Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Альтернативой схемам переработки растворов газоочистки, состоящим их нескольких стадий, является действующий в настоящее время на комбинате «Североникель» ОАО «Кольская ГМК» сорбционный способ. Растворы подвергаются очистке от цинка на анионообменной смоле АМП, после чего могут быть использованы в ряде технологических процессов, при этом на ионообменном материале концентрируется до 40% осмия, содержащегося в них. Авторами исследована возможность сорбционного извлечения цинка и осмия из высокоселенистых растворов газоочистки ионитами компании Purolite Limited с различной основностью и функциональными группами. Установлено, что для извлечения цинка наиболее эффективно применение гелевых высокоосновных анионитов PFA600/4740 и PFA460/4783, при этом рост содержания Cl- способствует сорбции на смоле как цинка, так и осмия. Однако извлечение осмия при повышении концентрации Cl- до 10 г/л не превышало 45%, что сопоставимо с применением смолы АМП. Более высокая степень извлечения осмия (82.3-99.8% в зависимости от содержания Cl-) достигается с использованием хелатообразующего сорбента S920, содержащего тиомочевинные группы, но, так как этот материал не обеспечивает достаточно высокое извлечение цинка, целесообразность его применения определяется необходимостью целевого извлечения осмия из раствора. Ионит S920 способен также сорбировать значительное количество селена, который отделяется от осмия десорбцией 2 0 %-м раствором сульфита натрия при повышенной температуре, и это позволяет получать при многократном использовании смолы богатый осмиевый концентрат. Таким образом, ионообменный материал подбирается в зависимости от постановки технологической задачи, однако во всех случаях переработка осмийсодержащих концентратов осуществляется по известным технологиям с применением метода гидротермальной отгонки [9, 10]. Предложенная ранее схема получения технического селена из кеков сернокислотного отделения включает гидрохимическое обогащение для отделения основной массы примесей цветных металлов, сульфитное вскрытие обогащенного продукта и осаждение технического селена [11]. Анализ на содержание благородных металлов, выполненный масс-спектрометрическим методом, показал, что за исключением серебра благородные металлы, в том числе и осмий, концентрируются в остатке гидрохимического обогащения, а затем в остатке сульфитного вскрытия. По мере переработки кеков содержание осмия в твердой фазе увеличивается более чем в четыре раза, однако остаток сульфитного вскрытия не является достаточно богатым концентратом для индивидуальной переработки. Согласно данным рентгенофазового анализа, остаток состоит преимущественно из оксида никеля(П), поэтому может быть переработан в действующем процессе обжига никелевого концентрата в печах «кипящего слоя». При этом платиновые металлы будут концентрироваться в огарке, а осмий с газовой фазой будет поступать в сернокислотное отделение и улавливаться промывной серной кислотой. Анализ и систематизация полученных данных по распределению осмия в перспективных процессах переработки селенсодержащих продуктов газоочистки (табл.) позволяет утверждать, что наиболее высокая степень извлечения осмия достигается в процессах, направленных на избирательное извлечение этого металла (экстракционное извлечение осмия после окисления; сорбция на хелатообразующем ионите), которые, однако, не обеспечивают комплексную переработку растворов. Извлечение осмия в перспективных процессах переработки селенсодержащих продуктов газоочистки ОАО «Кольская ГМК» Промежуточный продукт Процесс Операция Извлечение осмия, % Промывная кислота и газоходные конденсаты Экстракционная регенерация серной кислоты Экстракция смесью ТАА + октанол - 2 В экстракт 50-70% Очистка от селена Уменьшение кислотности, фильтрование В осадок 10-15% Восстановление Na 2 SO 3 В осадок 30-35% Цементация на медьсодержащем реагенте В цементат <1.0% Сорбционная очистка Сорбция ионитом PFA460/4783 В ионит 30-45% Сорбция ионитом S920 В ионит 82-99% Избирательная экстракция осмия Окисление осмия и экстракция предельными углеводородами В экстракт 90-95% Селеновый кек Получение технического селена Гидрохимическое обогащение В остаток >99% Сульфитное вскрытие В остаток> 99% 503