cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ МИСИС10.17073/0021-3438-2017-2-29-35cvmet-472Research ArticleМеталлургия цветных металловMetallurgy of Non-Ferrous MetalsПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ ОТХОДОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА ЛАТУНИBasic scheme of copper and zinc waste recycling in metallurgical brass productionКондратьеваЕ. С.KondratyevaE. S.

канд. техн. наук, науч. сотрудник технопарка «Экохимбизнес-2000+» РХТУ им. Д.И. Менделеева (125047, г. Москва, Миусская пл., 9)

Ph.D., Researcher of Technopark «Ekohimbiznes- 2000+» D. Mendeleyev University of Chemical Technology of Russia (125047, Russia, Moscow, Miusskaya sq. 9)

kondratevaes@gmail.comГубинА. Ф.GubinA. F.

канд. хим. наук, вед. науч. сотрудник технопарка «Экохимбизнес-2000+»

Ph.D., Leading researcher of Technopark «Ekohimbiznes- 2000+»

gubin53@mail.ruКолесниковВ. А.KolesnikovV. A.

докт. техн. наук, проф., ректор РХТУ им. Д.И. Менделеева

Dr. Sci. (Tech.), Prof., Rector, D. Mendeleyev University of Chemical Technology of Russia

rector@muctr.ruРоссийский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ)РоссияD. Mendeleyev University of Chemical Technology of RussiaRussian Federation201728042017022935Copyright © Кондратьева Е.С., Губин А.Ф., Колесников В.А., 20172017Кондратьева Е.С., Губин А.Ф., Колесников В.А.Kondratyeva E.S., Gubin A.F., Kolesnikov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/472

Предложена схема переработки пылевидных отходов, образующихся при металлургическом производстве латуни, с использованием двухстадийного выщелачивания. На первой стадии при растворении пыли раствором 0,5 моль/л серной кислоты получается продукционный раствор, содержащий основное количество ионов цинка (0,46 моль/л) и немного ионов меди (менее 0,02 моль/л). Из этого раствора последовательно электрохимически выделяется медь при плотности тока 0,1 А/дм2, а затем – цинк при 5,0 А/дм2. Cухой остаток (кек) подвергается медно-аммиачному выщелачиванию, в результате чего вся медь переходит в раствор, а сопутствующие металлы остаются в нерастворенном виде. Для извлечения меди из полученного раствора применяется жидкостная экстракция раствором 0,34 моль/л ДХ-510А в керосине. Из органической фазы ионы меди выделяются реэкстракцией раствором 2,0 моль/л серной кислоты. Из полученного сернокислого электролита при плотности тока 1,5–2,0 А/дм2 выделяется катодная медь. Преимуществами предложенной схемы являются повышение экологичности благодаря использованию рециркуляции растворов на всех стадиях процесса, а также минимизация отходов всего процесса переработки пылевидного металлургического шлама.

The article proposes a recycling scheme for dusty waste generated during the metallurgical brass production with the use of two-stage leaching. During the first stage, when the dust is dissolved by a 0,5 mol/l sulfuric acid solution, a product solution containing the major amount of zinc ions (0,46 mol/l) and a small amount of copper ions (less than 0,02 mol/l) is obtained. Copper is sequentially electrochemically isolated from this solution, at a current density of 0,1 A/dm2, and then zinc is isolated at 5,0 A/dm2. The dry residue (cake) is subjected to copper-ammonia leaching, as a result of which all copper passes into the solution, and associated metals remain undissolved. In order to extract copper from the resulting solution, the liquid extraction by a 0,34 mol/l DH-510A solution in kerosene is used. Copper ions are extracted from the organic phase through re-extraction by a 2,0 mol/l sulfuric acid solution. The cathode copper is extracted from the obtained sulfuric acid electrolyte at current density of 1,5–2,0 A/dm2. The advantages of the proposed scheme are the increase in environmental friendliness through the use of solution recirculation at all stages of the process, as well as waste minimization through the entire process of dusty metallurgical sludge recycling.

латуньмедьцинкэлектролизвыщелачиваниеэкстракцияпереработкаэкстрагентДХ-510Аbrasscopperzincelectrolysisleachingextractionrecyclingextracting agentDH-510AReferencesDudeneya A.W.L., Chanb B.K.C., Bouzalakosc S., Huismand J.L. Management of waste and wastewater from mineral industry processes, especially leaching of sulphide resources: state of the art // Int. J. Min. Reclamat. Environ. 2013. Vol. 27. Iss. 1. P. 2—37.Dudeneya A.W.L., Chanb B.K.C., Bouzalakosc S., Huismand J.L. Management of waste and wastewater from mineral industry processes, especially leaching of sulphide resources: state of the art // Int. J. Min. Reclamat. Environ. 2013. Vol. 27. Iss. 1. P. 2—37.Gorai B., Jana R.K., Premchand. Characteristics and utilisation of copper slag-a review // Resour. Conserv. Recycl. 2003. Vol. 39. P. 299—313.Gorai B., Jana R.K., Premchand. Characteristics and utilisation of copper slag-a review // Resour. Conserv. Recycl. 2003. Vol. 39. P. 299—313.Tuncuk A., Stazi V., Akcil A., Yazici E.Y., Deveci H. Aqueous metal recovery techniques from e-scrap: Hydrometallurgy in recycling // Miner. Eng. 2012. Vol. 25. P. 28—37.Tuncuk A., Stazi V., Akcil A., Yazici E.Y., Deveci H. Aqueous metal recovery techniques from e-scrap: Hydrometallurgy in recycling // Miner. Eng. 2012. Vol. 25. P. 28—37.Ramachandra S.R. Resource recovery and recycling from metallurgical wastes. Elsevier Sci., 2006.Ramachandra S.R. Resource recovery and recycling from metallurgical wastes. Elsevier Sci., 2006.Baba A.A., Ibrahim L., Adekola F.A., Bale R.B., Ghosh M.K., Sheik A.R., Pradhan S.R., Ayanda O.S., Folorunsho I.O. hydrometallurgical processing of manganese ores: A review // J. Miner. Mater. Character. Eng. 2014. Vol. 2. P. 230—247.Baba A.A., Ibrahim L., Adekola F.A., Bale R.B., Ghosh M.K., Sheik A.R., Pradhan S.R., Ayanda O.S., Folorunsho I.O. hydrometallurgical processing of manganese ores: A review // J. Miner. Mater. Character. Eng. 2014. Vol. 2. P. 230—247.Касиков А.Г., Арешина Н.С., Багрова Е.Г. Способ извлечения меди из сульфатсодержащей пыли медного производства: Пат. 2348714 (РФ). 2009.Касиков А.Г., Арешина Н.С., Багрова Е.Г. Способ извлечения меди из сульфатсодержащей пыли медного производства: Пат. 2348714 (РФ). 2009.Тузов И.Н., Тимощенко А.Д. Комплекс для извлечения латуни, оксида цинка и оксида меди из шлака латунного литейного производства: Пат. 2415186 (РФ). 2010.Тузов И.Н., Тимощенко А.Д. Комплекс для извлечения латуни, оксида цинка и оксида меди из шлака латунного литейного производства: Пат. 2415186 (РФ). 2010.Jha M.K., Kumar V., Singh R.J. Review of hydrometallurgical recovery of zinc from industrial wastes // Resour. Conserv. Recycl. 2001. Vol. 33. P. 1—22.Jha M.K., Kumar V., Singh R.J. Review of hydrometallurgical recovery of zinc from industrial wastes // Resour. Conserv. Recycl. 2001. Vol. 33. P. 1—22.Алкацева В.М. Принципиальная схема переработки цинковых кеков // Изв. вузов. Цвет. металлургия.2014. No. 3. С. 28—32.Алкацева В.М. Принципиальная схема переработки цинковых кеков // Изв. вузов. Цвет. металлургия.2014. No. 3. С. 28—32.Коростелев П.П. Титриметрический и гравиметрический анализ в металлургии: Справочник. М.: Металлургия, 1985.Коростелев П.П. Титриметрический и гравиметрический анализ в металлургии: Справочник. М.: Металлургия, 1985.Кондратьева Е.С., Губин А.Ф., Колесников В.А. Экстракция никеля из аммиачно- сульфатных растворов β-дикетоном ДХ-510А // Хим. технология. 2013. No. 12. С. 745—751.Кондратьева Е.С., Губин А.Ф., Колесников В.А. Экстракция никеля из аммиачно- сульфатных растворов β-дикетоном ДХ-510А // Хим. технология. 2013. No. 12. С. 745—751.Гель В.И., Парецкий В.М., Самолюк О.В., Родионов В.Б. Исследования способов переработки тонкодисперсных металлургических отходов завода по производству катодной меди из вторичного сырья. URL: http://www.splavmet.net/st1.htm (дата обращения 02.11.2015).Гель В.И., Парецкий В.М., Самолюк О.В., Родионов В.Б. Исследования способов переработки тонкодисперсных металлургических отходов завода по производству катодной меди из вторичного сырья. URL: http://www.splavmet.net/st1.htm (дата обращения 02.11.2015).Кондратьева Е.С., Губин А.Ф., Колесников В.А., Кисиленко П.Н., Ильин В.И. Электрохимическое извлечение цинка из твердых отходов металлургического предприятия // Хим. пром-сть сегодня. 2013. No. 1. С. 35—39.Кондратьева Е.С., Губин А.Ф., Колесников В.А., Кисиленко П.Н., Ильин В.И. Электрохимическое извлечение цинка из твердых отходов металлургического предприятия // Хим. пром-сть сегодня. 2013. No. 1. С. 35—39.Sun Z.H.I., Xiao Y., Sietsma J., Agterhuis H., Visser G., Yang Y. Selective copper recovery from complex mixtures of end-of-life electronic products with ammonia-based solution // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 152. P. 91—99.Sun Z.H.I., Xiao Y., Sietsma J., Agterhuis H., Visser G., Yang Y. Selective copper recovery from complex mixtures of end-of-life electronic products with ammonia-based solution // Hydrometallurgy. 2015. Vol. 152. P. 91—99.Zhu T. Extraction and ion exchange // Beijing: Metallurgical Industry Press. Chinese. 2005. P. 280—281.Zhu T. Extraction and ion exchange // Beijing: Metallurgical Industry Press. Chinese. 2005. P. 280—281.Чекмарев А.М., Кондратьева Е.С., Колесников В.А., Губин А.Ф. Исследования по выбору экстрагента для извлечения ионов меди (II) // Докл. АН. 2015. Т. 464. No. 1. С. 44—46.Чекмарев А.М., Кондратьева Е.С., Колесников В.А., Губин А.Ф. Исследования по выбору экстрагента для извлечения ионов меди (II) // Докл. АН. 2015. Т. 464. No. 1. С. 44—46.Kuznetsov G.I., Pushkov A.A., Kosogorov A.V. Industrial application of centrek centrifugal extractors // Proc. of Int. Solvent Extraction Conf. (ISEC). Johannesburg, 2002. P. 1322.Kuznetsov G.I., Pushkov A.A., Kosogorov A.V. Industrial application of centrek centrifugal extractors // Proc. of Int. Solvent Extraction Conf. (ISEC). Johannesburg, 2002. P. 1322.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.