ИЗУЧЕНИЕ ПРАКТИКИ ПРОИЗВОДСТВА МЕТАЛЛОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОПЫТА НА ПРИМЕРЕ ПРЕДПРИЯТИЙ HIGHLAND VALLEY COPPER (HVC)

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается практика производства металлов платиновой группы с использованием инновационных технологий и опыта на примере предприятий Highland Valley Copper (HVC). Предприятие Highland Valley Copper расположено в 17 км к западу от озера Логан и в 50 км к юго-западу от Камлупса в Британской Колумбии. Производительность предприятия составляет 42,5 млн тонн руды в год.

ABSTRACT

This article examines the practice of producing platinum group metals using innovative technologies and experience using the example of Highland Valley Copper (HVC). The Highland Valley Copper operation is located 17 km west of Logan Lake and 50 km southwest of Kamloops in British Columbia. The enterprise's productivity is 42.5 million tons of ore per year.

Ключевые слова: Highland Valley Copper (HVC), содержание меди и молибдена, обогатительной фабрика, платина, технология переработка медьсодержащих рудников, флотация концентратов, принципиальный технология.

Keywords: Highland Valley Copper (HVC), copper and molybdenum content, concentrator, platinum, copper mine processing technology, concentrate flotation, principle technology.

Введение. В мире основные производители металлов платиновой группы являются следующие государства и компании: ЮАР (Impala Platinum Limited), Колумбия «Highland Valley Copper», Канада «Фолконбридж Никкель Майнз (INCO)», Австралия «Newcrest Telfer Mine», США (Engelhard Minerals and Chemicals, Jemini, Martin Metals Company), Великобритании (Johnson Matti Limited), Россия (Красцветмет, НорНикель) [3. с.253-263].

Литературный анализ и методы

Highland Valley Copper (HVC)

В данной статье Предприятие Highland Valley Copper (рисунок 1) расположено в 17 км к западу от озера Логан и в 50 км к юго-западу от Камлупса в Британской Колумбии. Производительность предприятия составляет 42,5 млн тонн руды в год. Товарной продукцией HVC являются медный концентрат с содержанием меди 32% и молибденовый концентрат с содержанием молибдена 50,9%. Ожидается, что производство меди в 2019 году составит от 115 000 до 120 000 тонн при относительно равномерном распределении в течение года. Исходное содержание меди и молибдена в руде – 0,27 и 0,01% соответственно. Предприятие Highland Valley Copper (рисунок 1) расположено в 17 км к западу от озера Логан и в 50 км к юго-западу от Камлупса в Британской Колумбии.

Рисунок 1. Предприятие Highland Valley Copper

Технологическая схема обогащения руды HVC состоит из следующих основных операций:

• флотационного обогащения в первой основной и контрольной операциях; - доизмельчения концентрата основной флотации в шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле с гидроциклонами;
• перечистка до измельчённого концентрата основной флотации в колонной флотомашине;
• контрольная перечисленная операция камерного продукта колонной флотомашины;
• сгущение коллективного концентрата в высокоскоростном сгустителе (концентрат колонной флотомашины);
• двух операций основной Мо флотации; - доизмельчения концентрата основной Мо флотации;
• двух перечисленных операций до измельчённого концентрата 1 основной Mo флотации;
• флотация концентрата 2 перечисленной Mo флотации в колонной флотомашине;
• обезвоживание медного и молибденового концентратов; - сгущения хвостов.

Принципиальная схема обогащения фабрики Cerro Verde представлена на рисунке 2.41. Получаемый на Highland Valley Copper молибденовый концентрат подвергается выщелачиванию хлорным железом для удаления содержащейся в нем меди (~2,5%). Процесс выщелачивания протекает за 1 час при температуре 105 ^оC и давлении 135 кПа.

В работе [1. с.58-61] рассматривается последовательность процессов в производстве платиноидов: платиносодержащий концентрат выборочно растворяют в «царской водке» или окислительной (хлор газовой) соляной кислоте. В результате в раствор включаются платина, палладий и золото, а затем золото осаждается из раствора с помощью FeSO₄. На следующем этапе добавляют соль хлорида аммония для осаждения платины из раствора:

H₂PtCl₆ + NH₄Cl = (NH₄)₂PtCl₆↓ + 2HCl

Фильтрованием отделяют осадок гексахлорплатината аммония оранжевого цвета. Затем осадок промывают 10%-ним раствором хлорида аммония, сушат и обжигают при температуре 700-900°С с получением порошка платины, технология приведена на рис.5 [2. с.58-61].

После отделения платины раствор сначала нейтрализуют раствором гидроксида аммония, а затем осаждают палладий добавлением соляной кислоты. Остаток (кек) при начальной плавке исходного концентрата направляют на обжиг при высоких температурах, а из его состава постепенно выделяют серебро, свинец и другие металлы платиновой группы. Тот факт, что процессы повторяются несколько раз и образуется слишком много оборотных растворов, снижает эффективность данной технологии (рис.5). Технология известна как классический способ получения платиновых металлов из концентратов и шламов, содержащих МПГ. Недостатками способа являются многоступенчатость процессов и длительное время получения окончательных продуктов процессов [3; c.416].

Рисунок 2. Технологическая схема классического способа получения платиноидов

На следующих работах изучена переработка Фанштейна никеля с охлаждением, дроблением, измельчением и флотацией. Полученный никелевый о концентрат подвергается обжигу с последующей восстановительной плавкой на аноды, которые направляются на электролиз – (рис.2). Медно-порфировые месторождения являются основным поставщиком меди и молибдена на мировом рынке. При переработке данного типа руд повсеместно применяются флотационные методы обогащения. В данном разделе представлен краткий обзор технологических схем различных обогатительных фабрик по переработке медно-порфировых руд.

Рисунок 3. Принципиальная технологическая схема аффинажных завода компания «INCO»

Платиноиды извлекают в Канаде как побочный продукт переработки медно-никелевых руд фирмы «INCO» Metals и Falconbirge в районе Садбери и Томпсон. Запасы МПГ оцениваются в 500 т, а их содержание в рудах месторождения Садбери – от 0,1 до 1,5 г/т, соотношение Pt:Pd в руде 2:3. При переработке Cu-Ni руд конечный основной продукт извлекается процессом электролиза в качестве катодной меди и никеля, при этом попутные компоненты платиноидов концентрируется на анодных шламах Au и Ag.

Принципиальная технологическая схема извлечения платиноидов приведена на рис.6. Согласно по схеме комплексно полностью извлекаются все платиноиды с применением избирательного выщелачивания продуктов соляной кислотой, дальнейшим разделением экстрагированием родия, иридия, платины и палладия, при этим осмий и рений извлекаются дистилляцией.

Рисунок 4. Технологическая схема фирмы «Lonro Refining» при производстве платиноидов

В работе [1; c.1348] Arun S. рассмотрены основные технологии ЮАР «Lonro Refining» (рис.4.). Исходный раствор кипятят для избавления от избытка соляной кислоты и разбавляют свободные ионы хлора до ~ 1 моль/л. Затем раствор осаждают золотом и серебром под действием четырех оксидов серы, осадок отфильтровывают, затем фильтрат извлекают. В качестве экстрагента используется раствор аминоуксусной кислоты в Солвессо-150. В результате экстракции получают раствор платины и палладия с концентрацией 15 г/л, при степени извлечения этих металлов 99,5-99,9 %. Приблизительно платину восстанавливают концентрированной соляной кислотой, а высокочистый гексахлорплатинат аммония осаждают хлористым аммонием [3; c.416]. Изученным литературы [3; c.416] приведено методика разделения Rh и Ir, с их осаждениями до металлической формы из имеющихся растворов полученных аппаратов высокого давлении [4; c.312; 15; c.153-159].

Список литературы:

1. Arun S. Majumdar. Handbook of industrial drying. New-York “CRC Press”. -2014. – 1348 p.
2. Борбат В.Ф. Металлургия платиновых металлов // Москва: Металлургия, 1977г. С. 40-54; 87-88; 88-92.
3. Меретуков М.А., Орлов А.М. «Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт» М: Металлургия, 1990г. 416 с.
4. Гинзбург С.И., Гладышевская К.А., Езерская Н.А. Руководство по химическому анализу платиновых металлов и золота / Москва: Наука- 1965-312 с.
5. Хурсанов А.Х., Хасанов А.С., Б.Р. Вохидов // Разработка технологии получения аффинированного палладиевого порошка из отработанных электролитов // Научная статья. Горный вестник Узбекистана  г. Навои. №1 (76) 2019г. ст. 58-61.
6. Shodiev, A., Boymurodov, N., & Ravshanov, A. (2023). STUDY OF THE TECHNOLOGY FOR EXTRACTING TUNGSTEN IN THE FORM OF A SEMI-FINISHED PRODUCT AND METALLIC FORM FROM INDUSTRIAL WASTE. Sanoatda raqamli texnologiyalar/Цифровые технологии в промышленности, 1(2), 87-91.
7. Пирматов, Э. А., Шодиев, А. Н. У., & Боймуродов, Н. А. (2023). ИЗУЧЕНИЕ РАСТВОРИМЫХ ФОРМ ВОЛЬФРАМА И УСЛОВИЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ШЕЕЛИТА И ВОЛЬФРАМИТА. Universum: технические науки, (11-2 (116)), 15-19.
8. Турдиев, Ш., Комилов, Б., Раббимов, Ж., & Азимов, А. (2022). ҚИЗОТА (ЁШЛИК II) МАЙДОНИНИНГ СТРАТИГРАФИЯСИ. Евразийский журнал академических исследований, 2(11), 502-504.
9. Турдиев, Ш., Комилов, Б., Раббимов, Ж., Бўриев, С., & Азимов, А. (2022). ҚИЗОТА (ЁШЛИК II) МАЙДОНИНИНГ ГИДРОГЕОЛОГИК ТУЗИЛИШИ. Евразийский журнал академических исследований, 2(11), 242-245.