Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2022(13))

При величине ОВП менее 250 мВ происходит неполное связывание сероводорода и, соответственно, наблюдается его выделение в атмосферу. Однако при величине ОВП более 350 мВ медь не полностью связывается в сульфид и остается в растворе выщелачивания. Были изучены основные параметры, влияющие на выщелачивание шлака в периодическом режиме. Основные результаты представлены в табл. 2. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2022. Т. 13, № 1. С. 246-251. Transactions of the Kala Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2022. Vol. 13, No. 1. P. 246-251. Таблица 2 Влияние параметров на извлечение компонентов шлака в раствор Параметр, %, °С, мм Фильтрат Е Si, % Е Fe, % Е Mg, % Е Co, % Е Ni, % Температура (C (Cu) = 1 г / л, т = 1 ч, Q H 2 SO 4 ) = 7 %, Ж :Т = 10 : 1) 2 0 60,9 55,1 66,4 57,8 16,8 40 64,0 55,1 68,5 59,6 18,7 Концентрация кислоты (C(Cu) = 1 г / л, т = 1 ч, Ж : г”= 10 : 1, t = 20 °C) 12,5 55,5 56,5 60,9 57,6 17,8 7,0 55,6 48,5 57,4 54,3 2 1 , 0 Крупность частиц шлака (C(Cu) = 1 г / л, т = 1 ч, Q H 2 SO 4 ) = 7 %, Ж : Т = 10 : 1, t = 20 °C) 0,08 69,9 61,4 75,3 66,4 19,5 0 , 1 60,9 55,1 66,4 57,8 16,8 Соотношение Ж : Т (C(Cu) = 1 г / л, т = 1 ч, Q H 2 SO 4 ) = 7 %, t =20 °C 10 : 1 69,9 61,4 75,3 66,4 19,5 9 : 1 74,8 65,0 72,3 68,4 21,7 6 : 1 27,9 28,4 26,0 30,3 9,6 Важнейшим параметром при выщелачивании шлака серной кислотой является температура процесса. С ее увеличением скорость процесса разложения шлака растет, однако при температуре выше 60 °С наблюдается интенсивная полимеризация перешедшей в раствор кремнекислоты: = Si-OH + HO-Si = ~ = Si-O -S i = + H 2 O, (4) что приводит к образованию геля, который затрудняет процесс фильтрации [10]. Показано, что оптимальная температура процесса выщелачивания — 40 °С. Степень измельчения шлака также влияет на извлечение компонентов: чем она выше, тем выше извлечение. Экспериментально установлено, что оптимальный размер частиц шлака 0,08 мм. Полимеризация кремниевой кислоты зависит и от концентрации кислоты в реакционной системе. При выщелачивании шлака 12,5 %-й серной кислотой наблюдалось замедление фильтрации пульпы за счет начала полимеризации кремниевой кислоты. Кроме того, при использовании более концентрированных растворов серной кислоты получается очень кислые фильтраты (рН < 1). Оптимальным диапазоном рН является 1,0-3,0, что способствует облегчению дальнейшей переработки этих растворов [3]. Установлено, что соотношение Ж : Т также оказывает влияние на извлечение компонентов из шлака. При его увеличении растет извлечение компонентов, в том числе кремниевой кислоты, в то время как при низком соотношении Ж : Т наблюдается невысокое вскрытие шлака. Поскольку на предприятиях проведение периодического выщелачивания менее технологично, проведено испытание процесса непрерывного разложения шлака. В реактор загружали предварительно нагретую до 40 °С 7 %-ю серную кислоту, содержащую медь (II), и шлак в соотношении Ж : Т = 9 : 1. Через 1 ч с помощью перистальтических насосов подавали пульпу (вода + шлак в соотношении Ж : Т = 3 : 1) и 10 %-ю серную кислоту. Скорость подачи определялась таким образом, чтобы время пребывания шлака в реакторе составляло примерно 1 ч. Фильтрацию пульпы осуществляли на нутч- фильтре с использованием вакуумного насоса. Результаты вскрытия показывают (таблицы 2, 3), что степень извлечения целевых компонентов в разных режимах имеет близкие значения. © Тимощик О. А., Щелокова Е. А., Касиков А. Г., 2022 249