Сергей Аркадьевич Мастюгин – д.т.н., гл. технологтехнического отдела Инженерно-производственногоуправления ; доцент кафедры металлургии
624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, Успенский пр-т, 1; 624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, Успенский пр-т, 3
Sergey A. Mastyugin – Dr. Sci. (Eng.), Chief Technologist of Technical department of engineering and production management ; Associate Professor of the Department of metallurgy
Uspenskiy Prosp., Sverdlovsk reg., Verkhnyaya Pyshma 624091
Константин Леонидович Тимофеев – д.т.н., начальник технического отдела Инженерно-производственного управления ; доцент кафедрыметаллургии
624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, Успенский пр-т, 1; 624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, Успенский пр-т, 3
Konstantin L. Timofeev – Dr. Sci. (Eng.), Head of Department ; Associate Professor of the Department of metallurgy
Uspenskiy Prosp., Sverdlovsk reg., Verkhnyaya Pyshma 624091
Роман Сергеевич Воинков – к.т.н., начальник Исследовательского центра ; доцент кафедры металлургии
624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, Успенский пр-т, 1; 624091, Свердловская обл., г. Верхняя Пышма, Успенский пр-т, 3
Roman S. Voinkov – Cand. Sci. (Eng.), Head of the Research Center ; Associate Professor of the Department of metallurgy
Uspenskiy Prosp., Sverdlovsk reg., Verkhnyaya Pyshma 624091
Светлана Владимировна Волкова – ст. науч. сотрудник лаборатории обогащения руд цветных металлов и техногенного сырья
620144, г. Екатеринбург, ул. Хохрякова, 87
Svetlana V. Volkova – Senior Researcher of the Laboratory for the enrichment of non-ferrous metal ores and man-made raw materials
87 Khokhryakova Str., Еkaterinburg 620144
В условиях ухудшения качества сырья в медной подотрасли проблема сохранения параметров извлечения и себестоимости цветных и благородных металлов становится еще более важной. Поэтому приоритетной задачей для исследователей является разработка технологических приемов, позволяющих не только концентрировать целевые металлы в обогащенные продукты, но и извлекать ранее теряемые со шлаками и пылями ценные элементы-примеси. Одним из способов ее решения является создание технологических схем, сочетающих гидрометаллургические и обогатительные операции. Ранее проведенными исследованиями была показана эффективность применения автоклавных процессов и флотации для обезмеживания медеэлектролитного шлама и его обогащения по золоту, серебру и селену. Однако применение автоклавных процессов требует больших капитальных и текущих затрат. Поэтому был проведен цикл экспериментов по аэрационному обезмеживанию шлама с последующей флотацией и получены соответствующие результаты опытов. В настоящей работе было изучено влияние условий аэрационного выщелачивания (температуры, условий перемешивания, удельного расхода окислителя – воздуха и кислорода), дезинтеграции полученного продукта, а также параметров флотации на селективность разделения оксидной и халькогенидной фаз и качество получаемых при этом концентратов. По результатам экспериментов разработаны технологические операции, позволяющие обогащать медеэлектролитные шламы в 2–3 раза по содержанию драгоценных металлов без использования автоклавных процессов. Определены условия и аппаратурное оформление для глубокого обезмеживания шлама (менее 0,5–0,8 % остаточного содержания меди). Достигнут приемлемый уровень разделения халькогенидов драгоценных металлов и оксидных соединений свинца и сурьмы, что позволит в дальнейшем извлекать при переработке соответствующих концентратов товарные продукты. Приведены результаты анализа получаемых продуктов с использованием методов РЭМ и РСМА. Полученные данные являются вкладом в создание комплексной гидрометаллургической технологии переработки анодных шламов медного производства.
With the declining quality of feedstock in the copper industry, maintaining metal recovery rates and controlling production costs for non-ferrous and precious metals has become increasingly critical. A key research priority is therefore the development of processing strategies that not only concentrate target metals into flotation products but also recover valuable minor elements previously lost with slags and flue dust. One approach involves designing process flowsheets that integrate hydrometallurgical and beneficiation operations. Previous studies have demonstrated the effectiveness of combining autoclave leaching and flotation for decopperization of copper anode slimes and their concentration in gold, silver, and selenium. However, autoclave leaching requires significant capital and operating expenditures. For this reason, a series of tests was carried out on aeration leaching (decopperization) of copper anode slimes followed by flotation, yielding promising results. This study examined the influence of aeration leaching conditions (temperature, agitation, and specific oxidant consumption—air and oxygen), disintegration of the leached product, and flotation parameters on the selective separation of oxide and chalcogenide phases and the quality of the resulting concentrates. Based on the experimental results, process operations were developed that make it possible to concentrate precious metals in copper anode slimes two- to threefold without the use of autoclave leaching. Optimal conditions and equipment configurations were determined for deep decopperization of slimes (to less than 0.5–0.8 % residual copper). An acceptable degree of separation of precious-metal chalcogenides from lead and antimony oxides was achieved, enabling downstream recovery of marketable products from the respective concentrates. Analytical characterization of the products was performed using scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The findings contribute to the development of an integrated hydrometallurgical technology for processing copper anode slimes.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.