Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, Караганда, Республика Казахстан:

С. М. Исабаев, профессор, заведующий лабораторией, эл. почта: lab-isabaev@rambler.ru
Х. М. Кузгибекова, доцент, ведущий научный сотрудник
Т. А. Зиканова, старший научный сотрудник
Е. В. Жинова, старший научный сотрудник

В работе принимала участие И. М. Жилина (Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева).

В связи с ухудшением качества получаемых концентратов и вовлечением в переработку вторичного сырья свинец и мышьяк циркулируют в полупродуктах медеплавильного производства, чаще всего накапливаясь в пылях. Возврат этих пылей на пирометаллургическую переработку приведет к загрязнению черновой меди. На основании результатов лабораторных исследований предложена технология комплексной переработки тонких пылей сухих электрофильтров Жезказганского медеплавильного завода. Технология включает выщелачивание раствором серной кислоты концентрацией 300 г/л с добавлением лигносульфоната (0,1 % от массы исходной пыли) при температуре 90 °С, Ж:Т = 5:1 и продолжительности 180 мин. Извлечение основных компонентов в раствор составило, %: 78,2 Cu; 86,3 Zn; 71,6 Cd; 97,2 Re; 95,3 As. Полученные сернокислые растворы перерабатывают следующим образом. Сначала электролитическим методом совместно выделяют медь и мышьяк из сернокислого раствора. Вторая стадия — сорбция рения на углеродный сорбент. Затем сорбат перерабатывают методом цементации с целью получения медно-кадмиевой губки. Далее раствор цементации направляют на выделение цинковой продукции, а медно-мышьяковистый шлам подвергают гидрохимической сульфидизации в купоросном растворе с добавлением элементной серы с целью получения сульфидов меди и раствора мышьяковистой кислоты. Данная стадия технологической схемы позволяет селективно извлекать медь и мышьяк в виде сульфидов. Сульфиды меди направляют на пирометаллургический передел медного производства, а сульфиды мышьяка можно хранить как вещество минимальной (III–IV) категории опасности.

Работа выполнена в рамках проекта ПЦФ14.

1. Samal R. R., Sarangi C. K., Tripathy B. C., Sanjay K., Bhattacharya I. N., Subbaiah T. Behaviour of arsenic (III) and antimony (III) during electrowinning of nickel from aqueous sulphate solutions // Hydrometallurgy. 2013. Vol. 139. P. 39–45.
2. Morales A., Cruells M., Roca A., Bergó R. Treatment of copper flash smelter flue dusts for copper and zinc extraction and arsenic stabilization // Hydrometallurgy. 2010. Vol. 105, No. 1–2. P. 148–154.
3. Long G., Peng Y., Bradshaw D. Flotation separation of copper sulphides from arsenic minerals at Rosebery copper concentrator // Minerals Engineering. 2014. Vol. 66–68. Р. 207–214.
4. Letimin V. N., Vdovin K. N., Druzhkov V. G., Makarova I. V., Nasyrov T. M. Analysis of the ways for the disposal of gas cleaning dust and sludge at the metallurgical enterprises // CIS Iron and Steel Review. 2014. No. 1. P. 54–56.
5. Скопов Г. В., Матвеев А. В. Совместная переработка полиметаллических полупродуктов металлургического производства // Металлург. 2011. № 8. С. 73–76.
6. Каримов К. А., Неустроев В. И., Набойченко С. С. Выщелачивание медных мышьяксодержащих штейнов // Цветные металлы. 2015. № 4. С. 19–22. DOI: 10.17580/tsm.2015.04.03
7. Попов В. А., Цемехман Л. Ш., Велюжинец Г. А., Фомичев В. Б. Термодинамическое моделирование поведения мышьяка в пирометаллургическом производстве меди // Цветные металлы. 2014. № 5. С. 24–28.
8. Сергеева Ю. Ф., Мамяченков С. В., Сергеев В. А., Карелов С. В., Галлямова Н. Р. Гидрометаллургическая технология переработки тонких пылей медеплавильного производства с использованием комплексообразующего реагента // Цветные металлы. 2013. № 8. С. 79–82.
9. Черняк А. С., Навтанович М. Л. Роль органических реагентов в гидрометаллургии // Труды Иркутского государственного института редких металлов. 1961. Вып. 10. С. 15–20.
10. Трошкина И. Д., Ушанова О. Н., Шве Хла Пью, Мухин В. М., Зубова И. Д., Гирда Т. В. Сорбция рения из сернокислых растворов активными углями // Известия вузов. Цветная металлургия. 2005. № 3. С. 38–42.
11. Абдыгалимова С. Ш., Дюсембаева С. Е. О возможности переработки ренийсодержащих отходов // Материалы Международной научно-практической конференции «Абишевские чтения – 2006: Жидкость на границе раздела фаз — теория и практика». — Караганда, 2006. С. 371–375.
12. Пат. 27039 РК. Способ получения угольного сорбента / Ким В. А., Исабаев С. М., Кузгибекова Х. М. и др. ; опубл. 14.06.2013, Бюл. № 6.
13. Gabb P. J., Davies A. L. The Industrial Separation of Copper and Arsenic as Sulfides // JOM. 1999. Vol. 51, No. 9. P. 18, 19.
14. Ya-Jie Zheng, Ying-Lin Peng, Lang Ke, Wen-Mi Chen. Separation and recovery of Cu and As from copper electrolyte through electrowinning and SO₂ reduction // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013. Vol. 23, No. 7. P. 2166–2173.
15. Пат. 4410 РК. Способ извлечения мышьяка из медно-мышьяковистого шлама / Мильке Э. Г., Исабаев С. М., Кузгибекова Х. М. и др. ; опубл. 14.03.1997, Бюл. № 1.
16. Nazari A. M., Radzinski R., Ghahreman A. Review of arsenic metallurgy: Treatment of arsenical minerals and the immobilization of arsenic // Hydrometallurgy. 2016. DOI: 10.1016/j.hydromet.2016.10.011
17. Копылов Н. И. Проблемы мышьяксодержащих отвалов. — Новосибирск : Гео, 2012. — 182 с.
18. Пат. 2433154 РФ. Биоцид для противообрастающего покрытия / Копылов Н. И., Каминский Ю. Д., Ляхов Н. З. ; опубл. 10.11.2011, Бюл. № 31.