Вестник МГТУ. 2015, №2.

Светлов А.В. и др. Исследование возможности извлечения. В работе ( Muravyov et a l 2012) исследовано сернокислотное выщелачивание хвостов флотации конвертерного шлака АО "Святогор", содержащего 0,56 % Cu и 4,74 % Zn, в котором медь присутствует в основном в составе сульфидов (дигенит Cu 9 S5, борнит Cu 5 FeS4) и в металлической фазе, а цинк - в составе феррита (франклинит) ZnFe 2 O4. Показаны перспективы биовыщелачивания с использованием термофильных ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов, в том числе видов Sulfobacillus. Исследованы влияние рН, плотности пульпы, температуры, концентрации Fe3+ и кислорода выщелачивающего раствора на кинетику процесса. Рис. 1. Гранулированные шлаки комбината "Печенганикель" текущего производства (a); отвал лежалых шлаков (б); отбор образцов шлаков с ненарушенной структурой (в) Возможности извлечения цветных металлов из отвальных шлаков медно-никелевого производства (гранулированные шлаки комбината "Печенганикель") рассмотрены в работе (Касиков и др., 2008). Извлечение в раствор основных компонентов в зависимости от режима солянокислотного выщелачивания составило, %: Fe - 81-93; Cu - 91-96; Ni - 89-94; Со - 91-99; Mg - 94-99. Как для достижения рентабельности технологий переработки техногенного сырья, так и с экологической точки зрения необходимо организовывать получение товарной продукции из силикатной его части. Ряд работ посвящено использованию отвальных шлаков АО "Кольская ГМК" в качестве сырья для производства строительных и технических материалов. Так, в работе (Касиков и др., 2008) показано, что остатки после извлечения цветных металлов из шлаков по солянокислотной технологии могут быть эффективно использованы в качестве компонентов вяжущих. Авторами (Зосин, Приймак, 1999) предложены геополимерные шлакощелочные материалы на основе шлаков комбината "Печенганикель", которые могут быть применены в качестве сорбентов для очистки сточных вод от тяжелых металлов. Целью нашей работы является обоснование методов извлечения цветных металлов из шлаков медно-никелевого производства с последующей переработкой в строительные материалы. 2. Объекты исследований С целью оценки изменения свойств шлаков как потенциального сырья и их экологической опасности при хранении в отвалах исследованы шлаки текущего производства и лежалые шлаки, складированные в отвале в течение 15 лет (рис. 1). Отличие лежалых шлаков от шлаков текущего производства заключается в заметном увеличении содержания фракции -0.1 мм. Отмечается значительная неоднородность лежалых шлаков по гранулометрическому составу, характерная для всех классов крупности. Очевидно, это связано с дифференциацией вещества, как на стадии складирования, так и в процессе хранения и возможными гипергенными процессами (Макаров и др., 2013). Более высокие содержания цветных металлов в шлаках текущего производства обусловлены как плавкой более богатых концентратов, так и процессами выщелачивания в отвале. Включения сульфидов в гранулированном шлаке текущего производства распределены неравномерно и не во всех зернах основной массы (матрицы шлака), состоящей из оливина и стекла. Химический состав сульфидов лежалых и шлаков текущего производства удовлетворительно пересчитывается на формулу пентландита (FeNi) 9 S8. Эксперименты в динамическом режиме показали достаточно интенсивное выщелачивание цветных металлов и железа как из шлаков текущего производства, так и из лежалых шлаков (Потапов и др., 2013). 3. Результаты и их обсуждение 3.1. Флотация шлаков Проведены опыты по флотации шлаков текущего производства. Флотацию вели после тонкого измельчения (до 100 % -40 мкм). Процесс вели на навесках по 50 грамм в камере емкостью 150 см 3 (лабораторная флотационная машина института "Механобр" ФМ2М). Навеску шлака смачивали дистиллированной водой и переносили во флотационную камеру. Перемешивали в камере в течение одной минуты при скорости вращения импеллера 1500 мин-1. С бутиловым ксантогентом калия (БКс) 336