Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия:

Н. В. Марченко, доцент, каф. общей металлургии, канд. техн. наук, эл. почта: natashmarchenk@mail.ru
О. Н. Ковтун, доцент, каф. общей металлургии, канд. техн. наук

Тонкие пыли образуются преимущественно за счет возгонки легколетучих компонентов в ходе пирометаллургических процессов. По химическому составу возгоны резко отличаются от исходного сырья и обогащены летучими ценными компонентами: цинком, свинцом, кадмием, индием, германием, сурьмой, мышьяком и редкими металлами. Для переработки таких пылей используют преимущественно пирометаллургические технологии, которые отличаются высокими затратами на переработку пылей и низким качеством получаемых продуктов, требующих дополнительной доработки. Предложена гидрометаллургическая схема переработки тонких пылей медного завода и определены оптимальные параметры процессов. Выщелачивание пылей в растворе серной кислоты предложено проводить при температуре 60 оС и концентрации кислоты в растворе 130 г/л. При этих условиях в раствор переходит, %: 96–97 Zn; 38–40 Cu; 68–70 Sn; 74–75 Cd; 94–95 Ge; 20–22 Sb; 18–20 As; 68–70 Fe. Состав поликомпонентного раствора после выщелачивания, г/л: 37–38 Zn; 8–10 Cu; 13,1–13,2 Fe; 1,0–1,1 As; 0,2–0,3 Sb; 0,9–1,0 Cd; 0,5–0,55 Sn; 0,14–0,15 Ge. Выделять эти металлы из раствора предложено в отдельные продукты методами гидролиза, цементации, упаривания и др. Предложенная технология утилизации пылей решает две задачи — предотвращение потенциального ущерба природе и здоровью людей и повышение комплексности использования рудного сырья. По предложенной технологической схеме разработана аппаратурная схема технологии и проведен экономический анализ ее рентабельности.

1. Марченко Н. В., Олейникова Н. В. Комплексная перера ботка минерального, вторичного и техногенного сырья тяжелых цветных металлов. Технология производства тяжелых цветных металлов. В трех частях. Часть 2. Металлургия меди, никеля и кобальта : учебник. — Красноярск : СФУ, 2018. — 270 с.
2. Pat. 70803 PL. Sposób przeroby pułóv ołowiowych z hut miedzi w piechi szybowym / Zaczkowski S., Kurtys M., Sobierajski S., Kramer D ; publ. 02.09.1974.

3. Лукомская Г. А., Мавлянов К. А., Халматов М. М. Переработка тонких конвертерных пылей медеплавильного производства ОАО «Алмалыкский ГМК» // Горный вестник Узбекистана. 2005. № 1. С. 23–27.
4. Masajo K., Mikio O., Hidenori N. Processing of dust in the factory of the company «Mitsui kinzoku» // Nihon kara kaysi. 1985. No. 2. 1166. P. 247–251.
5. Pat. 2510141 FR. Zinc recovery from electric steel making furnace dust – by leaching with sodium hydroxide soln / Ferlay S. ; publ. 28.01.1983.
6. Навтанович М. Л., Ромазанова И. И. Исследование технологии выщелачивания свинца и цинка из пылей электрофильтров конвертеров Норильского ГМК // Совершенствование процессов переработки рудного сырья и полупродуктов в производстве никеля и кобальта. — Л., 1985. С. 68–72.
7. Якорнов С. А., Паньшин А. М., Козлов П. А., Ивакин Д. А. Современное состояние технологий выщелачивания пылей черной металлургии и продуктов их пирометаллургической переработки (кислотная, аммонийная и щелочная технологии) // Цветные металлы. 2017. № 5. С. 37–43.
8. Gökhan O. Learching and cementation of heavy metals from electric arc furnace dust in alkaline medium // Hydrometallurgy. 2005. Vol. 78, No. 3-4. P. 236–245.
9. Nagib S., Inoue K. Recovery of lead and zinc from fly ash generated from municipal incineration plants by means of acid and/or alkaline leaching // Hydrometallurgy. 2000. Vol. 56, No. 3. Р. 269–292.
10. Frenay J., Hissel J., Ferlay S. Recovery of lead and zinc from electric steelmaking furnace dusts by the Cebedeau process // Recycle and Secondary Recovery of Metals. — Warrendale, PA : TMS, 1985. P. 195–208.
11. Frias C., Palma J., Martin D., Diaz E. The ZINCEX technology a safe and profitable way for zinc dusts and oxides recycling // The 4^th European Metallurgical Conference «EMC 2007». — Düsseldorf, Germany, 2007. Vol. 3. P. 1107.
12. Камалов К. О., Лаптев В. М., Ахмаров Ф. И. Переработка цинксодержащих пылей медеплавильного производства на цинковые пигменты // Цветные металлы. 2015. № 7. С. 29–32.
13. Марченко Н. В., Ковтун О. Н., Алексеев Д. Е. К вопросу переработки тонкой пыли уральских медеплавильных заво дов // Синергия наук. 2018. № 29. С. 1157–1166.
14. Хренников A. A., Мальцев Г. И., Лебедь А. Б., Набойченко С. С. Об извлечении германия и цинка из пылей медеплавильного производства // Цветные металлы. 2006. № 3. С. 40–44.
15. Пат. 2293779 РФ. Способ извлечения и концентрирования германия из растворов / Набойченко С. С., Лебедь А. Б., Мальцев Г. И., Хренников А. А., Радионов Б. К., Шидловская И. П., Дубровин П. В. ; заявитель и патентообладатель ООО «Медногорский медно-серный комбинат» ; опубл. 20.02.2007, Бюл. № 19.
16. Марченко Н. В., Олейникова Н. В. Комплексная переработка минерального, вторичного и техногенного сырья тяжелых цветных металлов. Технология производства тяжелых цветных металлов. В трех частях. Часть 1. Металлургия свинца, цинка и кадмия : учебник. — Красноярск : СФУ, 2018 – 276 с.
17. Якимов И. С. Разработка методов и математического обеспечения рентгенодифракционного структурно-фазового анализа : автореф. дис. … докт. физ.-мат. наук. — Новосибирск, 2013.
18. Якимов И. С., Дубинин П. С., Пиксина О. Е. Регуляризированный мультирефлексный метод ссылочных интенсивностей для количественного рентгенофазового анализа поликристаллических материалов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2009. С. 71–80.