Журналы →  Цветные металлы →  2020 →  №1 →  Назад

Тяжелые цветные металлы
Название Распределение мышьяка по продуктам пирометаллургической переработки медно-цинкового концентрата
DOI 10.17580/tsm.2020.01.02
Автор Селиванов Е. Н., Новиков Д. О., Беляев В. В., Скопов Г. В.
Информация об авторе

Институт металлургии Уральского отделения РАН, Екатеринбург, Россия:

Е. Н. Селиванов, заведующий лабораторией1, докт. техн. наук
Д. О. Новиков, младший научный сотрудник, аспирант1, эл. почта: dm93nvk@gmail.com

 

Технический университет УГМК, Верхняя Пышма, Россия1 ; Управление стратегического планирования ООО «УГМК-Холдинг», Верхняя Пышма, Россия2:
В. В. Беляев, доцент1, начальник отдела металлургии2, канд. техн. наук
Г. В. Скопов, профессор1, главный специалист2, докт. техн. наук

Реферат

Существующие методы вывода мышьяка из производственного цикла, хранения и обезвреживания мышьяксодержащих отходов не всегда отвечают современным требованиям по комплексности использования сырья и охране окружающей среды. До настоящего времени не определены наиболее эффективные и экономичные приемы его выделения в пирометаллургических процессах производства меди. В связи с ухудшением качества получаемых концентратов мышьяк циркулирует и накапливается в полупродуктах медеплавильного производства, снижает качество металла и серной кислоты. Для технологии пирометаллургической переработки медно-цинковых концентратов разработана методика попередельного определения масс и распределения мышьяка по формирующимся жидким, твердым, газообразным продуктам. В основу методики положены попередельные балансовые уравнения распределения железа, меди и мышьяка. Полученные данные использованы для оценки извлечения мышьяка в конкретные продукты (шлак, штейн, пыль и т. д.). На основе данных о химическом составе сырья и продуктов ОАО «Среднеуральский медеплавильный завод» показано, что основная масса мышьяка концентрируется в пыли автогенной плавки (35,2%) и шламах сернокислотного производства (~40%). В этих материалах мышьяк содержится в виде оксидов (As2O3 и Cu2As2O7) и сульфидов (As2S3). Относительно высокая рабочая температура в электрофильтре очистки газов автогенных процессов ведет к частичному переходу мышьяка в газовый поток, направляемый в сернокислотное производство. В меньшей мере мышьяк концентрируется в хвостах флотации шлаков (11,7 %) и металлической меди (2,9%). Полученные данные позволяют оценить возможности перераспределения мышьяка по продуктам производства и обосновать мероприятия по ингибированию его выделения в окружающую среду.

Работа выполнена по Государственному заданию ИМЕТ УрО РАН в рамках Программы фундаментальных исследований государственных академий.

Ключевые слова Мышьяк, сульфидный концентрат, автогенная плавка, конвертирование штейна, флотация шлака, очистка газов, распределение элементов
Библиографический список

1. Набойченко С. С., Мамяченков С. В., Карелов С. В. Мышьяк в цветной металлургии. — Екатеринбург : УрО РАН, 2004. — 240 с.
2. Копылов Н. И. Проблемы мышьяксодержащих отвалов. — Новосибирск : Академическое издательство «Гео», 2012. — 182 с.
3. Копылов Н. И., Каминский Ю. Д. Мышьяк. — Новосибирск : Изд-во Сибирского университета, 2004. — 367 с.
4. Исабаев С. М., Кузгибекова Х., Зиканова Т. А., Жинова Е. В. Научные основы утилизации мышьяковистых техногенных отходов // Труды международного конгресса «Фундаментальные основы технологий переработки и утилизации техногенных отходов». — Екатеринбург : ООО «УИПЦ», 2012. С. 72–76.
5. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V–VIII групп : справ. изд. — Л. : Химия, 1989. — 592 с.
6. Dosmukhamedov N. K., Zholdasbay E. E. Distribution of nonferrous metals, arsenic and antimony during plumbous slags sulfidizing improverishment by copper-zinc concentrate // Nonferrous Metals. 2016. No. 2. P. 12–18.
7. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. — М. : Химия, 1989. — 448 с.
8. Смирнов Л. А., Худяков И. Ф., Передерий О. Г. Удаление мышьяка на медеплавильных предприятиях // Известия вузов. Цветная металлургия. 1984. № 3. С. 36–38.
9. Скопов Г. В., Беляев В. В., Матвеев А. В. Вывод из оборота и отдельная переработка пыли электрофильтров плавки Ванюкова ОАО «Среднеуральский медеплавильный завод» // Цветные металлы. 2013. № 8. С. 55–59.
10. Хилай В. В., Карелов С. В., Мамяченков С. В., Кирпиков А. С. Способ расчета материальных балансов сложных технологических схем с учетом оборотных материалов // Известия вузов. Цветная металлургия. 2003. № 6. С. 78–80.
11. Селиванов Е. Н., Скопов Г. В., Гуляева Р. И., Матвеев А. В. Вещественный состав пыли электрофильтров печи Ванюкова ОАО «Среднеуральский медеплавильный завод» // Металлург. 2014. № 5. С. 92–95.
12. Передерий О. Г., Набойченко С. С. Расчет реактора для извлечения трехвалентного мышьяка по сульфидной технологии // Известия вузов. Цветная металлургия. 2017. № 3. С. 31–36.
13. Пат. 2483129 РФ. Способ обезвреживания мышьяксодержащих сульфидных кеков / Передерий О. Г., Кляйн С. Э., Потылицин В. А., Воронов В. В., Воронов А. В., Селиванов Е. Н. ; заявл. 02.03.2012 ; опубл. 27.05.2013, Бюл. № 5.
14. Nazari A. M., Radzinski R., Ghahreman A. Review of arsenic metallurgy: Treatment of arsenical minerals and the immobilization of arsenic // Hydrometallurgy. 2017. Vol. 174. P. 258–281.
15. Twidwell L. G. Treatment of Arsenic-Bearing Minerals and Fixation of Recovered Arsenic Products: A Review. URL : https://www.researchgate.net/profile/Larry_Twidwell/publication/323019050_Treatment_of_Arsenic-Bearing_Minerals_and_Fixation_of_Recovered_Arsenic_Products_A_Review/links/5a7ca115aca272341aeb74dc/Treatment-of-Arsenic-Bearing-Minerals-and-Fixation-of-Recovered-Arsenic-Products-AReview.pdf.
16. Zhang D., Wang S., Wang Y., Gomez M. A., Jia Y. The longterm stability of calcium arsenates: Implications for phase transformation and arsenic mobilization // Journal of Environmental Sciences. 2019. Vol. 84. P. 29–41. DOI: 10.1016/j.jes.2019.04.017.

17. Zhang J., Liu Z. Treatment of Arsenic Sulfide Sludge for Arsenic Stabilization and Copper Extraction // Extraction 2018. Proceedings of the First Global Conference on Extractive Metallurgy. — Springer, Cham, 2018. P. 1555–1565.
18. Otgon N., Zhang G., Zhang K., Yang C. Removal and fixation of arsenic by forming a complex precipitate containing scorodite and ferrihydrite // Hydrometallurgy. 2019. Vol. 186. P. 58–65. DOI: 10.1016/j.hydromet.2019.03.012.

Language of full-text русский
Полный текст статьи Получить
Назад