АО «Уралэлектромедь», Верхняя Пышма, Россия:

Н. Е. Агарова, ведущий инженер-технолог лаборатории электрохимических производств Исследовательского центра, эл. почта: N.Agarova@elem.ru
А. А. Козмина, инженер-технолог лаборатории электрохимических производств Исследовательского центра, эл. почта: A.Kozmina@elem.ru
Л. М. Яковлева, начальник лаборатории электрохимических производств Исследовательского центра, эл. почта: L.Yakovleva@elem.ru

Технический университет УГМК, Верхняя Пышма, Россия:
С. А. Краюхин, директор по науке

С целью селективного извлечения сурьмы и олова из осадка контрольной фильтрации объединенных технологических растворов цеха электролиза меди и химико-металлургического цеха АО «Уралэлектромедь» была разработана и внедрена технология с получением сурьмянисто-оловянного концентрата, который представляет собой сплав сурьмы и олова, используемого для изготовления припоев. Для оптимизации процесса получения сурьмянисто-оловянного концентрата из сульфидно-щелочного электролита были проведены поляризационные исследования анодного процесса, а также лабораторные эксперименты с определением технико-экономических показателей. Для изучения электродных процессов был выбран метод поляризационных кривых. Регрессионный анализ полученных данных показал, что концентрация щелочи в электролите влияет на показатели процесса в 4–5 раз сильнее, чем концентрация сульфида натрия. Сделан вывод, что электролит должен содержать не менее 70 г/дм³ NaOH и 40–80 г/дм³ Na₂S. Это исключает протекание побочных реакций на аноде и возрастание напряжения на ванне. В ходе лабораторных экспериментов установлено, что интенсивная циркуляция электролита негативно влияет на процесс получения катодного осадка, поэтому основные опыты вели в стационарном режиме. В процессе исследований изменяли плотность тока и расстояние между анодом и катодом. Процесс электроэкстракции осуществляли без пополнения свежими порциями электролита (на истощение). Исходный состав электролита, г/дм³: 14–16 Sb; 16,1–18,6 Sn; 8,6–19,3 As; 64–81 NaOH; 47–66 Na₂S. Наилучшие технико-экономические показатели были достигнуты при проведении процесса в одну стадию до остаточной концентрации сурьмы <2 г/дм³ и олова 12 г/дм³. Сурьмянисто-оловянный концентрат содержал 62 % сурьмы и 36,6 % олова. Определено, что уменьшение анодной плотности тока повышает выход по току, а сокращение расстояния между анодом и катодом снижает расход электроэнергии. Сделано заключение, что отработанные растворы после осаждения сурьмянисто-оловянного концентрата нецелесообразно использовать для дальнейшего извлечения олова без их дополнительной переработки.

1. Пат. 2590781 РФ. Способ извлечения сурьмы и свинца / Королев А. А., Мастюгин С. А., Финеев Д. С., Воинков Р. С. и др. ; заявл. 04.03.2015 ; опубл. 10.07.2016, Бюл. № 19.
2. Пат. 2409686 РФ. Способ получения металлической сурьмы из сурьмяного сырья / Земнухова Л. А., Макаренко Н. В. ; заявл. 08.04.2010 ; опубл. 20.01.2011, Бюл. № 2.
3. Pat. 104651627 CN. Method for separating antimony from tin-antimony alloy by vacuum distillation / Сhen Wei, Yang Bin, Tang Wen Tong et al. ; applied 05.02.2015 ; published 27.05.2015.
4. Pat. 106244816 CN. Method for extracting valuable metallic tin component from antimony and tin smelting alkaline residues through water leaching neutralized tin settlement / Zuo Liangcai, Song Zuxin ; applied 28.08.2016 ; published 21.12.2016.
5. Pat. 104152701 CN. The method of recovering crude tin from tin slag refining / Yang Jian-Guang, Fang Yafei and others ; published 13.06.2017.
6. Сурьма / под ред. С. М. Мельникова. — М. : Металлургия, 1977. — 536 с.
7. А. с. 1737011А1 SU. Способ выделения сурьмы из сульфидно-щелочных растворов / А. А. Адилова, И. Р. Полывянный, В. А. Лата, Д. К. Донских ; заявл. 09.07.1990 ; опубл. 30.05.1992, Бюл. № 20.
8. Пат. B27812 KZ. Способ переработки сурьмяного сырья / Жарменов А. А., Козлов В. А., Жаканов К. Ш. ; заявл. 17.04.2012 ; опубл. 18.12.2013, Бюл. № 12.
9. Андреев Ю. Я., Кутырев А. Е. Электрохимические методы исследования металлов и сплавов. — М. : МИСиС, 2009. — 68 с.
10. Ротинян А. Л., Тихонов К. И., Шошина И. А., Тимонов А. М. Теоретическая электрохимия. — М. : Студент, 2013. — 494 с.
11. Феттер К. Электрохимическая кинетика. — М. : Химия, 1967. — 856 с.
12. Шиянов А. Г. Производство сурьмы. — М. : Металлургиздат, 1961. — 176 с.
13. ГОСТ 860–75. Олово. Технические условия. — Введ. 01.01.1977.