Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия:

Ю. Т. Мельников, доцент, каф. физической и неорганической химии
Е. Д. Кравцова, доцент, каф. композиционных материалов и физикохимии металлургических процессов, эл. почта: dagrievna@mail.ru
Д. О. Криницын, доцент, каф. физической и неорганической химии

На основе анализа существующих технологий переработки шламов электролиза меди и никеля показана перспективность перехода к гидрохимическим способам. На основании разработок авторов предложены технологические схемы, включающие:
– гидрохимическое выщелачивание меди и никеля из металлических и халькогенидных фаз, что минимизирует переход теллура, селена и благородных металлов в раствор;
– флотационное отделение солевых и оксидных фаз от металлических и халькогенидных фаз;
– гидрохимический перевод селена в раствор в результате окислительных или восстановительных процессов с сохранением благородных металлов в элементной форме.
На шламах Алмалыкского горно-металлургического комбината отработана технология переработки медеэлектролитных шламов, включающая следующие основные переделы: обезмеживание, выщелачивание золота и селена, выщелачивание серебра, растворение теллура. Обезмеживание вели в растворе серной кислоты при Т:Ж = 1:4 и температуре 25–30 ^оС. Расход нитрита натрия составил 0,5–1,0 % от массы шлама. Технический кислород подавали в реактор, обеспечивая в нем разрежение на уровне 98–245 Па. Остаточное содержание меди в кеке составило 0,5–1,5 %. Рассмотрены две схемы переработки кека, поступающего с операции обезмеживания. Первая основана на выщелачивании селена и золота из кека. Расход нитрита натрия составил 2–3 % от массы шлама, продолжительность выщелачивания не превышала 5–6 ч. Из раствора после глубокого окислительного выщелачивания кека селективно осаждали золото сернистым газом, затем селен концентрированным раствором сульфита натрия. Последующая обработка кека аммиачным раствором обеспечивала селективное извлечение из него серебра. По второй схеме предложено применить флотацию кека, а выделенный концентрат подвергать щелочно-солевой обработке. Способ позволяет выделить из флотоконцентрата в богатый промпродукт золото, серебро и металлы платиновой группы, перевести в раствор селен. Процесс не связан с выделением токсичных газов. Порошкообразная форма металлсодержащего продукта наиболее пригодна для последующего аффинажа. Показана возможность получения концентрата с содержанием металлов платиновой группы не менее 90 %, простого разделения металлов платиновой группы, селена и теллура.

1. Букетов Е. А., Малышев В. П. Извлечение селена и теллура из медеэлектролитных шламов. — Алма-Ата : Наука, 1969. — 204 с.
2. Мастюгин С. А., Волкова Н. А., Набойченко С. С., Ласточкина М. А. Шламы электролитического рафинирования меди и никеля. — Екатеринбург : УрФУ, 2013. — 256 с.
3. Pat. 5108721 US. Treatment of high nickel slimes / Baboudjian V. Р., Morrison B. H., Stafiej J. S. ; publ. 28.04.1992.
4. Грейвер Т. Н., Зайцева И. Г., Косовер В. М. Селен и теллур. — М. : Металлургия, 1977. — 296 с.
5. Грейвер Т. Н., Косовер В. М., Беленький А. М., Вергизова Т. В. Разработка гидрометаллургической технологии переработки медеэлектролитных шламов // Тез. докл. IV Всесоюзного совещания по химии и технологии халькогенов и халькогенидов. — Караганда, 19–21 сентября 1990.
6. Косовер В. М., Ломоносов В. Н., Попков Е. А., Кулакова А. А. К вопросу о переработке электролитных шламов комбината «Североникель» // Тез. докл. IV Всесоюзного совещания по химии и технологии халькогенов и халькогенидов. — Караганда, 19–21 сентября 1990.
7. Букетов E. A., Угорец М. З. Гидрохимическое окисление халькогенов и халькогенидов. – Алма-Ата : Наука, 1975. — 326 с.
8. Набойченко С. С., Шнеерсон Я. М., Калашникова М. И., Чугаев Л. В. Автоклавная металлургия цветных металлов. В 3 т. — Екатеринбург : ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2009. Т. 2. — 612 с.
9. Weifeng Liu, Tianzu Yang, Duchao Zhang, Lin Chen, Younian Liu. Pretreatment of copper anode slime with alkaline pressure oxidative leaching // International Journal of Mineral Processing. 2014. Vol. 128, No. 10. P. 48–54.
10. Dong Li, Xueyi Guo, Zhipeng Xu, Runze Xu, Qiming Feng. Metal values separation from residue generated in alkali fusion-leaching of copper anode slime // Hydrometallurgy. 2016. Vol. 165, Part 2. P. 290–294.
11. Yasin Kilic, Guldem Kartal, Servet Timur. An investigation of copper and selenium recovery from copper anode slimes // International Journal of Mineral Processing. 2013. Vol. 124, No. 11. P. 75–82.
12. Ласточкина М. А., Мастюгин С. А., Вергизова Т. В., Грейвер Т. Н., Ашихин В. А. Влияние условий автоклавного окислительного выщелачивания медеэлектролитных шламов на их поведение при флотации // Цветные металлы. 2012. № 8. C. 50–56.
13. Вергизова Т. В., Мастюгин С. А., Ласточкина М. А., Грейвер Т. Н., Волкова Н. А. Разработка схемы гидрометаллургической переработки обогащенного медеэлектролитного шлама (флотоконцентрата) // Цветные металлы. 2012. № 12. C. 59–63.
14. Мастюгин С. А., Набойченко С. С. Переработка медеэлетролитных шламов: эволюция технологии // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2012. № 5. С. 15–21.
15. Лобанов В. Г., Мастюгин С. А., Воинков Р. С., Королев А. А., Набойченко С. С. Возможные пути совершенствования процесса переработки анодных медных шламов // Цветные металлы. 2014. № 10. С. 45–49.
16. Пат. 2541231 РФ. Способ переработки концентрата флотации медеэлектролитного шлама / Чумарев В. М., Уполовникова А. Г., Удоева Л. Ю., Селиванов Е. Н., Мастюгин С. А. ; опубл. 10.02.2015, Бюл. № 4.
17. Кравцова Е. Д. Процессы гидрохимического окисления халькогенов и халькогенидов цветных металлов в
медеэлектролитных шламах с применением нитрита натрия : автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Красноярск, 1996. — 18 с.
18. Пат. 2451760 РФ. Способ переработки флотоконцентрата шлама электролиза меди, содержащего благородные металлы / Мельников Ю. Т., Лосев В. Н., Криницын Д. О. ; опубл. 27.05.2012, Бюл. № 15.
19. Dong Li, Xueyi Guo, Zhipeng Xu, Qinghua Tian, Qiming Feng. Leaching behavior of metals from copper anode slime using an alkali fusion-leaching process // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 157, No. 10. P. 9–12.
20. Атлас минерального сырья, технологических промышленных продуктов и товарной продукции ЗФ ОАО «ГМК» Норильский никель». — М. : Издательский дом «Руда и Металлы», 2010. — 336 с.
21. Кузьмина И. С., Грабчак Э. Ф., Кожанов А. Л., Литвяк М. А. Оптимизация процесса сернокислотного выщелачивания огарков никелевых шламов ЗФ ОАО «ГМК Норильский никель» // Матер. IV Междунар. конгресса «Цветные металлы». — Красноярск, 4–8 сентября 2012.
22. Тер-Оганесянц А. К., Анисимова Н. Н., Шестакова Р. Д., Дылько Г. Н., Лучицкий С. Л. Гидрометаллургическая технология переработки электролитных шламов с получением высокоселективных концентратов платиновых металлов // Цветные металлы. 2005. № 10. С. 69–72.
23. Тер-Оганесянц А. К., Лапшин Д. А., Анисимова Н. Н., Грабчак Э. Ф., Илюхин И. В. Получение высокоселективных концентратов платиновых металлов из хлоридных растворов // Цветные металлы. 2007. № 7. С. 68–71.
24. Пат. 2276195 РФ. Способ обогащения шламов электролиза никеля и других продуктов, содержащих платиновые металлы, золото и серебро / Грейвер Т. Н., Волков Л. В., Шнеерсон Я. М. и др. ; опубл. 31.08.2004, Бюл. № 5.