Север и рынок. 2014, N 3.

Пылегазовая фаза пирометаллургических операций на комбинате «Североникель» ОАО «Кольская ГМК» подвергается сухой и мокрой очистке и поступает на производство товарной серной кислоты. В результате этого образуется значительное количество пылей различного химического и фазового состава, а также пульп и сернокислых растворов, утилизация которых до недавнего времени не способствовала экологической безопасности производства и сопровождалась потерями ценных компонентов. Тонкие пыли направлялись в оборот, что в итоге вызывало повышение запыленности газовой фазы, а основные объемы некондиционных сернокислых растворов и пульп являлись источником загрязнения почв и водного бассейна тяжелыми металлами и сульфат-ионом, так как способом их утилизации являлась нейтрализация и сброс на шлакоотвал. Авторами предложены схемы переработки пылей [1] и некондиционных растворов и пульп [2], обеспечивающж получение дополнительной продукции, использование продуктов переработки в основной технологии, а также решение экологических проблем, возникающих при их утилизации. Как показало комплексное опробование пылей медного производства, фазовый состав пылей конвертирования медных штейнов характеризуется наличием значительного количества водорастворимых сульфатов меди, никеля и железа. Пыли отражательной плавки отличаются от первых повышенным содержанием меди, преимущественно в труднорастворимых формах. Содержание примесных элементов в пылях не является достаточным для рентабельного получения индивидуальной товарной продукции и, учитывая, что содержание технологически вредных примесей в пылях невелико (Se<0.09 мас.%, As<0.06 мас.%), наиболее экономически оправданной является переработка, обеспечивающая получение медной продукции в схеме основного производства катодной меди. В предложенной технологии гидрометаллургической переработки пылей конвертирования медных штейнов для перевода меди в раствор проводят водное выщелачивание при механическом перемешивании в заданном температурном режиме и соотношении твердой и жидкой фаз (Т:Ж) = 1:(3-4), что позволяет обеспечить глубокое извлечение меди в раствор. Растворы, полученные в результате выщелачивания, по содержанию никеля и микропримесей находятся в допустимых пределах для переработки их методом электроэкстракции на катодную медь. Однако наличие значительного количества железа (до 15 г/л) негативно влияет на технико-экономические показатели процесса, в связи с чем для отделения основного количества меди от железа предложено проводить осаждение меди в виде медного купороса, который может быть использован для производства катодной меди после растворения в сернокислом растворе, а также в качестве активатора флотации медных руд. Упаривание раствора выщелачивания до плотности не более 1.32 г/см3 (Т = 900±5 0С), с последующим охлаждением до температуры 10-12 0С позволяет получить достаточно чистую соль, содержащую 23.0-24.5% меди при ее выходе 0.26-0.30 кг/л раствора. В ходе укрупненных лабораторных испытаний из смеси пылей конвертирования была получена партия медного купороса, содержащего, мас.%: Cu - 24.3; Ni - 0.005; Fe - 0.56, где соотношение Cu:Fe является достаточным для получения меди с обеспечением высокого выхода по току. Для пылей отражательной плавки более эффективным является применение в качестве реагента выщелачивания сернокислого раствора. При условиях упаривания и кристаллизации, обеспечивающих оптимальное соотношение между качеством соли и ее выходом, содержание меди в полученной в укрупненных испытаниях соли составляло 19.1-24.0 мас.%, а выход CuSO4- до 0.25 кг/л раствора. Состав медного купороса позволяет использовать его аналогично полученному из пылей конвертирования медных штейнов. Остатки выщелачивания пылей конвертирования в значительной степени обогащены свинцом (до 33%) и серебром (до 1%) по отношению к исходному продукту, в то время как остатки выщелачивания пылей отражательной плавки более чем на 60% состоят из меди, а содержание свинца и серебра в них значительно ниже. Для отделения серебра от сульфата свинца в пылях конвертирования рекомендован способ, испытанный ранее на остатках выщелачивания медных пылей кислородно-факельной плавки [3], что позволяет рассматривать вопрос о получении дополнительной серебросодержащей продукции. Химический и фазовый состав остатков выщелачивания пылей отражательной плавки ограничивает возможности их переработки оборотным использованием в основной технологии. Мокрая очистка газов в технологии комбината «Североникель» сопровождается 120