Главная
страница
Сведения об авторах
КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА И УТИЛИЗАЦИЯ ПРОМЫВНОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
Касиков А. Г.,
Арешина Н. С., Институт химии и
технологии редких элементов и
минерального сырья имени И. В.
Тананаева Кольского научного
центра Российской академии наук,
Апатиты, Мурманская обл., Россия
Мальц И. Э., Хомченко О. А., ОАО
«Кольская горно-металлургическая
компания», Мончегорск, Мурманская
обл., Россия
При мокрой очистке
обжиговых газов от примесей на
комбинате «Североникель» ОАО
«Кольская ГМК» образуются растворы
промывной серной кислоты.
Промывная серная кислота содержит
300-500 г/л H2SO4, а также Ni —
5,0-22,0; Cu — 0,5-26,0; Fe — 0,6-11,0; Zn — 0,015-0,40; As
- 0,5-1,5; Cl - 0,8-17,2 г/л; Ru - 3-6; Os - до 10 мг/л.
Невозможность непосредственного
использования промывной серной
кислоты в качестве товарного
продукта, а также для внутренних
нужд предприятия вызывает
необходимость проведения ее
очистки от примесей.
В настоящее время на комбинате
«Североникель» кислоту очищают
сорбционным способом от цинка и
затем используют в никелевом
производстве взамен товарной
кислоты. Однако потребности
производства некондиционных
сернокислых растворов ограничены,
и поэтому часть промывных
растворов вывозится на шлакоотвал
предприятия для глубокой
нейтрализации, что ведет к потере
цветных и редких металлов и
поступлению в сточные воды
предприятия тяжелых металлов.
Для предотвращения вывоза кислоты
в отвал были проведены
исследования и разработано
несколько новых вариантов ее
утилизации внутри предприятия, а
также схема комплексной
переработки кислоты.
В связи с тем, что потребителем
кислоты на комбинате
«Североникель» является также
медное производство, была изучена
возможность очистки промывной
кислоты от примесей хлор-иона,
содержание которого не должно
превышать в медных электролитах 50
мг/л.
В ходе лабораторных исследований
установлено, что достаточно
глубокая очистка промывной кислоты
от хлора может быть достигнута за
счет ее контактирования с
металлической медью, в качестве
которой использовали медную обрезь
и промпродукт производства —
цементную медь. При очистке от
хлора происходила очистка кислоты
и от селена, который также является
нежелательной примесью в медном
электролите.
Показано, что промывная кислота
может быть утилизирована внутри
предприятия и без предварительной
очистки, если ее использовать для
переработки других отходов
производства. В частности, авторами
были проведены испытания по
выщелачиванию промывной кислотой
тонких пылей никелевой анодной
плавки и железистых кеков.
При выщелачивании железистых кеков
возможна полная утилизация всего
объема промывной кислоты комбината
«Североникель» с дополнительным
получением железосодержащей
продукции в виде растворов хлорида
железа или его оксида и
платинометального концентрата.
Возможность получения чистых
растворов железа и исключения
вывоза железистых кеков в отвал
достигается за счет того, что в
раствор после выщелачивания
подается полупродукт производства
в виде раствора хлорида никеля
(рисунок).
Технологическая схема совместной утилизации промывной кислоты и железистых кеков
Это позволяет
перевести железо в хлоридную форму
и затем извлечь его методом
жидкостной экстракции с получением
очищенного раствора хлорида
железа. Хлорное железо может быть
использовано в качестве коагулянта
для очистки сточных вод комбината
«Североникель» от взвешенных
частиц или подвергнуто
пирогидролизу с получением оксида
железа и соляной кислоты, которую в
настоящее время завозят на
предприятие из-за пределов
Мурманской области. Схема прошла
укрупненные лабораторные
испытания и рекомендуется для
промышленных испытаний.
Для повышения комплексного
использования сырья была
разработана экстракционная
технология регенерации части
серной кислоты с одновременным
извлечением осмия и рения. В
соответствии с разработанной
технологией процесс проводили
таким образом, что при экстракции
серной кислоты смесью третичного
амина и октилового спирта в
экстракт переводили также Os и Re,
которые практически не
реэкстрагировались водой при
получении очищенной серной кислоты
и накапливались в органической
фазе.
Для выделения Os и Re часть экстракта
затем выводили на щелочную
обработку, в ходе которой эти
элементы преимущественно
переходили в раствор, из которого
получали соли Os и Re.
Регенерированная в данном процессе
серная кислота содержит малые
количества примесных элементов, и
поэтому может быть использована
внутри предприятия или для
получения серной кислоты как
продукта.
Таким образом, реализация одного из
разработанных способов утилизации
промывной серной кислоты могла бы
позволить исключить ее вывоз на
шлакоотвал, обеспечив снижение
потерь ценных элементов и уменьшив
загрязнение природных вод тяжелыми
металлами.
Kasikov A. G., Areshina N. S.,
Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and
Mineral Raw Materials, Kola Science Centre, Russian Academy of
Sciences, Apatity, Murmansk Oblast, Russia
Maltz I. E., Khomchenko O. A., Kola Mining & Metallurgical
Company JSC, Monchegorsk,
Murmansk Oblast, Russia
The paper describes a potential option
for avoiding the disposal of sulphuric acid used as a rinsing
agent in the copper-nickel process by reusing it, after
purification, in electrolyte copper production process, as well
as for the metallurgical dust/iron cake leaching in the nickel
production process.
The comprehensive recycling of rinsing acid is achieved through a
newly-developed solvent recovery technology, where part of acid
is recovered to produce osmium and rhenium with the subsequent
recovery of salts of these elements.
Касиков
Александр Георгиевич, канд.
хим. наук, зав. сектором, Институт
химии и технологии редких
элементов и минерального сырья им.
И. В. Тананаева Кольского научного
центра РАН, ул. Ферсмана, 26А,
Академгородок, Апатиты, Мурманская
обл., 184209, Россия. Тел. (81555) 7-96-53, факс
(81555) 6-16-58. E-mail
Арешина Наталья
Станиславовна, канд. техн.
наук, ст. науч. сотр., Институт химии
и технологии редких элементов и
минерального сырья им. И. В.
Тананаева Кольского научного
центра РАН, ул. Ферсмана, 26А,
Академгородок, Апатиты, Мурманская
обл., 184209, Россия. Тел. (8155) 7-94-64. E-mail
Мальц Ирина Эдуардовна, главный
специалист, ОАО «Кольская
горно-металлургическая компания»,
Мончегорск-7, Мурманская обл., 184511,
Россия. Тел. (81536)7-92-97. E-mail
Хомченко Олег Александрович,
канд. техн. наук, главный
специалист, ОАО «Кольская
горно-металлургическая компания»,
Мончегорск-7, Мурманская обл., 184511,
Россия. Тел. (81536) 7-92-97. E-mail
© Независимое агентство экологической информации
Последние изменения внесены 12.07.07