов в раствор путем солянокислотного выщелачивания в присутствии окислителя, в то время как сульфат бария концентрируется в остатке. Ценные компоненты из раствора извлекаются методом цементации на цинке, в результате чего получен коллективный концентрат, содержащий олово, серебро и благородные металлы. Второй вариант предполагает вскрытие и отделение барийсодержащей фазы путем сульфатизации и концентрирования олова в остатке. Серебро и основное количество благородных металлов переходят в раствор, после чего извлекаются в коллективный концентрат осаждением.

1. Shivrin G. N. Copper electrolysis slurries: Generation, dissolution. Ryazan : NP “Golos gubernii”, 2013. 256 p.
2. Mastyugin S. A., Volkova N. A., Naboychenko S. S., Lastochkina M. A. Slurries of electrolytic refining of copper and nickel. Yekaterinburg : Izdatelstvo URFU, 2013. 246 p.
3. Lyapishchev Ya. B. Processing of copper electrolysis slurries: Current status. Zapiski Gornogo instituta. 2006. Vol. 167, Part 2. pp. 245–247.
4. Chernyshev A. A., Petrov G. V., Belenkiy A. M., Kovalev V. N. et al. Processing of copper slurries: Current status and prospects. Metallurg. 2009. No. 5. pp. 54–56.
5. Melnikov Yu. T., Kravtsova E. D., Krinitsyn D. O. Hydrometallurgical technologies of copper and nickel electrolytic refining slimes processing. Tsvetnye Metally. 2017. No. 5. pp. 44–49.
6. Gongqi L., Yufeng W., Aijun T., Dean P. et al. Recovery of scattered and precious metals from copper anode slime by hydrometallurgy: a review. Hydrometallurgy. 2020. No. 197. 105460.
7. Yasin K., Guldem K., Servet T. An investigation of copper and selenium recovery from copper anode slimes. International Journal of Mineral Processing. 2013. No. 124. pp. 75–82.
8. Fidele Mareng Makuei, Gamini Senanayake. Extraction of tellurium from lead and copper bearing feed materials and interim metallurgical products — A short review. Minerals Engineering. 2018. Vol. 115. P. 79–87.
9. Bin X., Yanzhu Ch., Zhonglin D., Tao J. et al. Eco-friendly and efficient extraction of valuable elements from copper anode mud using an integrated pyro-hydrometallurgical process. Resources, Conservation & Recycling. 2021. No. 164. 105195.
10. Mamyachenkov S. V. Understanding hydrometallurgical processes in the multicomponent systems used in the production of secondary non-ferrous metals: Extended abstract of doctoral dissertation. Yekaterinburg, 2008. 46 p.
11. Talip Havuz, Bunyamin Donmez, Cafer Celik. Optimization of removal of lead from bearing-lead anode slime. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2010. Vol. 16. I. 3. P. 355–358.
12. Frumina N. S., Goryunova N. N., Eremenko S. N. The analytical chemistry of barium. Moscow : Nauka, 1977. 199 p.
13. Hannian G., Yuxin Y., Tengfei G., Jianhua X. et al. Review on treatment and utilization of barium slag in China. Journal of Environmental Management. 2023. No. 325, Part A. 116461.
14. Zijian S., Yuanbo Zh., Bingbing L., Manman L. et al. Extraction and separation of tin from tin-bearing secondary resources: a review. JOM: the Journal of the Minerals, Metals & Materials Society. 2017. Vol. 69, No. 11. Available at: https://www.researchgate.net/publication/319231008Extraction_and_Separation_of_Tin_from_Tin-Bearing_Secondary_Resources_A_Review_
15. Wei L., Kunhong G., Junwei H., Zhenyu O. et al. Innovative methodology for comprehensive use of tin anode slime: Preparation of CaSnO₃. Minerals Engineering. 2019. No. 143. 105945.
16. Yong Y., Lei L., Jingcheng W. Sn recovery from a tin-bearing middling with a high iron content and the transformation behaviours of the associated As, Pb, and Zn. Science of the Total Environment. 2020. No. 744. 140863.
17. Junwei H., Chao L., Wei L., Wenqing Q. et al. Pretreatment of tin anode slime using alkaline pressure oxidative leaching. Separation and Purification Technology. 2017. No. 174. pp. 389 –395.
18. Evdokimov V. I., Derlyukova L. E., Yatskovskiy A. M. et al. Potential use of the chemical processes of decomposition and separation of complex ores. Tsvetnye Metally. 2000. No. 2. pp. 35–37.
19. Marchenko N. V., Shinko N. S. Hydrometallurgical liberation of tinbearing tailings. Scientific researches and their practical applications. Modern state and ways of development. 2015. Available at: http://www.sworld.education/conference/year-conference-sw/the-content-of-сonferences/archives-ofindividual-conferences/dec-2015
20. Kogan V. S., Raykhman G. O. Hydrometallurgical recovery of copper, tin and silver from the product of physico-mechanical processing of electronic scrap. Kompleksnoe ispolzovanie mineralnogo syrya. 2016. No. 1. pp. 88–98.
21. Soo-kyung K., Jae-chun L., Kyoungkeun Y. Leaching of tin from waste Pb-free solder in hydrochloric acid solution with stannic chloride. Hydrometallurgy. 2016. No. 165. pp. 143–147.
22. Sang-Hee J., Kyoungkeun Y., Richard D. A. Separation of Sn, Bi, Cu from Pb-free solder paste by ammonia leaching followed by hydrochloric acid leaching. Hydrometallurgy. 2017. No. 169. pp. 26–30.
23. Chmielewski T., Gibas K., Borowski K., Adamski Z. et al. Chloride leaching of silver and lead from a solid residue after atmospheric leaching of flotation copper concentrates. Physicochemical Problems of Minerals Processing. 2017. No. 53(2). P. 893–907.
24. Behnajady Bahram, Moghaddam Javad. Chloride leaching of lead and silver from refractory zinc plant residue. Research Journal of Chemistry and Environment. 2011. No. 15(2). Available at: https://www.researchgate.net/publication/233910167_Chloride_leaching_of_lead_and_silver_from_refractory_zinc_plant_residue
25. Golpayegany M. H., Abdollahzaden A. A. Optimization of operating parameters and kinetics for chloride leaching of lead from melting furnace slag. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017. No. 27. pp. 2704–2714.
26. Tyukin D. P., Kasikov A. G., Areshina N. S., Volchek K. M. Removing lead from dusts of nickel concentrate roasting in fluidized bed furnaces. Tsvetnye Metally. 2018. No. 10. pp. 35–40.
27. Sorokina V. S., Smirnov M. P. A solution for extracting lead from metallurgical products. Certificate of authorship SU 1 444 377 А1. Applied: 06.01.1987. Published: 15.12.1988.
28. Aleksandrova V. D., Abramova O. A. Secondary sources of barium in a closed-loop economy in the context of waste-free production. Mezhdunarodnyi zhurnal gumanitarnykh i estestvennykh nauk. 2019. No. 1. pp. 186 –191.