Научное обоснование и разработка технологии комплексной переработки медеэлектролитных шламов

• Автор: Мастюгин, Сергей Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 322 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ, СВОЙСТВА И ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЕЭЛЕКТРОЛИТНЫХ ШЛАМОВ
1.1. Формы нахождения примесей в медных анодах
и их поведение при электрорафинировании
1.2. Состав и свойства медеэлектролитных шламов
1.3. Традиционные методы переработки шламов
1.3.1. Обезмеживание шламов
1.3.2. Удаление из шлама халькогенов
1.3.3. Окислительная плавка на сплав Доре
1.4. Анализ современных тенденций в области переработки медеэлектролитных шламов
1.4.1. Гидрохлорирование
1.4.2. Автоклавная обработка шламов в щелочных растворах
1.4.3. Электрохимические способы извлечения халькогенов
1.4.4. Обессвинцевание медеэлектролитных шламов
1.4.5. Флотационное обогащение шламов
1.5. Обоснование выбора объекта исследований
1.6. Выводы
ГЛАВА 2. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗДЕЛЕНИЯ ФАЗОВЫХ
СОСТАВЛЯЮЩИХ МЕДЕЭЛЕКТРОЛИТНОГО ШЛАМА
2.1. Исследование состава и структуры медеэлектролитных
шламов ОАО «Уралэлектромедь»
2.1.1. Методика исследования состава шлама и
продуктов его обработки
2.1.2. Состав и структура необезмеженного шлама
2.1.3. Состав и структура пробы обезмеженного шлама
2.2. Влияние способа обезмеживания шлама на распределение компонентов при флотационном обогащении
2.2.1. Методики исследований
2.2.2. Показатели флотации шлама после измельчения
2.2.3. Показатели флотационного обогащения шлама, обезмеженного сульфатизацией
2.2.4. Флотационное обогащение шлама, обезмеженного в условиях автоклавного окислительного выщелачивания (АОВ)
2.3. Флотационное обогащение шлама после автоклавной неокислительной обработки (АНО)
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ДЕЗИНТЕГРАЦИЯ И ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА
ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЕЭЛЕКТРОЛИТНОГО ШЛАМА
3.1. Обсуждение вопроса
3.2. Поисковые опыты
3.2.1. Методика экспериментов
3.2.2. Гранулометрический состав продуктов
3.2.3. Поведение теллура
3.2.4. Флотация продуктов подвергнутых ультратонкому измельчению
3.3. Оптимизация режимов ультратонкого измельчения продуктов флотации для снижения содержания свинца в концентрате
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ПЕРЕРАБОТКА ФЛОТОКОНЦЕНТРАТА
4.1. Извлечение благородных металлов и селена при плавлении и
конвертировании флотоконцентрата
4.1.1. Опыты по плавке флотоконцентрата
4.1.2. Окислительная продувка штейна до чернового металла..

4.1.3. Укрупненные эксперименты по пирометаллургической переработке флотоконцентрата
4.1.4. Обеднение силикатных шлаков методом электрокапиллярного движения (ЭКД)
4.2. Гидрохлорирование флотоконцентрата
4.2.1. Оценка выщелачивания флотоконцентрата хлорсодержащими окислителями
4.2.2. Гидрохлорирование концентрата флотации
хлоратом калия в кислой среде
4.3. Окислительное щелочное выщелачивание медеэлектролитного шлама и концентрата флотации
4.3.1. Окислительное щелочное выщелачивание
флотоконцентрата
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА
СПОСОБА ПЕРЕРАБОТКИ ОБОГАЩЕННОГО КОНЦЕНТРАТА
5.1. Характеристика селенида серебра и его устойчивости
в гидрохимических процессах
5.2. Процесс окислительного спекания флотоконцентрата
с натрийсодержащими реагентами
5.3. Гидрохимическое восстановление серебра
5.4. Выводы
ГЛАВА 6. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЕЭЛЕКТРОЛИТНЫХ ШЛАМОВ
6.1. Общие результаты разработки технологии
6.2. Совершенствование аффинажа золота и серебра
6.3. Сравнение технико-экономических показателей
существующей классической и разработанной технологии..
переработки шламов

- легкоплавкость получаемого кека выщелачивания, который, имея в составе металлизированные благородные металлы, обеспечивает высокую производительность при плавке получаемого продукта.
Недостатки спекания шлалш с содой:
- длительный технологический цикл (задалживание благородных металлов в незавершенном производстве);
- нежелательное образование селенат-ионов;
- извлечение теллура не превышает 50 - 60 %.
Окислительный обжиг наряду с прямой плавкой изначально использовали при переработке шламов, достигая частичного удаления примесей. Целью окислительного обжига в современной трактовке является разложение упорных соединений - халькогенидов металлов - путем окисления кислородом воздуха при повышенных температурах до соединений, растворимых в воде (диоксид селена), кислотах (оксиды меди, селениты и теллуриты), щелочах (селениты и теллуриты) [32, 34,39, 66, 76,81 -90].
Технология окислительного обжига внедрена в 1974 - 1975 гг. на Пышмин-ском медеэлектролитном заводе [91] и предусматривала использование шахтных печей непрерывного действия для обжига шлама. Остаточное содержание селена в огарке составляло 0,1 - 0,2 %, что соответствовало извлечению его в газовую фазу 97 - 98 %.
Извлечение селена из шлама на установке конструкции фирмы «Outokumpu» (Финляндия), состоящей из печи обжига (горизонтальная муфельная печь цилиндрической формы), эжекционной трубы для отсоса и смешивания обжиговых газов с диоксидом серы, составляет 98 - 99 % при его содержании в огарке 0,1 - 0,5 %. Конечный продукт содержит 99,3 - 99,5 % селена [87].
Преимущества окислительного обжига шламов:
- высокая производительность;
- отсутствие токсичных реагентов для извлечения селена;
- замкнутость схемы по растворам и отсутствие сброса мышьяк - содержащих вод на утилизацию.