ИЗВЛЕЧЕНИЕ И РАЗДЕЛЕНИЕ МЕДИ И ЦИНКА ИЗ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПЫЛЕЙ И ШЛАКОВ ПРОИЗВОДСТВА ЛАТУНИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ И ЭКСТРАКЦИОННЫМ МЕТОДАМИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведен анализ состава отходов металлургического производства латуни методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФлА). Результаты показали, что содержание меди в шлаке достигает 15 мас. %, содержание цинка – 83 мас. %. Проведено сернокислотное выщелачивание для отделения цинка из металлургической пыли. Подобраны оптимальные параметры процесса: продолжительность выщелачивания 60 мин, концентрация серной кислоты 0.1 М. После сернокислотного выщелачивания раствор кислоты подвергали электрохимической обработке для выделения меди и цинка, а медный кек (медь в неокисленной форме) подвергали медно-аммиачному выщелачиванию в течение 40 мин. Концентрация меди в медно-аммиачном растворе достигала 35 г/л. На заключительном этапе проводили экстракционное извлечение меди из растворов медно-аммиачного выщелачивания, для чего был подобран наиболее эффективный экстрагент. Исследованы экстрагенты различной природы и классов: Д2ЭГФК (сильный кислый фосфорорганический экстрагент), ДХ510А и LIX54 (относятся к классу β-дикетонов). Концентрация экстрагентов варьировалась от 50 до 100%, растворитель – керосин. Реэкстракция меди из медно-аммиачных растворов проводилась 2 М серной кислотой. Наилучшим экстрагентом оказался LIX54 с концентрацией 50% в керосине. Заключительным этапом стало электровыделение меди из реэкстрагирующих растворов при плотности тока 3 А/дм2, ВТ меди – 65%. На основе проведенных исследований разработана схема извлечения меди и цинка из металлургических пылей производства латуни.

Об авторах

И. С Максимов

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Email: vanyamaks@mail.ru
Москва, Россия

В. А Бродский

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Email: vanyamaks@mail.ru
Москва, Россия

А. Р Яворский

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Автор, ответственный за переписку.
Email: vanyamaks@mail.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Sanchez, M., Parada, F., Parra, R., Marquez, F., Jara, R., Carrasco, J.C., and Palacios, J., Management of copper pyrometallurgical slags: giving additional value to copper mining industry, VII International Conference on Molten Slags Fluxes and Salts, Chile, 2004, p. 543–550.
  2. Sanchez, M. and Sudbury, M., Reutilisation of primary metallurgical wastes: copper slag as a source of copper, molybdenum, and iron – brief review of test work and the proposed way forward. 3rd International Slag Valorisation Symposium, Leuven, 2013, p. 135–146.
  3. Davenport, W.G., King, M., Schlesinger, M., and Biswas, A.K., Extractive metallurgy of copper, Oxford: Pergamon, 2002, 434 p.
  4. Набойченко, С.С. Процессы и аппараты цветной металлургии, Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ УПИ, 2005. 700 с. [Naboichenko, S.S. Processes and Apparatuses of Non-Ferrous Metallurgy (in Russian), Yekaterinburg: USTU-UPI, 2005, 700 p.]
  5. Стеблевская, Н.И., Медоков, М.А., Белобелецкая, М.В., Смольков, А.А., Молчанов, В.П. Жидкостная экстракция в гидрометаллургии получения неорганических материалов. Вестник ДВО РАН. 2006. № 5. C. 38. [Steblevskaya, N.I., Medokov, M.A., Belobeletskaya, M.V., Smolkov, A.A., and Molchanov, V.P., Liquid extraction in hydrometallurgy of inorganic materials, Vestnik DVO RAN (in Russian), 2006, no. 5, p. 38.]
  6. Кузнецов, В.В., Борисов, А.В., Сидоров, С.Г. Технологические аспекты переработки медно-цинковых шлаков. Изв. вузов. Цветная металлургия. 2017. Т. 60. № 3. С. 45. doi: 10.17073/0021-3438-2017-3-45-50. [Kuznetsov, V.V., Borisov, A.V., and Sidorov, S.G., Technological aspects of copper-zinc slag processing, Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya (in Russian), 2017, vol. 60, no. 3, p. 45.]
  7. Князев, С.Е., Пономарев, Д.А., Иванов, В.В. Анализ возможностей переработки медных шлаков методом аммонийного выщелачивания. Цветная металлургия. 2019. № 8. С. 38. doi: 10.17580/tsm.2019.08.08. [Knyazev, S.E., Ponomarev, D.A., and Ivanov, V.V., Analysis of the possibilities of processing copper slags by ammonium leaching, Tsvetnaya Metallurgiya (in Russian), 2019, no. 8, p. 38.]
  8. Kuang, S., Zhang, Z., Li, Y., Wei, H., and Liao, W., Synergistic extraction and separation of rare earths from chloride medium by the mixture of РУРAPP and D2EHPA, Hydrometallurgy, 2017, vol. 174, p. 78. doi: 10.1016/j.hydromet.2017.06.020
  9. Колесников, В.А., Губин, А.Ф., Кругликов, С.С., Кругликова, Е.С., Некрасова, Н.Е., Тележкина, А.В., Кузнецов, В.В., Филатова, Е.А., Одинокова, И.В. Регенерация раствора травления меди в производстве печатных плат методом мембранного электролиза. Пат. 2677583 (Россия), 2019. [Kolesnikov, V.A., Gubin, A.F., Kruglikov, S.S., Kruglikova, E.S., Nekrasova, N.E., Telezhkina, A.V., Kuznetsov, V.V., Filatova, E.A., and Odinokova, I.V., Regeneration of copper etching solution in the production of printed circuit boards using membrane electrolysis, Pat. 2677583 (Russia), 2019.]
  10. Ильин, В.И., Губин, А.Ф., Перфильева, А.В. Устройство для извлечения ионов меди из аммиачных сред методом мембранной жидкостной экстракции. Пат. 184583 (Россия), 2018. [Ilyin, V.I., Gubin, A.F., and Perfilyeva, A.V. Device for extracting copper ions from ammonia media using membrane liquid extraction method, Pat. 184583 (Russia), 2018.]
  11. Кондратьева, Е.С., Губин, А.Ф., Колесников, В.А. Исследование свойств экстрагента ДХ-510А в процессах извлечения меди из аммиачных травильных растворов. Успехи в химии и хим. технологии. 2012. Т. 26. № 7. С. 105. [Kondratyeva, E.S., Gubin, A.F., and Kolesnikov V.A., Study of the properties of the extractant DH-510A in the processes of copper extraction from ammonia etching solutions, Advances in chemistry and chemical technology (in Russian), 2012, vol. 26, no. 7, p. 105.]
  12. Ильин, В.И., Губин, А.Ф., Кондратьева, Е.С., Бродский, В.А. Совершенствование способа жидкостной экстракции меди. Хим. промышленность сегодня. 2013. № 10. С. 46. [Ilyin, V.I., Gubin, A.F., Kondratieva, E.S., and Brodsky, V.A., Improving the method of liquid extraction of copper, Chemical Industry Today (in Russian), 2013, no. 10, p. 46.]
  13. Smith, J., Recycling of brass wastes: methods and applications, J. Metallurgical Engineering, 2020, vol. 34, no. 4, p. 150.
  14. Li, W., Hydrometallurgical approaches for selective extraction of zinc and copper from brass slags, Chem. Eng. J., 2021, vol. 35, no. 1, p. 123.
  15. Ivanov, A., Innovative pyrometallurgical processing of brass dusts, J. Waste Management and Valorization, 2022, vol. 36, no. 2, p. 200.
  16. Григорьева, А., Колесниченко, Д., Гукасов, Д. Высокопроизводительная система для автоматической регенерации аммиачно-хлоридного травильного раствора. Технологии в электронной промышленности. 2021. № 5. [Grigorieva, A., Kolesnichenko, D., and Gukasov, D., High-performance system for automatic regeneration of ammonium chloride etching solution, Technologies in the Electronic Industry (in Russian), 2021, no. 5.]
  17. Hourn, M. and Turner, D.W., Commercialisation of Albion Process, Alta-2012-Gold Conference, Burswood Convention Centre Perth, Australia, 2012.
  18. Зайцев, П.В., Шнеерсон, Я.М. Автоклавные переработки медьсодержащего сырья. Цветные металлы. 2016. № . 4. С. 26. [Zaitsev, P.V. and Shneerson, Ya.M., Autoclave processing of copper-containing raw materials, Tsvetnye Metally (in Russian), 2016, no. 4, p. 26.]
  19. Bell, M., Design, construction and commissioning of the Sepon Copper POX II circuit, Proc. ALTA 2010 Nickel Cobalt Copper Conference, Perth, 2010.
  20. Mwale, M., Development of selective solvent extraction process-control-low-cost implementation value-addition to hydrometallurgical copper operations, Proc. 60 S.A.B.M. Conference, 2011, vol. P, p. 353–366.
  21. Максимов, И.С., Яворский, А.Р., Бродский, В.А. Переработка металлургических пылей производства бронзы методами выщелачивания и электролиза. Технологии переработки отходов с получением новой продукции: Матер. V Всерос. научно-практ. конференции, г. Киров, 14–15 ноября 2023 г., Киров, 2023, с. 46–50. [Maksimov, I.S., Yavorsky, A.R., and Brodsky, V.A., Processing of metallurgical dusts from bronze production by leaching and electrolysis methods, Technologies of Waste Processing with Obtaining New Products: Proceedings of the V All-Russian Scientific and Practical Conference, Kirov, 14–15 November 2023 (in Russian), Kirov, 2023, p. 46–50.]
  22. Liu, X., Jiang, Z., Hu, S., and Wang, X., Copper extraction from ammoniacal solutions with LIX 84 and LIX 54, Separation and Purification Technology, 2020, vol. 250, p. 117. doi: 10.1016/j.seppur.2020.116887
  23. Ochromowicz, K., Jeziorek, M., and Wejman, K., Copper (II) extraction from ammonia leach solution, Physicochem. Problems Mineral Proc., 2021, vol. 57, p. 137. doi: 10.37190/ppmp/136905
  24. Biswas, A., Sarkar, S., and Bandyopadhyay, A., A review on the impact of mining and mineral processing industries on the environment and their mitigation strategies, J. Environmental Management, 2018, vol. 223, p. 35. doi: 10.1016/j.jenvman.2018.06.063
  25. Wang, Y., Chen, L., Zhang, L., and Wu, J., Recovery of copper from ammonia solutions using LIX 84-I and LIX 54–100, J. Chem. Technol. and Biotechnol., 2021, vol. 96, p. 1525. doi: 10.1002/jctb.6689
  26. Кондратьева, Е.С., Губин, А.Ф., Колесников, В.А. Принципиальная схема переработки медно-цинковых отходов металлургического производства латуни. Металлургия цветных металлов. 2017. № 2. С. 29. DOI: dx.doi.org/10.17073/0021-3438-2017-2-29-35. [Kondratyeva, E.S., Gubin, A.F., and Kolesnikov, V.A., Schematic diagram of processing copper-zinc waste from metallurgical brass production, Metallurgy of Non-Ferrous Metals (in Russian), 2017, no. 2, p. 29.] DOI: dx.doi.org/10.17073/0021-3438-2017-2-29-35

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2026

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).