Sevogeologorazvedka insieme a Electrozinc stanno conducendo lavori di esplorazione sul clinker della discarica dell'impresa. Lo scopo delle attività in corso è quello di valutare la composizione qualitativa e quantitativa del prodotto al fine di studiare la possibilità di sviluppare un progetto per l'attuazione di uno schema tecnologico efficace, economicamente valido ed ecologico per il suo smaltimento.

Oggi, circa 1.575 milioni di tonnellate di clinker si trovano nel sito industriale dell'impresa, formato durante il periodo di funzionamento dell'impianto dal 1935 al 1992. Come ha spiegato il capo metallurgista dell'impresa Vladimir Podunov, il clinker è un materiale granulare con un composizione mineralogica complessa, ottenuta a seguito della dezincatura di vari prodotti contenenti zinco mediante il processo Waelz. Secondo le sue proprietà, il clinker è inerte, pericoloso per ambiente non rappresenta. Tuttavia, il problema dei rifiuti accumulati deve essere affrontato, quindi oggi Electrozinc sta studiando possibili opzioni al riguardo. La fase iniziale del lavoro in questa direzione è stata la conclusione nel 2015 di un accordo tra Sevogeologorazvedka ed Elektrozink, secondo il quale gli specialisti di Sevogeologorazvedka conducono lavori di esplorazione sul clinker di rifiuti di Elektrozink per determinare il volume delle riserve di zinco, rame e metalli preziosi in esso contenuti.

Fornire condizioni ottimali eseguendo lavori di esplorazione geologica sul campionamento di clinker, sono stati eseguiti lavori preparatori speciali - nell'area rilevata sono state costruite strade di accesso per una lunghezza totale di circa 2 km, gli specialisti dell'organizzazione hanno sviluppato una metodologia per l'esplorazione e la sperimentazione su discariche di clinker, che includeva il costruzione di un piano di discarica con sistematizzazione dei punti di prelievo.

I campioni di clinker in sacchi da 10 chilogrammi sono stati ricevuti dal reparto qualità prodotto (QP) dell'impianto Electrozinc. Al fine di preparare i campioni per l'analisi chimica nel sito di campionamento e preparazione del campione dell'UKP, il clinker è stato portato allo stato di polvere. Secondo GOST, il prodotto ha superato le fasi di laminazione, squartamento, essiccazione, macinazione a tre livelli, macinazione e vagliatura. Il campione di polvere risultante è stato squartato in uno schema a scacchiera con una griglia metallica e confezionato in uno speciale busta di carta con indicazione di tutti i dati del campione: numero, nome, data e ora. Sono stati prelevati un totale di 258 campioni. Nel reparto spettrale di raggi X del laboratorio centrale del Reparto Qualità Prodotto, i campioni sono stati sottoposti ad analisi espressa, dopodiché sono stati inviati per l'analisi spettrale. Lo studio del campione per il contenuto di zinco e rame in esso è stato effettuato su uno spettrometro ad assorbimento atomico con il metodo analisi comparativa. Parallelamente, il clinker è stato esaminato per il contenuto di metalli preziosi. Secondo il capo del laboratorio centrale dell'UKP Oleg Kisiev, sulla base delle voci nel registro di lavoro, è stato redatto un protocollo che includeva l'intero scopo del lavoro analitico.

In accordo con il contratto, i risultati della ricerca sono attesi per fine maggio 2016. Sulla base dei dati ricevuti, l'UMMC deciderà su ulteriori lavori. Fra opzioni- bonifica o coinvolgimento di discariche di clinker in lavorazioni presso altre imprese. Separatamente, notiamo che dal 2004, tutto l'attuale clinker Electrozinc dai concentrati è stato inviato alle imprese UMMC per l'elaborazione.

Essendo un coerente oppositore dell'ubicazione dell'impianto Electrozinc entro i confini di Vladikavkaz, giungo gradualmente alla conclusione che la sua conservazione è vantaggiosa non solo per i proprietari della produzione, ma anche per molte altre imprese artigianali e semi-artigianali situate in la zona industriale della capitale della repubblica. Essendo rannicchiato all'ombra di un gigante metallurgico, è facile cancellare i propri peccati come un biglietto da peccatore. E brandisci questo spauracchio di fronte al pubblico. Ma se a volte guardi la mattina presto dall'alto della cabina Sapitskaya in direzione dell'Electrozinc, è tutt'altro che sempre possibile indovinare la sua posizione dalle colonne di fumo che tendono al cielo. Tubi di fumo attorno all'intero perimetro dell'impianto. Vai a scoprire chi sono.

È chiaro che anche i tubi di "scarico" di "Electrozinc" non ozonizzare l'aria, ma se sappiamo cosa ci si può aspettare dalle emissioni di emergenza di questo impianto, allora non supponiamo nemmeno che ci portino polvere fine e fine di altre imprese che cucinano asfalto o saldano strutture metalliche, prodotti chimici con vernici o stoccaggio di materiali da costruzione ... Ma è polvere fine dannosa per la salute che entra nel flusso sanguigno attraverso il tessuto polmonare e si diffonde in tutto il corpo, compreso il cervello.

Un gruppo di scienziati del Regno Unito, degli Stati Uniti e del Messico hanno pubblicato i risultati di uno studio che indica un possibile legame tra le particelle ultrafini e lo sviluppo della demenza. Le nanoparticelle di origine antropica possono penetrare nel cervello e accumularsi lì. Trasportato dal sangue in tutto il corpo e causa malattie degli organi vitali. E ci chiediamo perché è nella repubblica che si allarga la tavolozza delle malattie oncologiche, delle allergie, dell'ipertensione e di tante altre malattie, derivate dagli effetti nocivi delle polveri sottili. A questo si aggiungono i gas di scarico delle auto private, con cui tutte le strade e le strade di Vladikavkaz sono intasate dalla mattina alla sera. Ma per qualche ragione non vogliamo vedere questo "registro" ai nostri occhi...

Le persone che hanno informazioni affidabili sull'inquinamento ambientale a Vladikavkaz cercano di tenerlo per sé e distraggono la coscienza pubblica con altri irritanti o fuorviano. Volenti o nolenti, come accadde ora con il capo della repubblica Vyacheslav Bitarov.

L'altro giorno dentro media russiè stata distribuita un'ampia intervista del nostro leader, che ha rilasciato a TASS. Era chiamato " Ossezia del Nord ha tutte le possibilità di diventare la Silicon Valley russa". Non discuterò sulla legittimità di questa audace affermazione, mi soffermerò solo sul passaggio dell'intervista dedicata a Electrozinc OJSC. Ricordiamo, ovviamente, con che decisione Vyacheslav Bitarov ha dichiarato un anno o due fa il suo atteggiamento nei confronti dell'impresa, che sta accorciando le nostre vite. Poi, ovviamente, le sfide economiche sono diventate più preferibili dell'umanesimo formale, e il destino della pianta, ieri non invidiabile, si è spostato in un vago futuro. Probabilmente, Bitarov ha le sue ragioni, di cui non vuole ancora parlare, quindi non pedalerò inutilmente su questo fatto.

Ma una tale citazione dall'intervista al capo mi fa dubitare della competenza di Vyacheslav Zelimkhanovich o della sua sincerità. Giudica tu stesso:

“Per noi, la cosa più importante dal punto di vista ambientale non sono tanto le emissioni di Electrozinc, ma il clinker di discarica che l'impresa ha accumulato. Organizzazioni pubbliche porre la domanda a bruciapelo e chiedere a Electrozinc di lasciare la regione. Ma allora cosa faremo con milioni di tonnellate di rifiuti, che in un modo o nell'altro rimarranno dopo molti anni di attività dell'impresa? Nessuno ha una risposta a questa domanda. Ora abbiamo già raggiunto un accordo con la direzione dell'impresa e dal 2016 esportano clinker, e ogni anno in un volume crescente".

Cioè, tutto il male, si scopre, è nel clinker?! Come capire allora

Direttore Generale di Electrozinc JSC Igor Khodiko, che di recente ha detto ai giornalisti che “il clinker stesso è assolutamente innocuo. Non si dissolve in acqua, non brucia e appartiene alla classe di pericolo 4 dei rifiuti e, soprattutto, non colpisce le persone”?

Sono d'accordo, forse, con il responsabile dello stabilimento, dal momento che si occupa di metallurgia da 27 anni, dove ha iniziato con specialità lavorative ed è cresciuto fino al ponte del capitano. Ma aggiungerò per conto mio che il clinker con cui ora ci stanno spaventando, probabilmente, non si è accumulato accidentalmente in frazioni approssimativamente uguali di milioni di tonnellate non solo sul territorio di Electrozinc, ma anche al di fuori di esso, in Promyshlennaya Street . E se l'UMMC esporta discariche nelle sue fabbriche degli Urali, non sarà così facile ritirare l'altra parte. Non si tratta di trasporto. Il fatto è che, secondo alcuni rapporti, milioni di tonnellate di clinker dall'altra parte della recinzione della fabbrica non sono altro che un valore collaterale per una delle istituzioni finanziarie statali. Cioè, per questo clinker, qualcuno una volta ha ricevuto un grosso prestito in contanti per la repubblica. E ancora non ha dato i suoi frutti. E ogni tonnellata di clinker viene accreditata, temo di sbagliare, a un prezzo da cento a trecento dollari. Klondike, in una parola!

Per quanto riguarda il clinker sul territorio di Electrozinc, hanno imparato come estrarre metalli delle terre rare, compreso l'oro, da esso negli Urali. Pertanto, la sua elaborazione porta non solo profitto, ma crea anche nuovi posti di lavoro. E non abbiamo bisogno di strofinare pensieri sull'altruismo di qualcuno: un capitalista avido non lascerà volare una mosca gratis! Anche se, dicono, i nostri chimici nostrani hanno da tempo capito da soli le tecnologie complicate e hanno vinto le corone fatte d'oro "lavate" nelle discariche.

Ancora una volta dirò che sostengo la chiusura e il trasferimento di Electrozinc con entrambe le mani, anche se durante l'infanzia abbiamo inalato ogni giorno spesse nuvole delle sue emissioni. E c'era anche una bicicletta che l'anidride solforosa aumenta l'attività sessuale di un uomo. Respirò e - a letto! Ma poi di nuovo, perché non associamo le nostre malattie, diciamo, all'acqua del rubinetto, credendo nella consolidata illusione sulla sua purezza cristallina? Le reti di approvvigionamento idrico della città sono in uno stato tale che è meglio far bollire l'acqua in anticipo. E questo è un eufemismo. Ma cambiare i tubi che sono rimasti nel terreno per più di mezzo secolo alla volta è più costoso che spostare Electrozinc!

In realtà, stiamo parlando non solo e non tanto di "Electrozinc" e di altri inquinanti dell'atmosfera di Vladikavkaz, ma del diritto delle persone a conoscere la verità, non importa quanto amara possa essere. E le autorità dovrebbero essere interessate a questo stesso, per non moltiplicare voci e speculazioni ridicole su se stesse. Le persone possono essere ingannate una o due volte, ma è impossibile ingannare per sempre!

L'invenzione riguarda il settore della metallurgia non ferrosa, in particolare la metallurgia del rame. Viene proposto un metodo per la lavorazione del clinker prodotto dallo zinco, compresa la bricchettatura con un additivo solfuro e la fusione con flussi e scorie ferruginose, in cui la scoria ferrica viene introdotta preliminarmente in una quantità del 3-13% in peso, la fusione viene effettuata con un consumo di ossigeno di 500-1100 nm 3/tonnellate di clinker, e il rapporto di massa del ferro metallico rispetto al ferro ferrico nella carica è mantenuto entro 1-6, assicura l'eliminazione delle difficoltà di fusione associate al rilascio del fuso dal forno, 1 tavolo.

L'invenzione riguarda il campo della metallurgia non ferrosa, in particolare la metallurgia del rame, e può essere utilizzata presso le fonderie di rame che lavorano concentrati di solfuro polimetallico.

Il clinker contiene rame, oro, argento ed è materia prima preziosa per ottenere questi metalli. In casa e pratica straniera il clinker viene lavorato principalmente in forni a pozzo e gorgoglianti (fornace Vanyukov, convertitore, ecc.). I componenti di valore vengono estratti in opaco con successiva elaborazione standard.

Un metodo noto per la lavorazione di materiali metallizzati contenenti ferro mediante fusione in miniera su getto ossigeno-aria sotto forma di una miscela con solfidanti (minerale di rame) con l'aggiunta di fondenti e scorie di ferro, in cui materiali metallizzati e solfuri vengono caricati nella massa fusa a un rapporto di massa tra ferro metallico e zolfo pari a (1,2-1,5):1. La fusione viene effettuata in una frazione di massa di scorie ferruginose nella carica solida nell'intervallo del 28-34% in peso (Ed. mon. URSS n. 1498804, 07.08.89, BI n. 29).

Lo svantaggio di questo metodo di lavorazione del clinker è l'inefficiente solfuro del ferro metallico del clinker con lo zolfo dalla dissociazione dei solfuri superiori di un solfuro introdotto appositamente nella carica nelle condizioni di fusione della miniera. Il motivo è che l'agente solforizzante viene introdotto in piccola quantità per ottenere gas di scarico con un contenuto di anidride solforosa inferiore a 0,5 vol.%. Pertanto, la pressione parziale del vapore di zolfo non è sufficiente per la solforazione di ferro del clinker.

Questa è la ragione delle difficoltà nella fusione dell'albero associate alla sovrasaturazione dei fusi con ferro metallico, all'eterogeneizzazione, all'aumento della viscosità e alla cessazione del rilascio dei fusi dal forno. In definitiva, questo porta a una diminuzione delle prestazioni di fusione.

L'essenza tecnica più vicina è il metodo di lavorazione del clinker per la produzione di zinco, secondo il quale la polvere della fusione del concentrato di rame viene utilizzata come solfidrante con un rapporto di massa tra clinker e polvere in una miscela grumosa di clinker con un solfuro (4-2 ): 1 e la percentuale di scorie ferruginose nella carica è pari al 38-42% (Certificato d'autore dell'URSS n. 1622413, 23/01/91, BI n. 3).

Lo svantaggio di questo metodo è lo stesso del precedente ed è esacerbato dalla minor frazione di massa di zolfo in polvere (11%) rispetto al minerale (40%).

La spiegazione di queste difficoltà deriva dalla teoria della fusione ad albero del clinker, sviluppata dagli autori di questa domanda nel 1985-92. La particolarità di questa fusione è che, da un lato, è necessario ossidare e scoriare il ferro metallico e, dall'altro, ossidare il carbonio del clinker, che non è solo allo stato libero, ma anche disciolto nel ferro metallico. La sequenza di ossidazione dei composti del clinker da parte dell'ossigeno di scoppio è la seguente: coke - carbonio disciolto - ferro metallico - solfuri.

Poiché la frazione di massa del carbonio nel clinker è piuttosto alta - 25-30%, il ferro metallico non ha il tempo di ossidarsi completamente, il che porta a difficoltà nello scaricare la massa fusa dal forno. L'introduzione di scorie ferrose nella miscela è il desiderio di diluirle in termini di carbonio e ferro metallico con un additivo neutro al fine di ridurre il calore in eccesso e il potenziale di riduzione (contenuto di monossido di carbonio) della fase gassosa nel forno.

Il risultato tecnico della presente invenzione è l'eliminazione delle difficoltà di fusione associate al rilascio della massa fusa dal forno.

Il risultato tecnico è ottenuto dal fatto che nel metodo noto di lavorazione del clinker per la produzione di zinco secondo il brevetto, il ferro trivalente viene preliminarmente introdotto nella scoria ferruginosa in una quantità del 3-13% in peso e la fusione viene effettuata con ossigeno consumo di 500-1100 nm 3 /t di clinker.

La presenza di scorie ferriche nelle scorie ferrose contribuisce all'ossidazione e alla scorificazione del ferro metallico secondo la reazione:

e, se necessario, ossidazione del carbonio in eccesso (per ossigeno di scoppio) secondo la reazione:

Pertanto, viene eliminato il ritardo dell'ossidazione del ferro metallico dal carbonio, vengono eliminate la sovrasaturazione dei fusi con ferro metallico e le difficoltà con il rilascio dei fusi dal forno.

Il consumo di ossigeno di esplosione nell'intervallo 500-1100 nm 3 /t di clinker è ottimale dal punto di vista del normale andamento della fusione e dipende dalla frazione di massa del ferro ferrico nella scoria. Più è alto, più basso dovrebbe essere il consumo di ossigeno e viceversa. Ai valori massimi simultanei di questi parametri, la reazione (1) non si svilupperà a sufficienza e i fusi saranno sovrasaturati con magnetite. Allo stesso tempo minimo: i fusi sono sovrasaturati con ferro metallico.

Quando il consumo di ossigeno di scoppio è inferiore a 500 nm 3 /t di clinker, il calore delle reazioni esotermiche non è sufficiente a mantenere le temperature dei prodotti fusi fusi al livello richiesto, e ad un consumo superiore a 1100 nm 3 / t di clinker, i fusi si surriscaldano, il che può portare al guasto degli elementi di rimozione del calore del forno.

Esempi di implementazione del metodo.

Contenente clinker, % in peso: Cu 3; S5; Fe32; Fe met 30, bricchettato con concentrato di solfuro contenente, in peso: Cu 15; S 37; Fe 32, su pressa a rulli con aggiunta di 8% di liquore cellulosico solfito come legante. Le bricchette risultanti vengono fuse in un forno a tino con una sezione trasversale nell'area della tuyere di 11,5 m 2 con l'aggiunta di flussi, coke e scorie ferrose, in cui viene preliminarmente introdotto ferro ferrico in varie quantità a seconda del contenuto di ferro metallico nelle bricchette e il consumo di ossigeno di scoppio per 1 tonnellata di clinker. L'introduzione del ferro ferrico nelle scorie è stata effettuata soffiando scorie di ferro con un gas contenente ossigeno.

Usato le seguenti formazioni scorie ferruginose, % in peso:

In tutti gli esempi, la fusione viene effettuata con un rapporto di massa di bricchetti e scorie di 1:1.

La fusione ad albero dei bricchetti viene effettuata con la scoria n. 1 con un consumo di ossigeno di 500 nm 3 /t di clinker. Il rapporto di massa nella carica Fe soddisfatto:Fe +3 =1. Non si osservano difficoltà con il rilascio dei prodotti fusi dal forno.

La fusione ad albero dei bricchetti viene effettuata con la scoria n. 2 con un consumo di ossigeno di 800 nm 3 /t di clinker. Il rapporto di massa nella carica Fe soddisfatto:Fe + =3. Non si osservano difficoltà con il rilascio dei prodotti fusi dal forno.

La fusione ad albero dei bricchetti viene effettuata con la scoria n. 3 con un consumo di ossigeno di 1100 nm 3 /t di clinker. Il rapporto di massa nella carica Fe soddisfatto:Fe +3 =6. Non si osservano difficoltà con il rilascio dei prodotti fusi dal forno.

La fusione ad albero dei bricchetti viene effettuata con la scoria n. 4 con un consumo di ossigeno di 500 nm 3 /t di clinker. Il rapporto di massa nella carica Fe soddisfatto:Fe +3 >6. Periodicamente si osserva la cessazione spontanea del rilascio di prodotti di fusione fusi dal forno, le analisi chimiche mostrano il contenuto di ferro metallico nelle scorie e opaco al di sopra dei limiti di solubilità.

La fusione ad albero dei bricchetti viene effettuata con la scoria n. 5 con un consumo di ossigeno di 500 nm 3 /t di clinker. Rapporto di massa nella carica Fe soddisfatta:Fe +3<1. Наблюдается увеличение вязкости шлака, химические анализы показывают содержание магнетита в шлаке выше пределов растворимости.

La fusione ad albero dei bricchetti viene effettuata con la scoria n. 1 con un consumo di ossigeno di 480 nm 3 /t di clinker. Il rapporto di massa nella carica Fe soddisfatto:Fe +3 =1. Periodicamente si osserva la cessazione spontanea del rilascio di prodotti di fusione fusi dal forno, le analisi chimiche mostrano il contenuto di ferro metallico nelle scorie e opaco al di sopra dei limiti di solubilità.

La fusione ad albero dei bricchetti viene effettuata con la scoria n. 3 con un consumo di ossigeno di 1150 nm 3 /t di clinker. Il rapporto di massa nella carica Fe soddisfatto:Fe +3 =6. La temperatura dei prodotti di fusione fusi è superiore al limite stabilito dalle normative tecnologiche per la fusione in miniera, è possibile il burnout delle parti a cassettoni del forno.

Un metodo per la lavorazione del clinker di zinco, compresa la bricchettatura con un additivo solfuro e la fusione di una miscela di bricchette, fondenti e scorie ferrose, caratterizzato dal fatto che la scoria ferrica viene introdotta preliminarmente in una quantità del 3-13% in peso e la fusione viene effettuata con un consumo di ossigeno di 500-1100 nm 3 /t clinker e il rapporto di massa tra ferro metallico e ferro ferrico nella carica è mantenuto entro 1-6.

Brevetti simili:

L'invenzione riguarda l'impiego complesso di materie prime nella metallurgia ferrosa, in particolare nella lavorazione di fanghi d'altoforno contenenti ferro, zinco, zolfo e relativi metalli, e può essere utilizzata per estrarre le impurità nocive di zinco dalla depurazione dei gas d'altoforno fango, che impedisce il coinvolgimento di materie prime contenenti ferro nel processo metallurgico.

L'invenzione riguarda un metodo per l'arricchimento di fanghi elettrolitici di nichel e altri prodotti contenenti platino, oro e argento, nonché il campo della lavorazione della crusca ottenuta nel processo di lavorazione dei minerali di rame-nichel solfuro.

//Giornale chimico uzbeko dell'Accademia delle scienze della Repubblica dell'Uzbekistan. - Tashkent. 2012. N. 3.S.43-49.Impresa statale "Laboratorio centrale" del Comitato statale per la geologia della Repubblica dell'Uzbekistan,Istituto di Chimica Generale e Inorganica dell'Accademia delle Scienze della Repubblica dell'Uzbekistan.

UDC 669.054.8:669.5

Attualmente, il clinker di zinco prodotto da Almalyk MMC OJSC viene accumulato in discariche e lavorato in piccoli volumi: centinaia di migliaia di tonnellate di clinker vengono inviate alle discariche ogni anno e solo un decimo di esse viene lavorato insieme a materie prime contenenti rame utilizzando le odierne tecnologia di base della fusione riflettente. L'irrazionalità economica di questa tecnologia è evidente per i seguenti motivi: elevato consumo energetico dei fusi (dovuto all'uso di temperature elevate: 1000-1200°C); emissioni di polveri e gas che richiedono il costo della loro cattura e purificazione; cumuli di scorie; bassa complessità di lavorazione a causa delle perdite di rame, zinco, ferro e metalli preziosi con scorie. Questa situazione è dovuta non da ultimo alla mancanza di una tecnologia competitiva di elaborazione del clinker. Una tecnologia promettente può essere considerata solo a condizione di una complessa lavorazione del clinker con l'estrazione di ferro, metalli non ferrosi e preziosi e tenendo conto di considerazioni ambientali: l'importanza di liberare la terra dalle "montagne" del vecchio clinker che causa l'erosione e contaminazione dei terreni con elementi nocivi (arsenico, piombo, ecc.).

Pertanto, l'analisi dei metodi di lavorazione del clinker esistenti e il loro miglioramento sono di grande interesse scientifico e pratico nell'ottica di trovare un metodo competitivo per la complessa lavorazione di questa materia prima. Secondo le proprietà mineralogiche e tecnologiche, il clinker è classificato come un nuovo tipo industriale di solfuro-ossido-poli-metallo di materia prima minerale ad alto contenuto di metalli preziosi, che è un materiale chimicamente resistente per la lavorazione. Questa materia prima è difficile da lavorare perché è costituita da solfuri, fayalite, metasilicati e ferrati, e anche perché è altamente diluita con roccia di scarto (carbonio libero, silice, ossidi di calcio e magnesio, allumina).

Il clinker è una materia prima artificiale contenente principalmente ferro (24-29%), metalli non ferrosi, i principali dei quali sono zinco (1,2-3,2%), rame (1,2-2,5%), piombo (0,7- 0,9%) e notevoli quantità di elementi nobili. Pertanto, è economicamente più vantaggioso considerare il clinker come materia prima per l'estrazione di rame e zinco, nonché di semilavorati di ferro e piombo arricchiti con metalli preziosi, nel rispetto del principio della tecnologia senza sprechi.

Come si può vedere dalla tabella 1, la maggior parte dei minerali presenti nel clinker è costituita da una fase silicatica (vetro, fayalite, ecc.), che contiene l'eutettico di rame, zinco, piombo e altri minerali. A volte, in quantità subordinata, vi sono infiltrazioni di aggregati di coke (carbone) con ferro metallico. Parte dei minerali che compongono i vecchi clinker, sotto l'influenza delle precipitazioni atmosferiche e della combustione, è stata trasformata in vari tipi di composti: idrossidi, carbonati, solfati, fosfati, arsenati, cloruri, bromuri, ioditi di ferro, silicio, sodio, calcio , rame, arsenico, piombo, zinco, antimonio, argento. Allo stesso tempo, parte dell'oro viene rilasciata dalla struttura dei solfuri e di altri minerali e diventa più grossolana.

Tabella 1

Composizione di fase del vecchio clinker [2]

Composizione minerale
1. Vetro K(AlO 2)(SiO 2) 3 , Na 2 0.CaO.6SiO 2 Fayalite Fe 2 SiO 4 , clinoferrosilite o metasilicato FeSiO3
2. Pirrotite FeS
3. Limonite 2Fe 2 O 3 .3H 2 O
4. Magnetite Fe 3 O 4
5. Zinco ferrati ZnO. Fe2O3 (doppio ossido con struttura a spinello), silicati di zinco Zn 2 SiO 4
6. Solfuri di rame (bornite Cu 5 FeS 4 , calcosina Cu 2 S , calcopirite CuFeS 2 )
7. Ferro metallico Fe
8. Ferrati di rame CuFeO 2
9. Metallo rame Cu	0,01

Lo sviluppo di un metodo per il trattamento integrato senza rifiuti consentirà di valutare la tecnologia di riciclaggio del clinker vecchio come misura ambientale che porterà al rilascio di appezzamenti di terreno in cui sono stoccati i discariche di clinker e consentirà, in una certa misura, per espandere la base della materia prima della metallurgia non ferrosa Studi speciali sulla composizione minerale del clinker hanno dimostrato [2], che il rame è presente per il 97% in forme resistenti: il 90% di questo rame è sotto forma di Bornite e Calcocite, Il 7% è sotto forma di calcopirite, il 2,4% è ferrato di rame e lo 0,6% è rame metallico; il ferro si trova quasi completamente in forme ostinate e difficilmente apribili sotto forma di fayalite, metasilicato e ferrati con struttura a spinello [gli spinelli sono doppi ossido-ossosali, chimicamente inerti, non aventi carattere salino, nel reticolo cristallino di in cui il metallo è presente in diverse valenze, ad esempio nello spinello ordinario Fe 3O 4 ci sono Fe 2+ e 3+]; lo zinco è anche difficile da lisciviare: sotto forma di ferrate con struttura a spinello e silicati.

Risolvere il problema della lavorazione complessa ed efficiente delle discariche di clinker basata sull'uso di vari metodi pirometallurgici presenta gli svantaggi inerenti alla pirometallurgia (intensità energetica, emissioni di polveri e gas, discariche di scorie, ecc.), che non consentono di qualificare la tecnologia come rispettoso dell'ambiente e altamente redditizio. Per le stesse ragioni, ripetuti tentativi di costruire schemi combinati basati sui metodi dell'arricchimento meccanico con la separazione di concentrati e semilavorati di rame, ferro e metalli preziosi dal clinker, seguiti dalla loro lavorazione pirometallurgica, non hanno avuto successo [3, 4].

I moderni metodi della tecnologia idrometallurgica: lisciviazione in autoclave, apertura catalitica ossidativa, ecc. non sono ancora andati oltre lo scopo della ricerca esplorativa di laboratorio.

Viene proposta una tecnologia idrometallurgica per il trattamento senza rifiuti del clinker con il suo completo utilizzo e un'elevata estrazione in prodotti commerciabili, rispettivamente, Au e Ag dell'80-90 e del 55-65%% sotto forma di lega Doré (1,7% Au e 98 % Ag ); Cu 90-95% sotto forma di polvere di cemento di rame (95% di rame); carbone (coke) del 95%, che è un combustibile energetico; sterili di silicato (70% di silice) e panelli di idrato di gesso adatti all'uso nel settore edile (se necessario, è possibile estrarre lo zinco dagli sterili di silicato con mezzi idrometallurgici e piombo con mezzi pirometallurgici). L'essenza della tecnologia sta nella separazione sequenziale e selettiva del rame (oltre allo zinco) dal clinker frantumato, quindi dal residuo solido dell'oro (argento) lavato con acqua. Il rame viene lisciviato con acido solforico a 60-80°C e cementato con rottame di ferro. L'oro viene isolato mediante cianurazione per assorbimento (utilizzando lo scambiatore anionico A100/2412 seguito dal desorbimento della tiourea) e il carbone (coke) viene isolato dalla polpa di scarto mediante flottazione. Lo svantaggio del metodo è la bassa estrazione di rame nella soluzione (non più del 70%), l'uso della cianurazione, ecc.

È dimostrato che gli schemi tradizionali di lavorazione idrometallurgica di materiali di zinco calcinato con un contenuto di ferro aumentato non forniscono un'elevata estrazione di zinco e rame nella soluzione, poiché i ferrati di rame (CuFeO 2) e lo zinco (ZnO . Fe 2 O 3) si formano durante la tostatura c sulla struttura degli spinelli, che sono resistenti alle forme di decomposizione chimica. Gli autori propongono una lisciviazione in autoclave con acido solforico del clinker a 110-150°C, pre-frantumato ad una granulometria di 200 mesh (-0.074 mm), una pressione di ossigeno di 6 atm (0.6 MPa), T: W = 1: 4 e una durata del processo di 2-3 ore. In questo caso, l'estrazione di zinco nella soluzione è del 98-99%.

Un nuovo processo idrometallurgico per separare lo zinco da un materiale ottenuto in una fonderia elettrica prevede la fusione di un prodotto intermedio precedentemente lavato con acqua a 350°C per 1 ora e la sua lisciviazione in una soluzione alcalina con la dissoluzione di zinco e piombo. Il piombo viene precipitato dalla soluzione con solfato di sodio e lo zinco viene isolato mediante estrazione galvanica.

Esiste un metodo noto per estrarre rame e zinco dal clinker sotto forma di una soluzione di solfato, che viene inviata alla produzione di zinco e la risultante torta di solfato di piombo viene inviata alla produzione di piombo. Il metodo include la tostatura con un cloratore CaCl 2 con separazione dei sublimi di cloruri di metalli non ferrosi, la loro irrigazione con acido cloridrico e la precipitazione di panelli di idrati di metalli non ferrosi mediante neutralizzazione di soluzioni di intrappolamento sublimi bagnate con calce. La cenere dopo la cottura, contenente circa lo 0,2% di rame, lo 0,3% di zinco, lo 0,1% di piombo e quasi tutti i metalli nobili, viene inviata alla discarica e il panello di idrato viene sciolto nell'elettrolita esaurito per ottenere una soluzione di solfato di rame e zinco e una torta di solfato di piombo. I principali svantaggi del metodo sono la perdita di metalli preziosi con la cenere di scarto, la complessità e lo schema a più stadi associati all'uso della sublimazione del cloruro e dell'intrappolamento a umido dell'acido cloridrico dei sublimi, l'uso di un componente costoso e scarso: l'acido cloridrico, che richiede anche speciali misure di sicurezza.

Abbiamo sviluppato un nuovo metodo, che comprende la tostatura del clinker solfatato a bassa temperatura, che permette di trasformare minerali “resistenti” in sali solubili solfati di rame e zinco, estratti selettivamente per lisciviazione di ammoniaca in soluzione sotto forma di ammoniati stabili Cu (NH 3) 4 SO 4 e Zn (NH 3) 4 SO 4 . Mentre il ferro sotto forma di Fe (OH ) 3 e la parte principale del piombo sotto forma di PbSO 4 rimangono nella torta.

L'essenza della solfatizzazione del clinker mediante acido solforico concentrato è la seguente: il clinker viene granulato a una frazione di 5 mm in H 2 SO 4 mediante alimentazione separata dei componenti a un granulatore a ciotola rotante; inoltre, i granuli vengono sottoposti a cottura a bassa temperatura in apparecchiature di acciaio ordinario (come apparecchiature possono essere utilizzati forni KS ("letto fluido"), forni a suola multipla e altre unità). La chimica dei processi che si verificano in questo caso con la formazione di una cenere di solfato è presentata come segue:

Fe 2 SiO 4 + 4 H 2 SO 4 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + SiO 2 + 4 H 2 O + SO 2 (1),

FeSiO 3 + H 2 SO 4 = FeSO 4 + SiO 2 + H 2 O (2),

2 FeS + 4 H 2 SO 4 + 3 O 2 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + 3 SO 2 + 4 H 2 O (3),

Fe 2 O 3 + 3 H 2 SO 4 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + 3 H 2 O (4),

ZnO.Fe 2 O 3 + 4H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + Fe 2 (SO 4) 3 + 4 H 2 O (5),

Cu 2 S + 2 H 2 SO 4 + 2 O 2 \u003d 2 CuSO 4 + S O 2 + 2 H 2 O (6),

CuFeO 2 + 2 H 2 SO 4 = CuSO 4 + FeSO 4 + 2 H 2 O (7),

2 Fe + 3 H 2 SO 4 + 3/2 O 2 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + 3 H 2 O (8),

Cu + H 2 SO 4 + ½ O 2 \u003d CuSO 4 + H 2 O (9).

Nel processo di lisciviazione dell'ammoniaca della cenere, il rame e lo zinco vengono separati dal ferro a seguito della dissoluzione del primo e della precipitazione del secondo:

Con uSO 4 + 4 NH 4 OH \u003d Cu (NH 3) 4 SO 4 + 4 H 2 O (10),

ZnSO 4 + 4 NH 4 OH \u003d Zn (NH 3) 4 SO 4 + 4 H 2 O (11),

PbSO 4 + NH 4 OH \u003d NH 4 (PbOH.SO 4) ( parzialmente) (12),

Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6 NH 4 OH = 2 Fe (OH) 3 + 3 (NH 4 ) 2 SO 4 (13),

FeSO 4 + 2 NH 4 OH \u003d Fe (OH) 2 + (NH 4) 2 SO 4 (14),

Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6 NH 4 OH = Fe 2 O 3 + 3 (NH 4 ) 2 SO 4 + 3 H 2 O (15).

La polpa dopo la lisciviazione in presenza di flocculanti (PAA, unifloc, ecc.) si deposita bene e viene filtrata con la formazione di una soluzione di rame e zinco e di un residuo solido che accumula ferro, piombo, metalli preziosi e ganga. In sostanza, la modalità proposta di lisciviazione dell'ammoniaca della cenere di solfato è ridotta alla lisciviazione dell'ammoniaca salina con l'agente (NH 4) 2SO 4, che fornisce una precipitazione selettiva del ferro e la completa solubilità di rame e zinco.

Il rame e lo zinco dalla soluzione, secondo il metodo proposto, vengono precipitati mediante solfuro idrotermale in un concentrato di solfuro collettivo, che può essere lavorato nella produzione di rame o zinco. L'essenza chimica della solfuro è espressa dalle seguenti reazioni:

Cu (NH 3 ) 4 SO 4 + Na 2 S = CuS + 4 NH 3 + Na 2 SO 4 (16),

Smaltimento completo delle discariche di clinker stantio con produzione di farinetta di rame e zinco sotto forma di concentrato collettivo.

Allo stesso tempo, la catena tecnologica di lavorazione del clinker per ottenere una soluzione di rame e zinco, rispetto al metodo noto, è quanto più breve e semplice possibile: "tostatura solfatizzante - lisciviazione ammoniaca".

L'efficienza della tecnologia è dovuta alla combinazione dei seguenti metodi metallurgici da noi sviluppati per la prima volta: macinazione del clinker vecchio, miscelazione con acido solforico concentrato per ottenere granuli, granuli di tostatura, macinazione della cenere in un mulino a palle e lisciviazione con ammoniaca acqua. In questo caso nella soluzione vengono estratti rame, zinco e tracce di ferro. L'estrazione di rame e zinco è almeno del 90-95%.

Per isolare rame e zinco da una soluzione di ammoniaca, si acidifica a pH 5-6 con acido solforico a temperatura ambiente e si tratta con una soluzione solforatrice (Na 2S ) con alimentazione di vapore vivo e aspirazione in fase gassosa. Il metodo è stato elaborato su scala semiindustriale e garantisce la completa precipitazione di rame e zinco nel precipitato. Allo stesso tempo, nel precipitato di solfuro - il concentrato collettivo - il contenuto di rame è del 30-34%, lo zinco del 32-35%. L'estrazione del rame in concentrato raggiunge il 93-95% e lo zinco il 91-93%.

L'acqua madre dopo la precipitazione del concentrato collettivo di rame e zinco è una soluzione di sale di solfato di sodio. Questo sale può essere separato dalla soluzione per evaporazione-cristallizzazione e spedito come materia prima per l'industria del vetro o per la produzione di detersivi.

Per la separazione di rame e zinco in soluzioni, è possibile utilizzare il metodo della cristallizzazione frazionata o della precipitazione idrolitica frazionata a causa dei diversi valori di pH della precipitazione.

Il metodo di separazione mediante cementazione del rame su polvere di metallo di zinco è giustificato per ottenere un sedimento di rame cementato e una soluzione di zinco.

Un significativo miglioramento degli indicatori tecnici ed economici della tecnologia può essere ottenuto separando rame e zinco dalle soluzioni di ammoniaca mediante distillazione dell'ammoniaca con successiva rigenerazione dell'acqua di ammoniaca.

Promettente è l'uso della tecnologia di assorbimento per l'estrazione di rame e zinco con la produzione di eluati di acido solforico (desorbati) - soluzioni di questi metalli, adatte sia per l'elettroestrazione che per l'isolamento di vetriolo o polveri metalliche.

Il metodo consente di valutare la tecnologia di smaltimento del clinker stantio come misura ambientale che libererà appezzamenti di terreno in cui sono stoccati discariche di clinker e garantirà l'espansione della base di materie prime di metallurgia non ferrosa. Il metodo proposto di lavorazione del clinker garantisce l'utilizzo completo delle discariche di clinker stantio con l'estrazione di rame e zinco sotto forma di prodotti intermedi idonei alla lavorazione secondo lo schema esistente di Almalyk MMC OJSC; concentrazione nel contempo nel residuo solido di quasi tutta la massa di ferro, piombo, rocce di scarto e metalli preziosi; separazione selettiva del ferro dal residuo solido con la massima concentrazione di piombo e metalli preziosi nel residuo solido finale - il concentrato di metalli preziosi.

conclusioni

L'utilizzo del clinker per la produzione di zinco può essere efficace solo se viene elaborato in modo completo. Per il complesso minerario e metallurgico di Almalyk, che comprende impianti di fusione del rame, zinco e piombo, tale lavorazione è vantaggiosa con la separazione di rame e zinco, nonché piombo, arricchito con metalli preziosi, semilavorati da clinker, espansione della materia prima base delle suddette imprese. Inoltre, la produzione di un semilavorato a base di ossido di ferro da clinker contribuisce a risolvere il problema della materia prima della metallurgia ferrosa locale.

Per risolvere il problema della complessa lavorazione del clinker, si consiglia una tecnologia piro-idrometallurgica mista. Allo stesso tempo, la sezione pirometallurgica garantisce principalmente il trasferimento di forme difficili da aprire dei principali componenti del clinker in sali solubili in acqua - zinco, rame e solfati di ferro, senza intaccare i metalli nobili. La sezione idrometallurgica della tecnologia consente di estrarre selettivamente zinco, rame e ferro in prodotti indipendenti adatti alla lavorazione presso le imprese di metallurgia non ferrosa e ferrosa esistenti della Repubblica dell'Uzbekistan.

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