канд. техн. наук, науч. сотр. лаборатории пирометаллургии цветных металлов,
620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Cand. Sci. (Tech.), research scientist of the laboratory of pyrometallurgy of non-ferrous metals,
620016, Yekaterinburg, Amundsen str., 101
канд. техн. наук, науч. сотр. той же лаборатории,
620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Cand. Sci. (Tech.), research scientist of the laboratory of pyrometallurgy of non-ferrous metals,
620016, Yekaterinburg, Amundsen str., 101
мл. науч. сотр. той же лаборатории,
620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
research assistant of the laboratory of pyrometallurgy of non-ferrous metals,
620016, Yekaterinburg, Amundsen str., 101
докт. техн. наук, зав. лабораторией пирометаллургии цветных металлов,
620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Dr. Sci. (Tech.), head of the laboratory of pyrometallurgy of non-ferrous metals,
620016, Yekaterinburg, Amundsen str., 101
Обоснован способ переработки сульфидно-металлических расплавов, включающий их грануляцию и последующий электролиз гранул. Кристаллизация с высокой скоростью обеспечивает образование ультрадисперсной структуры и стабилизацию нестехиометрических высокотемпературных фаз, что ведет к увеличению реакционной способности гранул при последующей гидрометаллургической переработке. В растворе серной кислоты электролизом гранулированного медно-никелевого файнштейна, имеющего соотношение меди к никелю, равное 1 : 1, на катоде выделен порошок меди, а на аноде – серосульфидный (NiS–Сu9S5–Cu7S4–S) шлам. Оценено влияние плотности тока и продолжительности процесса на показатели электролиза и качество выделяемого медного порошка. Серосульфидный шлам (содержащий более 50 % серы) образует на поверхности гранул пассивирующий слой, препятствующий подводу реагентов и отводу продуктов реакций из зоны взаимодействия. При анодной плотности тока до 100 А/м2 обеспечен перевод металлов в раствор и формирование на катоде медного порошка, отвечающего марке ПМС-1. Порошок представлен частицами дендритной и осколочной форм размером от 1 до 100 мкм. Качественный медный порошок образован при насыщении электролита по никелю до 28,0 г/дм3 . Анодный выход по току по сере равен 37 %, а катодный по меди – 92,8 %. Процесс рекомендован для разделения меди и никеля при переработке сульфидно-металлических сплавов. Содержание меди в растворе в ходе электролиза колебалось в пределах 0,4–2,0 г/дм3 .
The paper justifies the method of processing sulfide-metal melts including their granulation and subsequent electrolysis of granules. High-speed crystallization ensures ultrafine structure formation and stabilizes non-stoichiometric high-temperature phases leading to an increase in the reactivity of granules during subsequent hydrometallurgical processing. Copper powder was isolated at the cathode, and sulfur-sulfide slime (NiS–Сu9S5–Cu7S4–S) was isolated at the anode in a sulfuric acid solution during the electrolysis of granular copper-nickel matte (Cu : Ni = 1 : 1). The influence of current density and process duration on electrolysis parameters and the quality of copper powder isolated was estimated. Sulfur sulfide slime (containing more than 50 % sulfur) forms a passivation layer on granule surfaces, which prevents reagent feeding and reaction product removal from the interaction zone. Anodic current density of up to 100 A/m2 ensures metal conversion into a solution and copper powder (PMS-1 grade) formation at the cathode. Powder is represented by 1 to 100 μm particles of dendritic and fragmented shapes. High-quality copper powder isolation was achieved when saturating electrolyte with nickel to 28,0 g/dm3 . In this case, anode efficiency was 37 % with respect to sulfur, and cathode efficiency was 92,8 % for copper. The process is recommended for copper and nickel separation when processing sulfide-metal alloys. Copper content of in the solution during electrolysis ranged from 0,4 to 2,0 g/dm3.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.