Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург,
Россия:

Э. Б. Хазиева, вед. инженер, эл. почта: e.b.khazieva@urfu.ru
С. С. Набойченко, профессор, зав. кафедрой металлургии цветных металлов
В. А. Меньщиков, вед. инженер

Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия:
В. В. Свиридов, профессор

Высокотемпературное автоклавное окислительное выщелачивание сульфидных цинковых концентратов сопровождается образованием элементной серы, которая покрывает и блокирует поверхность минералов. Это приводит к снижению скорости выщелачивания и к образованию серо-сульфидных гранул. Применение поверхностно-активных веществ позволяет снизить смачиваемость минералов элементной серой и тем самым устранить гранулообразование. Несмотря на большой объем проведенных ранее исследований по вопросам устранения негативного влияния серы при переработке никель-пирротиновых, цинковых и медно-свинцово-цинковых концентратов до сих пор не предложена научно обоснованная методика выбора того или иного реагента. Данная работа посвящена изучению влияния поверхностно-активных веществ на смачиваемость сульфида цинка и автоклавное выщелачивание цинковых концентратов. С этой целью был опробован ряд анионных и катионных поверхностно-активных веществ различного химического строения. Предложена методика определения избирательной смачиваемости минералов по соотношению коэффициентов растекания, что позволяет установить потенциальную эффективность поверхностно-активных веществ. Рассмотрено влияние двух контрастно действующих реагентов на показатели автоклавного выщелачивания цинкового концентрата. Установлено, что совместное применение стабилизаторов и диспергаторов позволяет повысить извлечение цинка, устранить образование гранул при меньших расходах реагентов. Положительный эффект смеси поверхностно-активных веществ достигается за счет увеличения смачиваемости сульфида цинка раствором и за счет коллоидной защиты частиц серы вследствие сольватно-адсорбционного и структурного факторов стабилизации. Предложены оптимальные составы смесей поверхностно-активных веществ, позволяющие извлечь 95 % цинка при отсутствии гранулообразования.

1. Набойченко С. С., Ни Л. П., Шнеерсон Я. М., Чугаев Л. В. Автоклавная гидрометаллургия цветных металлов. — Екатеринбург : УГТУ–УПИ, 2002. — 940 с.
2. Halfyard J. E., Hawboldt K. Separation of elemental sulfur from hydrometallurgical residue: A review // Hydrometallurgy. 2011. Vol. 109, No. 1–2. P. 80–89.
3. Bin Xu, Yongbin Yang, Qian Li, Tao Jiang, Guanghui Li. Stage leaching of a complex polymetallic sulfide concentrate: Focus on the extraction of Ag and Au // Hydrometallurgy. 2016. Vol. 159. P. 87–94.
4. Lampinen M., Laari A., Turunen I. Kinetic model for direct leaching of zinc sulfide concentrates at high slurry and solute concentration // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 153. P. 160–169.
5. Boduen A. Ya., Ivanov B. S., Ukraintsev I. V. Copper concentration from sulfide ore: state-of-the art and prospects // Non-ferrous Мetals. 2015. № 1. P. 17–20. DOI: 10.17580/nfm.2015.01.04
6. Ivanov B. S., Boduen A. Ya., Yagudina Yu. R., Cheremisina O. V. Conditioning of low grade concentrates produced by autoclave oxidation leaching of copper-zinc ore // Nonferrous Мetals. 2015. № 1. P. 21–24. DOI: 10.17580/nfm.2015.01.05
7. Xu Bin, Zhong Hong, Jiang Tao. An investigation of oxygen pressure acid leaching of Gacun complex Cu–Pb bulk concent rate // Rare metals. 2012. Vol. 31, No. 1. P. 96–101.
8. Zhi-feng Xu, Qing-zheng Jiang, Cheng-yan Wang. Atmospheric oxygen-rich direct leaching behavior of zinc sulphide concentrate // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013. Vol. 23, No. 12. P. 3780–3787.
9. Нафталь М. Н., Набойченко С. С. Подбор эффективного ПАВ для автоклавно-окислительного выщелачивания никельпирротиновых концентратов // Цветные металлы. 2010. № 6. С. 56–62.
10. Tong L., Dreisinger D. B. Interfacial properties of liquid sulfur in the pressure leaching of nickel concentrate // Minerals Engineering. 2009. Vol. 22, No. 5. P. 456–461.

11. Owusu G., Dreisinger D. B. Interfacial properties determinations in liquid sulfur, aqueous zinc sulfate and zinc sulfide systems // Hydrometallurgy. 1996. Vol. 43, No. 1–3. P. 207–218.
12. Пискунов В. М., Резниченко В. В. О влиянии лигно сульфонатов на показатели цементационной очистки цинковых растворов от примесей // Сборник научных трудов ВНИИцветмета. — Усть-Каменогорск : ВНИИцветмет, 2006. C. 56–58.
13. Drweesh M. A. Effect of surfactants on the removal of copper from waste water by cementation // Alexandria Engineering Journal. 2004. Vol. 43, No. 6. P. 917–925.
14. Шульга Н. В., Гомолко Л. А., Крутько Н. П. Зависимость состава и свойств лигносульфонатов от способа их выделения и очистки // Журнал прикладной химии. 2008. Т. 81, вып. 7. С. 1164–1170.
15. Тимрот Д. Л., Трактуева С. А., Алексеева Б. А. Поверхностное натяжение жидкой серы // Теплофизика высоких температур. Т. 21, № 5. С. 884–889.
16. Свиридов В. В., Свиридов А. В., Никифоров А. Ф. Физико-химические основы процессов микрофлотации. — Екатеринбург: УГТУ–УПИ, 2006. — 578 с.