Введение к работе
Актуальность темы. Современные технологические процессы переработки медных концентратов являются в основном пирометаллургическими и сопровождаются образованием большого количества отходящих газов и пылей. Кроме экологических причин, необходимость очистки пылегазовых выбросов медеплавильного производства обусловлена высоким содержанием в пьглях тяжелых цветных и редких металлов
Таким образом, утилизация пылей медеплавильного производства решает две задачи - предотвращение потенциального ущерба природе и здоровью людей и повышение комплексности использования рудного сырья
Переработка металлургических пылей сводится к извлечению ценных компонентов в отдельные продукты, а вредных примесей - в малотокенчные концентраты Применительно к пылям от переработки уральских медных концентратов возможно получение цинк-, медь- и германий-с о держащих продуктов
На основании теоретических и молельных исследований в работе рассматриваются практические вопросы по изысканию рациональной технологии комплексной переработки металлургических пылей медеплавильного производства с извлечением ценных компонентов и получением товарных продуктов В литературе накоплен обширный материал по пиро- и гидрометаллургическим способам переработки металлургических пылей, по очистке ципксодержащнх растворов от меди, мышьяка, железа При этом экспериментальные данные получены для конкретных образцов пылей и технологических растворов Менее исследованы вопросы селективного осаждения германия и совместного осаждения мышьяка и меди из концентрированных цинксодержащих растворов
Применение ряда методов ограничено использованием дорогостоящих, токсичных, пожароопасных реагентов (ионный обмен, эксгракция), высокотемпературных процессов, предопределяющих существенные затраты на их реализацию
Цель работы. Получение данных о распределении цветных металлов и германия по фазам металлургических пылей и о влиянии фазового состава на извлечение компонентов пылей при выщелачивании, разработка способа селективного осаждения германия из растворов от выщелачивания пылей, снижение потерь цинка с осадками очистки растворов от медн и мышьяка; разработка технологии переработки металлургических пылей медеплавильного производства
Научная новизна Установлена взаимосвязь между фазовым составом и технологическими свойствами металлургических пылей степенью выщелачивания компонентов, расходом серной кислоты, рассмотрено осаждение германия в виде комплексной сублат-соли Ge комплекс"ибразователь осаднтель, исследовано взаимодействие сульфида цинка с арсенат-иопом в кислой среде; устаповлена лимитирующая стадия процесса, определены экспериментальные энергии активации растворения сульфида цинка и осаждения мышьяка
Практическая значимость работы Разработана, испытана и внедрена на ООО «ММСК» (г.Медногорск) технология переработки металлургических пылей медеплавильного цеха (МПЦ) ММСК с получением концентрата германия и товарного раствора сернокислого цинка
Рекомендованы для промышленного внедрения параметры процесса осаждения германия в виде комплексной сублат-соли из растворов, содержащих цветные металлы и железо в концентрациях на 1-2 порядка больших, чем германий
Методы исследований Использованы химический, нефелометрический, рентгенофазовый, ИК-спектроскопический методы исследований и анализа, статистическая обработка экспериментальных данных
Положения, выносимые на защиту.
Взаимосвязь между фазовым составом и технологическими свойствами металлургических степенью выщелачивания компонентов, расходом серной кислоты.
Закономерности осаждения германия в системе
Особенности взаимодействия сульфида цинка с арсенат-ионом в кислой среде
Технология комплексной переработки металлургических с получением концентрата германия
Апробации работы Основные результаты работы доложены и обсуждены на конференциях
- XVI Международной научно - технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» Москва, 2003
- П международном симпозиуме «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии» Краснодар. 2005
- Международной конференции «Теоретические аспекты использования сорбционных и хроматографических процессов в металлургии и химической технологии» Екатеринбург 2006
Публикации Материалы диссертации опубликованы в 5 печатных работах; получен патент РФ.
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы 141 наименований, приложений Материал изложен на 122 страницах машинописного текста, включая 34 рисунка и 24 таблицы
