PILOT TESTS OF THE TECHNOLOGY FOR OBTAINING COPPER FROM WASTE SOLUTIONS OF REFINING PLANTS

АННОТАЦИЯ

Работа посвящена извлечению меди и благородных металлов из отработанных кислых растворов аффинажного производства. Предложена технологическая схема получения медного сплава, содержащего золото и серебро.

ABSTRACT

The work is devoted to the extraction of copper and precious metals from spent acid solutions of refining production. A technological scheme for obtaining a copper alloy containing gold and silver is proposed.

Ключевые слова: растворы аффинажных производств, медь, золото, серебро, извлечение благородных металлов.

Keywords: solutions of refining production, copper, gold, silver, extraction of precious metals.

При современных масштабах и уровнях потребления природно-сырьевых материалов, факторы полноценного использования имеют не малое значение. Безотходные и экологически чистые предприятия приветствуются в любой отрасли промышленности, особенно: в химической, в микробиологической, в строительной, в металлургической и в горнопромышленной. При оценке экономической эффективности в различных отраслях, этот фактор особенно ценен. В процессе работы любого горнопромышленного предприятия, всегда присутствуют некондиционные полезные ископаемые. Использование этих отходов и сырья необходимо также для создания экономически выгодных промышленных предприятий. [1]

В настоящее время в горно-металлургической промышленности появились тенденции переработки техногенных отходов, накопившихся в течение многих лет, так как мировые запасы месторождений руд с высоким исходным содержанием цветных металлов и легко перерабатываемых руд в настоящее время практически истощены. Это обусловливает уменьшение объема переработки кондиционных руд и вовлечение в разработку техногенных отходов, труднообогатимых и забалансовых руд, низкосортных отвалов. Высокие цены на металлы на мировом рынке создают благоприятную обстановку для разработки технологий извлечения драгоценных металлов с вовлечением в переработку минеральных ресурсов техногенного происхождения. [2]

Горно-металлургическая промышленность Узбекистана является одной из базовых отраслей экономики, развитие которой немыслимо без разработки и внедрение усовершенствованных и новых технологий для переработки минерального сырья, в частности полиметаллических руд, комплексным извлечением ценных компонентов. В стратегии развития Республики Узбекистан поставлены важные задачи по повышению промышленности на качественно новый уровень, глубокой переработке местных источников сырья, ускорению производства готовой продукции, освоению новых видов продукции и технологий. [3]

Снижение себестоимости выпускаемой продукции, разработка и внедрение новых методов глубокой переработки минерального сырья, это цель, стоящая перед специалистами Навоийского горно-металлургического комбината. Задача комплексного использования сырья также применительна к Гидрометаллургическому заводу № 2 (ГМЗ-2) Центрального рудоуправления АО НГМК.

В этом аспекте важное значение имеет научное исследование, направленное на разработку технологии извлечения цветных и драгоценных металлов из отработанных растворов цеха готовой продукции ГМЗ-2.

Данные растворы образуются при аффинировании золотосодержащих полупродуктов. В этих растворах содержание меди составляет более 5 г/л, золота – 0,5-4 мг/л, серебра – 0,5-10 мг/л, а из-за присутствия нитрат и хлорид ионов рН составляет менее 1,0.

В результате проведенных многочисленных лабораторных исследований специалистами ГМЗ-2 была предложена технологическая схема (рисунок 1).

На начальном этапе в раствор добавляется концентрированная щелочь (гидроксид натрия) и рН раствора доводится до 8-9. При этом извлечение меди в осадок составляет более 99 %. Далее полученную суспензию подвергают фильтрованию. Полученный осадок подвергается обжигу при температуре 600-700 ^оС. В полученном обожженном осадке содержание меди достигает до 35 %. Далее обожженный осадок подвергается индукционной плавке при температуре 1100-1200 ^оС. Полученный в результате плавки продукт содержит до 98 % меди, до 8 % серебра и 1,5 % золота. [4]

Рисунок 1. Предложенная технологическая схема

На основании предложенной технологической схемы на территории ГМЗ-2 была сконструирована опытно-промышленная установка для опробования данной технологии.

Опытно-промышленная установка представляет собой колонну (емкость), в которую поступают сбросные азотнокислые растворы цеха готовой продукции, содержащие цветные и благородные металлы. В колонну подается гидрооксид натрия и сжатый воздух для перемешивания и доведения раствора до рН 8 – 9. После проведения процесса осаждения цветных и благородынх металлов (переход меди в гидратный осадок составляет 98-99%), суспензия проходит через пресс-фильтр для разделения твердых частиц от раствора. Вышедший с пресс-фильтра маточный раствор откачивается в цех сгущения, а образовавшийся на полотнах пресс-фильтра гидратный осадок счищается и направляется для дальнейшего обжига при температуре 700 ^оС в обжиговую печь. Полученные обожженные гидраты загружают в графитовый тигель и производят плавку при температуре 1200 ^оС в индукционной печи для получения медного сплава. При необходимости в качестве коллектора в тигель с обожженными гидратами загружают медь, а в качестве флюсов используют буру и соду. В результате плавки получен медный сплав с содержанием, %: меди – 96,8, золота – 0,34 и серебра – 2,4.

Предлагаемая технологическая схема извлечения меди из сбросных растворов цеха готовой продукции позволяет получить сплав меди с высоким его содержанием. При этом сквозное извлечение меди составляет более 90 %. Также технология позволяет попутно извлечь такие благородные металлы как золото и серебро, которые при действующей схеме направляются на сбросы. Данная работа позволяет расширить номенклатуру выпускаемой продукции на ГМЗ-2 и позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции.

Список литературы:

1. Н.А. Курмазова. Комплексное использование минерального сырья (на примере Татауровского месторождения бурых углей). Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 12. С. 121–126.
2. Новые направления переработки техногенных отходов медной промышленности / Б.Р. Вохидов, А.С. Хасанов, Б.М. Немененок, Г.Ф. Мамараимов // Литье и металлургия. 2022. № 3. С. 101–107.
3. Технология переработки техногенных отходов содержащие цветные металлы // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. Мирзанова З.А. [и др.]. 2021. № 6(87).
4. Эргашев Н.У., Полванов С.К. Извлечение меди из сбросных растворов ГМЗ-2. Международная научная и научно-техническая конференция «Практические и инновационные научные исследования: Актуальные проблемы, достижения и новшества (посвящены памяти профессора А.А. Юсупходжаева)». ТашГТУ, 6.12.2021 г. С. 357-358.