Яков Дмитриевич Зелях – начальник лабораториипо драгоценным металлам Исследовательского центра
624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, пр-т Успенский, 1
Yakov D. Zelyakh – Head of the Precious Metals Laboratory of the Research Center
Uspenskiy Prosp., Verkhnyaya Pyshma, Sverdlovsk region 624091
Константин Леонидович Тимофеев – д.т.н., начальникотдела инженерно-производственного управления(ИПУ); научный руководитель кафедры металлургии
624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, пр-т Успенский, 1;
624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, пр-т Успенский, 3
Konstantin L. Timofeev – Dr. Sci. (Eng.), Head of the Department; Associate Professor of the Department of metallurgy
Uspenskiy Prosp., Verkhnyaya Pyshma, Sverdlovsk region 624091;
3 Uspenskiy Prosp., Verkhnyaya Pyshma, Sverdlovsk region 624091
Роман Сергеевич Воинков – к.т.н., начальник
624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, пр-т Успенский, 1;
624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, пр-т Успенский, 3
Roman S. Voinkov – Cand. (Sci.) Eng., Head of the Research Center
Uspenskiy Prosp., Verkhnyaya Pyshma, Sverdlovsk region 624091;
3 Uspenskiy Prosp., Verkhnyaya Pyshma, Sverdlovsk region 624091
Геннадий Иванович Мальцев – д.т.н., ст. науч. сотрудник, гл. специалист
624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, пр-т Успенский, 1
Gennady I. Maltsev – Dr. Sci. (Eng.), Senior Researcher, Chief Specialist of the Research Center
Uspenskiy Prosp., Verkhnyaya Pyshma, Sverdlovsk region 624091
Владимир Александрович Шунин – главный специалист
624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, пр-т Успенский, 1
Vladimir A. Shunin – Chief Specialist of the Engineering and Production Department
Uspenskiy Prosp., Verkhnyaya Pyshma, Sverdlovsk region 624091
При переработке в АО «Уралэлектромедь» селенсодержащего сырья и промпродуктов образуются растворы, содержащие примесь ртути, г/дм3: 157–210 Se; 0,004–0,02 Hg; 0,15–0,20 Te; 2–3 As; 0,15–0,20 Sb; 45–50 S. Для получения марочного селена концентрация ртути в растворе не должна превышать 0,001 г/дм3. Известны различные методы очистки растворов от ртути: гидрометаллургические, электрохимические и др. В АО «Уралэлектромедь» выбор сделан в пользу сорбционной технологии удаления ртути на cлабоосновном макропористом анионите Lewatit MP-68 (Германия), позволяющей управлять степенью очистки растворов. Для обеспечения замещения западноевропейского сорбента (Lewatit MP-68) проведено исследование ряда предварительно отобранных промышленных сорбентов анионных комплексов ртути производства РФ (АМ-2Б, АН-31, АВ 17-8, ВП-3Ап), Китая (Seplite MA 940 и LSC 710), Индии (Tulsion CH-95 и CH-97). На первой стадии в статическом режиме определены коэффициент распределения (Кр), степень извлечения элементов (ε), значения статической обменной емкости смол (СОЕ, г/дм3), коэффициент разделения (DHg/Se), на основании которых отобраны лучшие образцы: АВ 17-8, Seplite MA 940, АМ-2Б, CH-97 с величинами СОЕ = 0,95÷0,97 г/дм3 (у смолы Lewatit МР-68 СОЕ = 0,98 г/дм3). На второй стадии в динамическом режиме установлено следующее: по величине ДОЕ/ПДОЕ иониты расположены в убывающий ряд: АВ 17-8, Lewatit MP-68 >> АМ-2Б > Seplite МА 940 >> Tulsion СН-97. Смолы АВ 17-8, Seplite МА 940, АМ-2Б близки по своим динамическим сорбционным характеристикам: в сопоставимых условиях проскок по ртути наступает после пропускания не менее 950 уд. объемов исходного раствора. Для сравнения: на ионите Lewatit МР-68 проскок по ртути наступает после пропускания не более 750 уд. объемов, что требует увеличения числа ступеней сорбции в каскаде очистки растворов. По совокупности ионообменных свойств для дальнейшего исследования в режиме промышленных испытаний рекомендуется использовать смолу АВ 17-8 отечественного производства вместо зарубежного сорбента Lewatit МР-68 в технологической схеме сорбционной очистки селенистой кислоты от ртути с целью обеспечения получения марочного селена.
At JSC «Uralelectromed», selenium-containing raw materials and industrial products are processed, resulting in solutions containing a mixture of mercury with concentrations as follows (g/dm3): 157–210 Se; 0.004–0.02 Hg; 0.15–0.20 Te; 2–3 As; 0.15–0.20 Sb; and 45–50 S. To produce branded selenium, the mercury concentration in the solution must be kept below 0.001 g/dm3. Various methods, such ashydrometallurgical and electrochemical processes, are known for mercury purification from solutions. JSC «Uralelectromed» has selected sorption technology for mercury removal using the weak-base macroporous anionite Lewatit MP-68 (Germany), which allows for control over the degree of solution purification. In pursuit of import substitution for the Western European sorbent Lewatit MP-68, we investigated several pre-selected industrial sorbents for extracting mercury anionic complexes produced in Russia (AM-2B, AN-31, AV 17-8, VP-3Ap), China (Seplite MA 940 and LSC 710), and India (Tulsion CH-95 and CH-97). Initially, in static mode, we determined the distribution coefficient (Cd), the degree of element extraction (ε), the static exchange capacity of the resins (SEC, g/dm3), and the mercury/selenium separation coefficient (DHg/Se) which led to the selection of the best samples: AV 17-8, Seplite MA 940, AM-2B, and CH-97, with SEC values of 0.95–0.97 g/dm3 (SEC = 0.98 g/dm3 of resin Lewatit MP-68). Subsequently, in dynamic mode, we ranked the ionites by decreasing dynamic exchange capacity (DEC / TDEC): AV 17-8 ≥ Lewatit MP-68 > AM-2B > Seplite MA 940 > Tulsion CH-97. Resins AV 17-8, Seplite MA 940, and AM-2B demonstrated similar dynamic sorption characteristics; under comparable conditions, mercury breakthrough occurred after processing at least 950 specific volumes of the initial solution. In contrast, with Lewatit MP-68 ionite, mercury breakthrough occurred after no more than 750 specific volumes, indicating the need to increase the number of sorption steps in the solution purification cascade. Considering the totality of ion-exchange properties, for further industrial testing, it is recommended to use the domestically produced resin AV 17-8 instead of the foreign sorbent Lewatit MP-68 in the sorption purification process of selenic acid to remove mercury, thereby ensuring the production of branded selenium.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.