Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Металлургия свинца во всем мире находится в кризисном состоянии из-за экологической обстановки и вредности труда по применяемой технологии в современных условиях. Это создает предпосылки для перехода на новую технологию, менее вредную и более экологичную. Такая технология обеспечила бы большую эффективность коренной реконструкции свинцовых заводов.
Наиболее полно удовлетворить всем требованиям может гидрометаллургическая технология переработки руд и концентратов, которая имеет ряд преимуществ перед пирометаллургией: большие возможности полно и комплексно перерабатывать сырье, с большей рентабельностью применима к бедному и сложному сырью, используется удобный пид энергии—электрический, требует меньших затрат энергии, легче осуществимы природоохранные мероприятия, лучше условия труда, доступней механизация и автоматизация технологических процессов, получается металл лучшего качества.
Отмеченные обстоятельства определяют актуальность разработки технологии гидрометаллургической переработки свинцовых концентратов.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ Разработать щелочную гидрометаллургическую технологию переработки свинцовых концентратов, которая обеспечит сведение к минимуму отходов и снижение загрязнения окружающей среды.
Для достижения этой цели изучены следующие вопросы:
— влияние качества свинцовых огарков на показатели выще
лачивания свинца;
изучение путей повышения извлечения свинца в щелочной раствор;
разработка способа электролиза свинца без образования анодного шлама;
— выбор условий переработки электролитического свинца на
товарный металл;
—изучение и выбор способа переработки остатка от щелочного выщелачивания свинца;
— технико-экономическая оценка разработанной технологии
щелочной гидрометаллургпческои переработки свинцовых концентратов.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые изучены химизм и кинетика щелочной отмывки сульфатной серы из PbS04. Показано, что процесс идет стадиально с образованием промежуточных продуктов. На основании кинетического анализа установлено, что лимитирующей стадиен отмывки SO"-~4 является внешняя диффузия NaOH.
Впервые установлено, что причинами неполного перехода сгинца в раствор при щелочном выщелачивании является образование свинново-силикатных стекол и неполное окисление сульфида свинца. Образование при обжиге сульфато-сульфнд-ного расплава, состоящего из эвтектики PbO-PbS04 и PbS, не оказывает заметного влияния на полноту и скорость извлечения свинца.
Впервые изучено поведение силикатов свинца при щелочном выщелачивании. Установлено, что при температурах до 60С лимитирующей стадией является внутренняя диффузия NaOH (идет инкопгруэнтное растворение силиката свинца с образованием слоя Si02). При температурах>80С процесс идет в кинетической области. А в интервале температур 60—80С в смешанной области.
Показано, что для получения свинцовых растворов, устойчивых к охлаждению и хранению, выщелачивание свинцовых огарков целесообразно проводить при температурах 60—80С и длительности 30—60 минут.
Разработан новый способ электролиза свинца из щелочных растворов без образования анодного шлама, который позволяет снизить расход электроэнергии на 32,4%, повысить удельную производительность электролиза на 6,58%, улучшить структуру катодной губки.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. На основании результатов исследований предложена технологическая схема комплексной гидрометаллургпческои переработки свинцовых концентратов, которая позволяет исключить такие энергоемкие и вредные с точки зрения условий1 труда операции, как агломерация и шахтная плавка, сократить на 90% количество чернового свинца на рафинировании, что дает сокращение расхода энергоресурсов, улучшение экологической обстановки, так как исключаются стоки и выбросы в атмосферу газов и пыли.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях Северо-Кавказского горно-металлургического института и на заседании НТО завода «Электроцинк».
ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты диссертации изложе-
ны в 2 печатных работах и 2 отчетах, имеющих государственную регистрацию.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, 8 глав, общих выводов по работе и приложения; изложена па 142 страницах машинописного текста; содержит 16 рисунков, 16 таблиц и список литературы, включающий 1 15 наименований.