Elektrocink uključuje razvoj ležišta klinkera. Allabergenov R.D., Ahmedov R.K., Mikhailov S.V.

» Počela je isporuka otpadnog klinkera. Potrošač industrijskog proizvoda je Ruska bakarna kompanija, sa kojom je sklopljen prvi ugovor za probnu seriju od 10 hiljada tona.

Nakon potvrde efikasnosti prerade, planiran je nastavak saradnje dve metalurške kompanije. Uklanjanje drevnih proizvoda dobijenih tokom procesa proizvodnje cinka „Elektrocinka“ sa teritorije republike je još jedan rezultat ispunjavanja sporazuma preduzeća između vršioca dužnosti predsednika Republike Severna Osetija-Azija Vjačeslava BITAROVA i menadžmenta UMMC.

Danas industrijska lokacija preduzeća sadrži oko 1,8 miliona tona klinkera, nastalog u periodu rada fabrike od 1935. do 2003. godine. Klinker je proizvod dobijen kao rezultat dezincifikacije različitih proizvoda koji sadrže cink Waeltz postupkom, složenog je hemijskog i mineraloškog sastava i zrnast je materijal. Prema studijama odlagališta klinkera koje je 2012. godine izvršilo DOO URALGIPROCENTAR» iz Čeljabinska, klinker je hemijski neutralna supstanca otporna na vatru i eksploziju klasifikovana kao 4. sanitarna klasa otpada, za koju nisu utvrđena opasna svojstva. Ova vrsta otpada ne može štetiti okolišu niti utjecati na svojstva podzemnih voda. Inertan je i ne predstavlja opasnost po okolinu.

Ipak, problem nakupljenog klinkera zahtijevao je rješenje. Postrojenje je 2013. godine dobilo dozvolu nadležnih organa za odlaganje, preradu i konzervaciju otpadnog klinkera. 2015. godine Electrocinc je sklopio ugovor sa ad Sevosgeologorazvedka za izvođenje istražnih radova na otpadnom klinkeru. Izvršen je niz specijalnih geoloških istražnih radova radi procjene kvalitativnog i kvantitativnog sastava industrijskog proizvoda u cilju izrade projekta za implementaciju efikasne, ekonomski izvodljive i ekološki prihvatljive tehnološke sheme za njegovo odlaganje. Na osnovu rezultata istraživanja utvrđene su rezerve bakra, cinka, olova, gvožđa, zlata i srebra. Stručnjaci UMMC-a su, analizirajući podatke istraživanja, napravili ekonomski opravdane proračune za preradu deponija i obratili se Ruskoj bakarnoj kompaniji s prijedlogom da se prihvati na preradu pod uslovima naplatne šeme prva serija deponija klinkera u obimu potreba kompanije. (10 hiljada tona) okvirno do kraja 2016. Činjenica je da je RMK jedina metalurška kompanija u Rusiji danas opremljena naprednom visoko efikasnom Ausmelt tehnologijom. Riječ je o modernoj tehnologiji koja korištenjem kisika i postizanjem vrlo visokih temperatura može prerađivati ​​većinu poznatih materijala, uključujući i otpadni klinker, uz ekstrakciju plemenitih metala, željeza i bakra. Nakon zaključenja ugovora za "

Nakon pridruživanja Uralskoj rudarsko-metalurškoj kompaniji 2004. godine, tema recikliranja starog klinkera glatko je prešla na pleća novog vlasnika. Štaviše, danas je to postala značajna tema ekoloških spekulacija o šteti koju nanosimo om preduzeća, uprkos činjenici da je Uralska rudarsko-metalurška kompanija od 2004. godine potpuno prestala sa skladištenjem tekućeg klinkera na teritoriji fabrike i počela da šalje industrijski proizvod u potpunosti u druge pogone holdinga.
U tome nema logike, ali spekulacije su iz godine u godinu samo jača.
Željeli smo detaljnije razumjeti ovo pitanje. Štaviše, ima istoriju, staru i novu. Postoji i značajan broj naučnih istraživanja, kako o štetnosti ovog industrijskog proizvoda za ekologiju grada Vladikavkaza, tako i o perspektivama njegovog zbrinjavanja.
Kada takozvani „specijalisti“ navode primere uspešne prerade klinkera u preduzećima van Osetije, pa čak i Rusije, zaboravljaju jednu suštinsku činjenicu. Klinkeri mogu biti i „bogati“ i „siromašni“, što je određeno sirovinom i tehnološkim karakteristikama njegove obrade. Klinker sa visokim sadržajem bakra (više od 1%), zlata (više od 1 g/t) i srebra (više od 120 g/t) smatra se bogatim. Glavni način prerade „bogatog“ komercijalnog klinkera je redukciono topljenje osovine zajedno sa sirovinama koje sadrže bakar, pri čemu se sve vrijedne komponente pretvaraju u mat i dalje ekstrahiraju.
Ako je sadržaj bakra i plemenitih metala manji, onda se klinker smatra „lošim“. I do sada nije našao industrijsku primjenu za ekstrakciju svojih vrijednih komponenti zbog niske tehničke i ekonomske efikasnosti procesa. Drugim riječima, njegova prerada je neisplativa. Stoga se u praksi svih preduzeća loš klinker šalje na deponiju.
Upravo je takva sudbina “siromašnog” klinkera iz fabrike Elektrocink.
Sovjetski, a zatim ruski eIstraživački instituti su u više navrata pokušavali da ponude tehnologije za preradu lošeg klinkera. 1964. godine tehnologiju obogaćivanja klinkera zajedno sa rudom Fiagdon predložio je SK GMI. Godine 1971. VNIITsvetmet je razvio tehnologiju za obogaćivanje klinkera metodom flotacije, nakon čega je uslijedila magnetna separacija flotacijskih repova. Godine 1974. Institut za metalurgiju Uralskog naučnog centra Akademije nauka SSSR dizajnirao je industrijsku instalaciju posebno za Electrocinc za složenu preradu klinkera metodom magnetske separacije i flotacije ugljik-sulfida. Godine 1982. projektovano je pilot postrojenje za preradu klinkera u Institutu Kavkaztsvetmetproekt. Institut Gintsvetmet već dugi niz godina provodi istraživanja o pečenju klinkera sublimacijskim klorom.
Nijedan od projekata nije bio u stanju da bude dovoljno sposoban da se koristi u proizvodnji.
Problem prerade klinkera proučavaju stručnjaci Uralske rudarske i metalurške kompanije od 2004. godine. Kako nijedna od mogućnosti prerade klinkera koju je predložio istraživački institut nije imala industrijski značaj, predloženo je da se koristi kao materijal za putne površine, organizovanje lokacije na teritoriji fabrike itd. Međutim, tu se pojavio još jedan problem.
Činjenica je da, uprkos svom "siromaštvu" starog Electrocinc klinkera, sadrži srebro. Prema različitim izvorima, od 100 do 200 grama po toni. Ovo srebro u klinkerima je u raspršenom stanju, heterogenog sadržaja na deponijama različitih godina, odnosno nema ni industrijski značaj. Ali, ipak, to je plemeniti metal. A odlaganje klinkera pokazalo se nemogućim bez posebne dozvole Gohrana Rusije.
U razgovoru sa Vladom i Parlamentom Severne Osetije u februaru 2012. godine, generalni direktor UMMC Andrej Kozicin posebno se dotakao ove teme.
- S obzirom na prisustvo plemenitih metala u klinkeru, situacija još nije rešena, iako sam svojevremeno čak i razgovarao o ovom pitanju sa ruskim ministrom finansija Aleksejem Kudrinom. Naš stav je jednostavan: prebaciti klinker u inertno stanje, zdrobiti ga i odnijeti na zakopavanje. I mi smo spremni da već sutra započnemo ovaj posao. Međutim, tu nam je potrebna pomoć republičkih vlasti. Neophodno je nekako pregovarati sa Ministarstvom finansija“, objasnio je Andrej Kozicin.
Takva odluka bi, prema mišljenju stručnjaka iz Uralske rudarsko-metalurške kompanije, skinula ovo pitanje sa dnevnog reda i ne bi uticala na ekološku situaciju u republici. Studije koje je početkom 2012. godine sproveo Ural GIProCentre (Čeljabinsk) su pokazale da„...klinker je hemijski neutralna, vatrootporna i eksplozivna supstanca, koja se u atmosferskim uslovima ne može raspadati da bi oslobodila eksplozivne proizvode, formirala toksična jedinjenja sa vodom i izazvala koroziju metala, i nije opasan teret. Klasifikovan je kao otpad sanitarne klase 4, za koji nisu utvrđena opasna svojstva. Ova vrsta otpada ne može štetiti okolišu niti utjecati na svojstva podzemnih voda.”
Treba dodati da se, na primjer, klinkeri iz Ust-Kamenogorska već nekoliko godina uspješno koriste na cestama.
Vlada Severne Osetije je, povezujući se sa ovom temom, predložila druge opcije za rešavanje problema, uklj. uvrštavanje teme Elektrocink klinkera u savezni program „Otklanjanje akumulirane ekološke štete proteklih godina za 2014-2025.
Početkom 2013. godine stručnjaci za Elektrocink pripremili su svu dokumentaciju potrebnu za donošenje odluke Ministarstva prirodnih resursa Ruske Federacije o uključivanju predmeta Elektrocink klinkera u savezni ciljni program i dostavili ih Moskvi.
I još jedna stvar.
Sada kada je problem klinkera objašnjen i sa industrijskog i sa ekološkog aspekta, ostaje pitanje šta je predmet spekulacija na ovu temu? Čini nam se da je to čisto estetski aspekt.
Činjenica je da je odlagalište tvornice Electrocinc dizajnirano na način da se nalazilo na strani suprotnoj od grada Vladikavkaza. No, tijekom godina širenja grada, klinkeri koji se uzdižu iznad perimetra tvornice zapravo su završili u području života i aktivnosti stanovništva.A cjelokupni pejzaž grada nije nimalo uljepšan.

Kao dosljedni protivnik lokacije tvornice Elektrocinka u granicama Vladikavkaza, postepeno dolazim do zaključka da je njegovo očuvanje korisno ne samo za vlasnike proizvodnje, već i za mnoga druga zanatska i poluzanatska preduzeća koja se nalaze u industrijskoj zoni glavnog grada republike. Zbijeni u sjeni metalurškog diva, lako je okriviti vlastite grijehe na ozloglašenog grešnika. I mahnite ovim baukom pred licem javnosti. Ali ako ponekad rano ujutro pogledate sa visine štanda Sapitskaya u pravcu „Elektrocinka“, onda nije uvijek moguće pogoditi njegovu lokaciju po stupovima dima koji sežu prema nebu. Cijevi se puše po cijelom perimetru postrojenja. Idi i saznaj, čiji su oni?

Jasno je da “izduvne” cijevi “Elektrocinka” također ne ozoniraju zrak, ali ako znamo šta se može očekivati ​​od vanrednih emisija iz ovog postrojenja, onda ni ne pretpostavljamo da nam donose finu, finu prašinu iz drugih preduzeća koja kuvaju asfalt ili vare metalne konstrukcije koje se mešaju sa bojama ili skladište građevinski materijal... Ali to je fina prašina koja je štetna po zdravlje koja kroz plućno tkivo ulazi u krvotok i širi se po celom telu, uključujući i mozak.

Tim naučnika iz Velike Britanije, Sjedinjenih Država i Meksika objavio je istraživanje koje sugerira moguću vezu između ultrafinih čestica i razvoja demencije. Nanočestice antropogenog porijekla mogu prodrijeti u mozak i tamo se akumulirati. Širi se krvlju po cijelom tijelu i uzrokuje bolesti vitalnih organa. I pitamo se zašto se u republici širi spektar onkoloških bolesti, alergija, hipertenzije i mnogih drugih, nastalih od štetnog dejstva sitne prašine i bolesti. Dodajte ovome i izduvne gasove privatnih automobila, koji od jutra do večeri zakrče sve ulice i sokake Vladikavkaza. Ali iz nekog razloga ne želimo da vidimo ovaj "balvan" u svom oku...

Ljudi koji imaju pouzdane informacije o zagađenju životne sredine u Vladikavkazu pokušavaju da to zadrže za sebe, a drugim stimulansima odvlače pažnju javnosti ili je obmanjuju. Voljno ili nesvesno, kao što se sada desilo sa šefom republike Vyacheslav Bitarov.

Pre neki dan je u ruskim medijima distribuiran opširan intervju našeg lidera, koji je dao agenciji TASS. Zvala se "Sjeverna Osetija ima sve šanse da postane ruska Silicijumska dolina". Neću raspravljati o zakonitosti ove hrabre izjave, zadržaću se samo na odlomku iz intervjua posvećenom Elektrocinku OJSC. Sjećamo se, naravno, kako je Vjačeslav Bitarov prije godinu-dvije odlučno izrazio svoj stav prema poduhvatu koji nam skraćuje životni vijek. Tada su, očigledno, ekonomski izazovi postali draži od formalnog humanizma, a sudbina fabrike, juče nezavidna, gurnuta je u maglovitu budućnost. Vjerovatno Bitarov ima svoje razloge, o kojima još ne želi govoriti, pa neću tu činjenicu nepotrebno naglašavati.

Ali ovaj citat iz šefovog intervjua dovodi me u sumnju ili u kompetentnost Vjačeslava Zelimhanoviča, ili u njegovu iskrenost. Procijenite sami:

„Za nas, sa ekološke tačke gledišta, nije toliko emisija elektrocinka, već otpadnog klinkera koji je preduzeće akumuliralo. Javne organizacije direktno postavljaju to pitanje i zahtijevaju da Electrocinc napusti region. Ali šta ćemo onda sa milionima tona otpada koji će na ovaj ili onaj način ostati nakon mnogo godina rada preduzeća? Niko nema odgovor na ovo pitanje. Sada smo se već dogovorili sa menadžmentom preduzeća i od 2016. izvoze klinker, i to svake godine u sve većim količinama.”

Dakle, ispada da je sve zlo u klinkeru?! Kako onda razumeti

generalni direktor AD "Electrozinc" Igor Khodyko, koji je nedavno rekao novinarima da je „sama klinker apsolutno bezopasan. Ne otapa se u vodi, ne gori i spada u otpad klase 4 opasnosti i, što je najvažnije, ne utiče na ljude”?

Vjerovatno se slažem sa šefom fabrike, pošto je on već 27 godina u metalurgiji, gdje je počeo od profesionalaca i dogurao do kapetanskog mosta. Ali ja ću na svoju ruku dodati da se klinker kojim nas sada plaše vjerovatno nije slučajno nakupio u približno jednakim udjelima u milionima tona ne samo na teritoriji Elektrocinka, već i van njega, u Promišlenoj ulici. A ako UMMC izvozi tvorničke deponije u svoje pogone na Uralu, onda neće biti tako lako ukloniti drugi dio. Ne radi se o transportu. Činjenica je da su, prema nekim informacijama, milioni tona klinkera sa druge strane fabričke ograde ništa drugo do kolateralna vrednost za jednu od državnih finansijskih institucija. Odnosno, neko je jednom dobio veliki kredit za republiku koristeći ovaj klinker. I još uvijek nije isplaćeno. A svaka tona klinkera je kapitalizirana, bojim se da se ne varam, po cijeni od sto do trista dolara. Klondike, jednom riječju!

Što se tiče klinkera na teritoriji Elektrocinka, na Uralu su naučili da iz njega izvlače rijetke zemne metale, uključujući zlato. Stoga njegova prerada ne samo da donosi profit, već otvara i nova radna mjesta. I nema potrebe da se trljamo u mislima o nečijem altruizmu: pohlepni kapitalista neće pustiti muhu da leti besplatno! Iako su, kažu, naši domaći hemičari odavno sami shvatili lukave tehnologije i koriste krune od zlata koje se „kopaju” na deponijama.

Još jednom ću reći da sam za zatvaranje i premeštanje Elektrocinka, iako smo kao deca svakodnevno udisali guste oblake njegove emisije. Postojala je i priča da sumpor dioksid povećava seksualnu aktivnost muškarca. Udahnula sam i otišla u krevet! Ali opet, zašto svoje bolesti ne povežemo, recimo, sa vodom iz slavine, vjerujući u ustaljeno zabludu o njenoj kristalnoj čistoći? Gradske vodovodne mreže su u takvom stanju da je bolje vodu prvo prokuhati. I to je blago rečeno. Ali zamjena cijevi koje su bile u zemlji više od pola stoljeća odjednom je skuplja od premeštanja Electrocinc!

Zapravo, ne govorimo samo i ne toliko o elektrocinku i drugim zagađivačima vazduha u Vladikavkazu, već o pravu ljudi da znaju istinu, ma koliko ona bila gorka. A vlasti treba da se za to i same zainteresuju, kako ne bi umnožavale smiješne glasine i nagađanja o sebi. Ljudi mogu biti prevareni jednom ili dvaput, ali ne možete zauvek varati!

//Uzbekski hemijski časopis Akademije nauka Republike Uzbekistan. - Taškent. 2012. br. 3.P.43-49.Državno preduzeće "Centralna laboratorija" Državnog komiteta za geologiju Republike Uzbekistan,Institut za opštu i neorgansku hemiju Akademije nauka Republike Uzbekistan.

UDK 669.054.8:669.5

Trenutno se klinker iz proizvodnje cinka OJSC Almalyk MMC akumulira na deponijama i prerađuje u malim količinama: stotine hiljada tona klinkera godišnje se šalje na deponije, a samo desetina ih se prerađuje zajedno sa sirovinama koje sadrže bakar koristeći aktuelna osnovna tehnologija reflektivnog topljenja. Ekonomska neracionalnost ove tehnologije je očigledna iz sledećih razloga: visok energetski intenzitet talina (zbog upotrebe visokih temperatura: 1000-1200°C); emisije prašine i gasova koje zahtijevaju troškove za njihovo prikupljanje i prečišćavanje; deponije šljake; niska složenost obrade zbog gubitaka bakra, cinka, gvožđa i plemenitih metala sa šljakom. Ova situacija se ne samo objašnjava nedostatkom konkurentne tehnologije prerade klinkera. Tehnologija se može smatrati obećavajućom samo ako se klinker sveobuhvatno obrađuje ekstrakcijom gvožđa, obojenih i plemenitih metala i uzimajući u obzir ekološke aspekte: važnost čišćenja zemljišta od "planina" od ustajalog klinkera, koji uzrokuje eroziju i kontaminaciju zemljišta sa štetnim elementima (arsenik, olovo, itd.).

Stoga je analiza postojećih metoda prerade klinkera i njihovo unapređenje od velikog naučnog i praktičnog interesa sa stanovišta pronalaženja konkurentne metode za složenu preradu ove sirovine. Na osnovu svojih mineraloških i tehnoloških svojstava, klinker je klasifikovan kao nova sulfid-oksid-polimetalna industrijska vrsta mineralne sirovine sa visokim sadržajem plemenitih metala, koja je hemijski otporan materijal za preradu. Ovu sirovinu je teško preraditi jer se sastoji od sulfida, fajalita, metasilikata i ferata, a i zbog toga što je jako razrijeđena otpadnim stijenama (slobodni ugljik, silicijum, kalcijum i magnezijum oksidi, glinica).

Klinker je tehnogena sirovina koja sadrži uglavnom gvožđe (24-29%), obojene metale od kojih su glavni cink (1,2-3,2%), bakar (1,2-2,5%), olovo (0,7-0,9%) ) i primjetne količine plemenitih elemenata. Stoga je ekonomski isplativije smatrati klinker kao sirovinu za ekstrakciju bakra i cinka, kao i srednjaka željeza i olova obogaćenih plemenitim metalima, po principu bezotpadne tehnologije.

Kao što se vidi iz tabele 1, glavni deo minerala prisutnih u klinkeru čini silikatna faza (staklo, fajalit itd.), koja sadrži eutektiku bakra, cinka, olova i drugih minerala. Ponekad u manjim količinama dolazi do urastanja agregata koksa (uglja) sa metalnim željezom. Neki od minerala koji čine stari klinkeri, pod uticajem padavina i sagorevanja, transformisani su u različite vrste jedinjenja: hidrokside, karbonate, sulfate, fosfate, arsenate, hloride, bromide, jodite gvožđa, silicijuma, natrijuma, kalcijuma, bakar, arsen, olovo, cink, antimon, srebro. Istovremeno se dio zlata oslobađa iz strukture sulfida i drugih minerala i postaje sve veći.

Tabela 1

Fazni sastav ustajalog klinkera [2]

Mineralni sastav
1. Staklo K(AlO 2)(SiO 2) 3, Na 2 0.CaO.6SiO 2 Fajalit Fe 2 SiO 4 , klinoferozilit ili metasilikat FeSiO3
2. Pirotit FeS
3. Limonit 2Fe 2 O 3 .3H 2 O
4. Magnetit Fe 3 O 4
5. Cink ferati ZnO. Fe2O3 (dvostruki oksid sa spinelnom strukturom), cink silikati Zn 2 SiO 4
6. Bakar sulfidi (bornit Cu 5 FeS 4 , halkocit Cu 2 S , halkopirit CuFeS 2 )
7. Metalno željezo Fe
8. Ferati bakra CuFeO 2
9. Bakar metal Cu	0,01

Razvoj metode za integrisanu preradu bez otpada omogućit će procjenu tehnologije za reciklažu ustajalog klinkera kao ekološke mjere, što će dovesti do oslobađanja zemljišnih parcela na kojima se odlažu deponije klinkera i omogućit će u određenoj mjeri, za proširenje sirovinske baze obojene metalurgije Posebna istraživanja mineralnog sastava klinkera su pokazala [2] da je u nebakaru 97% zastupljeno u vatrostalnim oblicima: 90% ovog bakra je u obliku bornita. i halkocit, 7% u obliku halkopirita, 2,4% je ferat bakra i 0,6% metalni bakar; gvožđe se gotovo u potpunosti nalazi u postojanim, teško otvorivim oblicima u obliku fajalita, metasilikata i ferata sa strukturom spinela [spineli su dvostruki oksidi-okso-soli, hemijski inertni, nemaju karakter sličan soli, u kristalna rešetka čiji je metal prisutan u različitim valentnostima, na primjer u običnom spinelu prisutni su Fe 3O 4 Fe 2+ i 3+; cink se također teško ispire: u obliku ferata sa strukturom spinela i silikata.

Rješavanje problema složene i efikasne prerade odlagališta klinkera korištenjem različitih pirometalurških tehnika ima inherentne nedostatke pirometalurgije (energetski intenzitet, emisije prašine i gasova, deponije šljake i sl.), koji ne dozvoljavaju da se tehnologija kvalifikuje kao ekološki prihvatljiv i visoko profitabilan. Iz istih razloga, neuspješni su ponovljeni pokušaji izgradnje kombiniranih shema zasnovanih na metodama mehaničkog obogaćivanja sa odvajanjem koncentrata i srednjih proizvoda bakra, željeza i plemenitih metala iz klinkera, nakon čega je uslijedila njihova pirometalurška prerada [3,4].

Savremene metode hidrometalurške tehnologije: autoklavno luženje, oksidativno katalitičko otvaranje itd. još nisu izašle iz okvira istraživačkih laboratorijskih istraživanja.

Predlaže se hidrometalurška tehnologija za preradu klinkera bez otpada uz njegovu potpunu iskorišćenost i visoku preradu u komercijalne proizvode, odnosno Au i Ag na 80-90 i 55-65%% u obliku Doré legure (1,7% Au i 98%). % Ag); Cu 90-95% u obliku bakarnog cementnog praha (95% bakra); 95% uglja (koksa), koji je energetsko gorivo; silikatna jalovina (70% silicijum dioksida) i gips hidratna pogača, pogodna za upotrebu u građevinarstvu (po potrebi je moguće ekstrahovati cink iz silikatne jalovine hidrometalurškim metodama, a olovo pirometalurškim metodama). Suština tehnologije je u dosljednom i selektivnom odvajanju najprije bakra (kao i cinka) od usitnjenog klinkera, a zatim od čvrstog ostatka zlata (srebra) ispranog vodom. Bakar se luži sumpornom kiselinom na 60-80°C i cementira metalnim otpadom. Zlato se izoluje sorpcionom cijanidacijom (koristeći anionski izmjenjivač A100/2412 nakon čega slijedi desorpcija tiouree), a ugalj (koks) se iz otpadne pulpe izvlači flotacijom. Nedostatak metode je niska ekstrakcija bakra u otopinu (ne više od 70%), upotreba cijanizacije itd.

Pokazalo se da tradicionalne sheme hidrometalurške obrade pečenih materijala cinka sa visokim sadržajem gvožđa ne obezbeđuju visoku ekstrakciju cinka i bakra u rastvor zbog činjenice da se tokom pečenja ferati bakra (CuFeO 2) i cink (ZnO.Fe 2). O 3) formiraju o strukturu spinela, koja je otporna na hemijske oblike raspadanja. Autori predlažu autoklavno luženje klinkera sumpornom kiselinom na 110-150°C, prethodno usitnjenog do veličine zrna od 200 mesh (-0,074 mm), pritisak kiseonika 6 atm (0,6 MPa), T:L = 1:4 i proces trajanje 2-3 sata. U ovom slučaju, ekstrakcija cinka u rastvor je 98-99%.

Novi hidrometalurški proces odvajanja cinka od materijala dobijenog u električnoj topionici uključuje topljenje međuproizvoda, prethodno ispranog vodom, na 350°C u trajanju od 1 sata i ispiranje u alkalnoj otopini uz otapanje cinka i olova. Olovo se istaloži iz rastvora natrijum sulfata, a cink se izoluje električnom ekstrakcijom.

Poznata je metoda ekstrakcije bakra i cinka iz klinkera u obliku rastvora sulfata, koji se šalje u proizvodnju cinka, a nastali olovni sulfatni kolač se otprema u proizvodnju olova. Metoda uključuje pečenje hlorinatorom CaCl 2 uz oslobađanje sublimata hlorida obojenih metala, njihovo navodnjavanje hlorovodoničnom kiselinom i taloženje hidratnog kolača obojenih metala neutralizacijom rastvora vlažnog hvatanja sublimata sa vapnom. Pepeljak nakon pečenja, koji sadrži oko 0,2% bakra, 0,3% cinka, 0,1% olova i skoro sve plemenite metale, šalje se na deponiju, a hidratni kolač se rastvara u istrošenom elektrolitu da bi se dobio sulfatni rastvor bakra i cinka i sulfatno olovo za kolače Glavni nedostaci metode su gubitak plemenitih metala s otpadnim pepelom, složenost i višestepena priroda sheme povezane s upotrebom sublimacije klorida i vlažnog sublimiranog hvatanja klorovodične kiseline, korištenje skupe i oskudne komponente - hlorovodonične kiseline, što takođe zahteva posebne mere bezbednosti.

Razvili smo novu metodu, uključujući sulfatizirajuće pečenje klinkera pri niskoj temperaturi, koja omogućava transformaciju „vatrostalnih“ minerala u rastvorljive sulfatne soli bakra i cinka, koje se selektivno ekstrahuju u rastvor ispiranjem amonijakom u obliku postojanog amonijaka Cu (NH 3) 4 SO 4 i Zn (NH 3) 4 SO 4 . U tom slučaju u kolaču ostaju željezo u obliku Fe (OH) 3 i glavni dio olova u obliku PbSO 4 .

Suština sulfatizacije klinkera koncentrovanom sumpornom kiselinom je sljedeća: klinker se granulira do frakcije od 5 mm u H 2 SO 4 odvojenim dovođenjem komponenti u rotirajući zdjelski granulator; dalje, granule se podvrgavaju niskotemperaturnom pečenju u opremi od običnog čelika (kao oprema se mogu koristiti peći KS („fluidized bed”), peći sa više ložišta i druge jedinice). Hemija procesa koji se dešavaju tokom ovog procesa sa formiranjem sulfatnog pepela predstavljena je na sledeći način:

Fe 2 SiO 4 + 4 H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4 ) 3 + SiO 2 + 4 H 2 O + SO 2 (1),

FeSiO 3 + H 2 SO 4 = FeSO 4 + SiO 2 + H 2 O (2),

2 FeS + 4 H 2 SO 4 + 3 O 2 = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3 SO 2 + 4 H 2 O (3),

Fe 2 O 3 + 3 H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2 O (4),

ZnO.Fe 2 O 3 + 4H 2 SO 4 = ZnSO 4 + Fe 2 (SO 4 ) 3 + 4 H 2 O (5),

Cu 2 S + 2 H 2 SO 4 + 2 O 2 = 2 CuSO 4 + S O 2 + 2 H 2 O (6),

CuFeO 2 + 2 H 2 SO 4 = CuSO 4 + FeSO 4 + 2 H 2 O (7),

2 Fe + 3 H 2 SO 4 + 3/2 O 2 = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2 O (8),

Cu + H 2 SO 4 + ½ O 2 = CuSO 4 + H 2 O (9).

U procesu ispiranja amonijaka iz gvožđa, bakar i cink se odvajaju od željeza kao rezultat rastvaranja prvog i taloženja drugog:

Sa uSO 4 + 4 NH 4 OH = Cu (NH 3 ) 4 SO 4 + 4 H 2 O (10),

ZnSO 4 + 4 NH 4 OH = Zn(NH 3 ) 4 SO 4 + 4 H 2 O (11),

PbSO 4 + NH 4 OH = NH 4 (PbOH.SO 4) ( djelomično ) (12),

Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6 NH 4 OH = 2 Fe(OH) 3 + 3 (NH 4 ) 2 SO 4 (13),

FeSO 4 + 2 NH 4 OH = Fe(OH) 2 + (NH 4 ) 2 SO 4 (14),

Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6 NH 4 OH = Fe 2 O 3 + 3 (NH 4 ) 2 SO 4 + 3 H 2 O (15).

Pulpa se nakon ispiranja u prisustvu flokulanata (PAA, unifloc, itd.) dobro taloži i filtrira da bi se formirao rastvor bakra i cinka i čvrsti ostatak koji akumulira željezo, olovo, plemenite metale i otpadnu stijenu. U suštini, predloženi način ispiranja amonijaka iz sulfatnog pepela svodi se na ispiranje amonijaka soli sa sredstvom (NH 4) 2SO 4, čime se osigurava selektivno taloženje gvožđa i potpuna rastvorljivost bakra i cinka.

Bakar i cink iz rastvora, prema predloženoj metodi, precipitiraju se hidrotermalnom sulfidacijom u kolektivni sulfidni koncentrat, koji se može preraditi u proizvodnju bakra ili cinka. Hemijska suština sulfidacije izražava se sljedećim reakcijama:

Cu (NH 3 ) 4 SO 4 + Na 2 S = CuS + 4 NH 3 + Na 2 SO 4 (16),

Kompletna reciklaža deponija klinkera za proizvodnju srednjeg bakra i cinka u obliku zajedničkog koncentrata.

Istovremeno, tehnološki lanac prerade klinkera za dobivanje otopine bakra i cinka, u poređenju s poznatom metodom, je što kraći i jednostavniji: „sulfatizirajuće prženje - ispiranje amonijakom“.

Efikasnost tehnologije je zahvaljujući kombinaciji sledećih metalurških tehnika koje smo prvi put razvili: mlevenje ustajalog klinkera, mešanje sa koncentrovanom sumpornom kiselinom za dobijanje granula, pečenje granula, mlevenje pepela u kugličnom mlinu i ispiranje koristeći amonijačnu vodu. U tom slučaju se u rastvor ekstrahuju bakar, cink i tragovi gvožđa. Ekstrakcija bakra i cinka je najmanje 90-95%.

Za izdvajanje bakra i cinka iz rastvora amonijaka, zakiseli se na pH 5-6 sumpornom kiselinom na sobnoj temperaturi i tretira rastvorom sulfidatora (Na 2S) uz dovod žive pare i usisavanje gasne faze. Metoda je razvijena u poluindustrijskoj mjeri i osigurava potpuno taloženje bakra i cinka. Istovremeno, u sedimentu sulfida - kolektivnom koncentratu - sadržaj bakra je 30-34%, cinka 32-35%. Ekstrakcija bakra u koncentrat dostiže 93-95%, a cinka 91-93%.

Matična tečnost nakon taloženja kolektivnog koncentrata bakra i cinka je rastvor soli natrijum sulfata. Ova so se može izolovati iz rastvora isparavanjem-kristalizacijom i otpremiti kao sirovina za industriju stakla ili proizvodnju deterdženata.

Za odvajanje bakra i cinka u rastvorima može se koristiti metoda frakcijske kristalizacije ili frakcijske hidrolitičke precipitacije zbog različitih pH vrijednosti taloženja.

Opravdana je metoda odvajanja cementacijom bakra na cink metalni prah radi dobivanja taloga cementiranog bakra i otopine cinka.

Značajno poboljšanje tehničkih i ekonomskih pokazatelja tehnologije može se postići odvajanjem bakra i cinka iz otopina amonijaka destilacijom amonijaka nakon čega slijedi regeneracija amonijačne vode.

Obećavajuća je upotreba tehnologije sorpcije za ekstrakciju bakra i cinka za proizvodnju eluata sumporne kiseline (desorbata) - rastvora ovih metala, pogodnih i za električnu ekstrakciju i za odvajanje vitriola ili metalnih prahova.

Metoda nam omogućava da procijenimo tehnologiju reciklaže ustajalog klinkera kao ekološke mjere koja će osloboditi zemljišne parcele na kojima se odlažu deponije klinkera i osigurati proširenje sirovinske baze obojene metalurgije. Predložena metoda prerade klinkera osigurava potpunu reciklažu deponija klinkera sa ekstrakcijom bakra i cinka u obliku industrijskih proizvoda pogodnih za preradu u postojećoj shemi Almalyk MMC OJSC; koncentracija u čvrstom ostatku gotovo cjelokupne mase željeza, olova, otpadnih stijena i plemenitih metala; selektivno odvajanje gvožđa od čvrstog ostatka sa maksimalnom koncentracijom olova i plemenitih metala u konačnom čvrstom ostatku – koncentratu plemenitih metala.

Zaključci

Odlaganje klinkera iz proizvodnje cinka može biti efikasno samo ako se sveobuhvatno obrađuje. Za Almalyk MMC, koji uključuje topionicu bakra, fabrike cinka i olova, ovakva prerada je korisna uz izdvajanje bakra i cinka, kao i olova, obogaćenog plemenitim metalima, industrijskih proizvoda od klinkera, širenjem sirovinske baze gore navedenim preduzećima. Osim toga, proizvodnja poluproizvoda od željeznog oksida od klinkera pomaže u rješavanju sirovinskog problema lokalne crne metalurgije.

Za rješavanje problema složene obrade klinkera preporučuje se mješovita piro-hidrometalurška tehnologija. Pirometalurški deo prvenstveno obezbeđuje pretvaranje teško otvorivih oblika glavnih komponenti klinkera u soli rastvorljive u vodi - cink, bakar i gvožđe sulfate, bez uticaja na plemenite metale. Hidrometalurški dio tehnologije omogućava selektivno izdvajanje cinka, bakra i željeza u samostalne proizvode pogodne za preradu u postojećim preduzećima obojene i crne metalurgije u Republici Uzbekistan.

8. Mitov K.L. i drugi Metoda za preradu metalurškog klinkera. Patent 60786, 1996 (Bugarska).

9. Pirkovsky S.A., Smirnov K.M. i drugi - RF Patent br. 94015041, 1994.

10. Nabojčenko S.S. Balatbaev K.N. Autoklavno ispiranje koncentrata cinka sumpornom kiselinom - Obojeni metali, 1985, br. 2, str. 23-25.

11. Novi hidrometalurški postupak odvajanja cinka od fine frakcije materijala dobijenog u električnoj topionici - RZh "Metalurgija". Rezime tom 15, 2002, br. 6, ref. 02-06-15G127 (stranica 13, Engleska)

12. Tarasov A.V., Zak.M.S. Ekstrakcija vrijednih komponenti iz klinkera za proizvodnju cinka. - “Obojena metalurgija”, 1990, br. 6, str. 46-48.

13. Allabergenov R.D., Karimov B.R., Chizhenok I.G., Mikhailov V.V. Metoda prerade odlagališta klinkera iz proizvodnje cinka - Odluka države. Pat. Zavod Republike Uzbekistan o izdavanju međunarodnog patenta za pronalazak od 27.03.2009.godine, na osnovu prijave patenta broj IAP 20060345 od 22.09.2006.

14. Ekstrakcija mješavine olova sa kalajem i posebno bakra sa cinkom iz prašine iz proizvodnje mesinga - RJ "Metalurgija", 1972, ref.10G380.

Pronalazak se odnosi na oblast obojene metalurgije, posebno na metalurgiju bakra. Predložena je metoda za preradu klinkera iz proizvodnje cinka, uključujući briketiranje sulfidnim dodatkom i taljenje sa fluksovima i željeznom šljakom, pri čemu se trovalentno željezo preliminarno uvodi u željeznu šljaku u količini od 3-13 tež.%, topljenje provodi se uz potrošnju kisika od 500-1100 nm 3 / tona klinkera, a maseni omjer metalnog željeza i feri željeza u punjenju održava se unutar 1-6, osiguravajući eliminaciju poteškoća tokom topljenja povezanih s oslobađanjem talina iz peći, 1 stol.

Pronalazak se odnosi na oblast obojene metalurgije, posebno na metalurgiju bakra, i može se koristiti u topionicama bakra za preradu sulfidnih polimetalnih koncentrata.

Klinker sadrži bakar, zlato, srebro i vrijedna je sirovina za proizvodnju ovih metala. U domaćoj i stranoj praksi, klinker se prerađuje uglavnom u osovinskim i mjehurastim pećima (Vanyukov peć, konverter itd.) peći. Vrijedne komponente se ekstrahiraju u mat, nakon čega slijedi standardna obrada.

Poznata je metoda prerade metaliziranih materijala koji sadrže željezo osovinskim taljenjem pomoću kiseoničko-vazdušnog mlaziranja u obliku mješavine sa sulfidizatorima (ruda bakra) uz dodatak fluksa i željezne šljake, pri čemu se metalizirani materijali i sulfidizatori ubacuju u topljeni u masenom odnosu metalnog gvožđa i sumpora koji je jednak (1,2-1,5):1. Topljenje se vrši sa masenim udjelom željezne šljake u čvrstom punjenju u rasponu od 28-34 tež.% (Sertifikat odobrenja SSSR-a br. 1498804, 07.08.89., BI br. 29).

Nedostatak ove metode prerade klinkera je neefikasna sulfidacija metalnog gvožđa klinkera sumporom od disocijacije viših sulfida sulfidizatora posebno unešenih u šaržu u uslovima taljenja na šahtu. Razlog je taj što se sulfidizator unosi u malim količinama kako bi se dobili izduvni gasovi sa sadržajem sumpordioksida manjim od 0,5 vol.%. Zbog toga je parcijalni pritisak pare sumpora nedovoljan za sulfidizaciju klinker gvožđa.

To je uzrok teškoća pri taljenju osovine povezane sa prezasićenjem taline metalnim željezom, heterogenizacijom, povećanjem viskoziteta i prestankom oslobađanja taline iz peći. Na kraju, to dovodi do smanjenja produktivnosti topljenja.

Po tehničkoj suštini najbliži je način prerade klinkera iz proizvodnje cinka, prema kojem se kao sulfidizator koristi prašina od topljenja koncentrata bakra u masenom odnosu klinkera prema prašini u aglomeriranoj mješavini klinkera sa sulfidizatorom (4-2 ): 1, a udio željezne šljake u punjenju je 38-42% (Autorsko uvjerenje SSSR-a br. 1622413, 23.01.91., BI br. 3).

Nedostatak ove metode je isti kao i kod prethodne i pogoršan je manjim masenim udjelom sumpora u prašini (11%) u odnosu na rudu (40%).

Objašnjenje za ove poteškoće proizlazi iz teorije topljenja klinkera, koju su razvili autori ove aplikacije 1985-92. Posebnost ovog topljenja je u tome što je, s jedne strane, potrebno oksidirati i zgurati metalno željezo, a s druge strane oksidirati ugljik klinkera, koji nije samo u slobodnom stanju, već je i otopljen u metalno gvožđe. Redoslijed oksidacije jedinjenja klinkera mlaznim kisikom je sljedeći: koks - otopljeni ugljik - metalno željezo - sulfidi.

Budući da je maseni udio ugljika u klinkeru prilično visok - 25-30%, metalno željezo nema vremena da se potpuno oksidira, što dovodi do poteškoća s otpuštanjem taline iz peći. Uvođenjem željezne šljake u punjenje je pokušaj da se ona razrijedi ugljikom i metalnim željezom s neutralnim dodatkom kako bi se smanjio višak topline i redukcijski potencijal (sadržaj ugljičnog monoksida) plinske faze u peći.

Tehnički rezultat ovog pronalaska je otklanjanje poteškoća tokom topljenja povezanih sa oslobađanjem taline iz peći.

Tehnički rezultat je postignut činjenicom da se u poznatoj metodi prerade klinkera iz proizvodnje cinka prema patentu, željezna šljaka prethodno uvodi u željeznu šljaku u količini od 3-13 tež.% i topljenje se vrši kisikom. potrošnja 500-1100 nm 3 /t klinkera.

Prisustvo trovalentnog gvožđa u fero zguri pospešuje oksidaciju i trosku metalnog gvožđa prema reakciji:

i, ako je potrebno, oksidacija viška (za eksploziju kisika) ugljika prema reakciji:

Time se eliminira zaostajanje u oksidaciji metalnog željeza iz ugljika, eliminira se prezasićenost taline metalnim željezom i poteškoće s otpuštanjem taline iz peći.

Potrošnja kiseonika u mlazu u rasponu od 500-1100 nm 3 /t klinkera je optimalna sa stanovišta normalnog toka topljenja i zavisi od masenog udjela feri željeza u šljaci. Što je veći, to bi potrošnja kisika trebala biti manja i obrnuto. Pri istovremenim maksimalnim vrijednostima ovih parametara, reakcija (1) se neće dovoljno razviti i taline će biti prezasićene magnetitom. Istovremeno minimalno, taline će biti prezasićene metalnim gvožđem.

Kada je protok kiseonika u eksploziji manji od 500 nm 3 /t klinkera, toplota egzotermnih reakcija nije dovoljna da se temperature rastopljenih proizvoda topljenja održe na potrebnom nivou, a kada je protok veći od 1100 nm 3 / t klinkera, taline se pregrijavaju, što može dovesti do kvara elemenata za odvod topline peći.

Primjeri implementacije metoda.

Sadrži klinker, mas.%: Cu 3; S 5; Fe 32; Fe met 30, briketirano sulfidnim koncentratom koji sadrži, mas.%: Cu 15; S 37; Fe 32, na valjkastoj presi sa dodatkom 8% celuloznog sulfita kao veziva. Dobijeni briketi se tope u osovinskoj peći sa površinom poprečnog presjeka u području furune od 11,5 m2 uz dodatak fluksa, koksa i željezne šljake, u koju se prethodno unosi trovalentno željezo u različitim količinama u zavisnosti od sadržaja metalno gvožđe u briketima i potrošnja kiseonika na 1 tonu klinkera Uvođenje željeznog željeza u šljaku je izvedeno upuhvanjem željezne šljake plinom koji sadrži kisik.

Korištene su sljedeće kompozicije željezne šljake, mas.%:

U svim primjerima topljenje se vrši u masenom odnosu briketa prema šljaci 1:1.

Rudnički topljenje briketa vrši se sa šljakom br. 1 sa potrošnjom kiseonika od 500 nm 3 /t klinkera. Odnos mase u punjenju je Fe met:Fe +3 =1. Nema poteškoća s oslobađanjem rastopljenih proizvoda za topljenje iz peći.

Rudnički topljenje briketa vrši se šljakom br. 2 sa potrošnjom kiseonika od 800 nm 3 /t klinkera. Omjer mase u naboju je Fe met:Fe + =3. Nema poteškoća s oslobađanjem rastopljenih proizvoda za topljenje iz peći.

Rudarsko topljenje briketa vrši se sa šljakom br. 3 sa potrošnjom kiseonika od 1100 nm 3 /t klinkera. Omjer mase u punjenju je Fe met:Fe +3 =6. Nema poteškoća s oslobađanjem rastopljenih proizvoda za topljenje iz peći.

Rudnički topljenje briketa vrši se šljakom br. 4 sa potrošnjom kiseonika od 500 nm 3 /t klinkera. Omjer mase u naboju je Fe met:Fe +3 >6. Povremeno se uočava spontani prestanak ispuštanja rastopljenih proizvoda topljenja iz peći.

Rudnički topljenje briketa vrši se sa šljakom br. 5 uz potrošnju kiseonika od 500 nm 3 /t klinkera. Omjer mase u naboju Fe met:Fe +3<1. Наблюдается увеличение вязкости шлака, химические анализы показывают содержание магнетита в шлаке выше пределов растворимости.

Rudnički topljenje briketa vrši se sa šljakom br. 1 sa potrošnjom kiseonika od 480 nm 3 /t klinkera. Odnos mase u punjenju je Fe met:Fe +3 =1. Povremeno se uočava spontani prestanak ispuštanja rastopljenih proizvoda topljenja iz peći.

Rudnički topljenje briketa vrši se šljakom br. 3 sa potrošnjom kiseonika od 1150 nm 3 /t klinkera. Odnos mase u punjenju je Fe met:Fe +3 =6. Temperatura rastopljenih proizvoda topljenja je viša od granice utvrđene tehnološkim propisima za šahtsko topljenje, te je moguće pregorevanje kasetiranih dijelova peći.

Metoda za preradu klinkera iz proizvodnje cinka, uključujući briketiranje sulfidnim dodatkom i topljenje punjenja iz briketa, fluksa i željezne troske, naznačena time što se trovalentno gvožđe prethodno uvodi u željeznu šljaku u količini od 3-13 tež. a topljenje se vrši uz potrošnju kiseonika od 500-1100 nm 3 /t klinkera, a maseni odnos metalnog gvožđa i feri gvožđa u punjenju se održava u rasponu od 1-6.

Slični patenti:

Pronalazak se odnosi na integrisanu upotrebu sirovina u crnoj metalurgiji, posebno na preradu mulja proizvodnje iz visokih peći koji sadrži gvožđe, cink, sumpor i srodne metale, a može se koristiti za ekstrakciju štetnih nečistoća cinka iz mulja proizvodnje visokih peći za čišćenje gasa. , čime se onemogućava uključivanje sirovina koje sadrže željezo u metalurškoj preradi.

Pronalazak se odnosi na metodu za obogaćivanje mulja od elektrolize nikla i drugih proizvoda koji sadrže metale platine, zlato i srebro, kao i na oblast prerade industrijskih proizvoda dobijenih pri preradi sulfidnih bakar-nikl ruda.