ИЗУЧЕНИЕ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В СИСТЕМЕ «ОКИСЛЕННАЯ МЕДНАЯ РУДА–СЕРА»

Объектами исследования служили окисленная медная руда Жезказганского месторождения и техническая сера – отход нефтепромышленности. Для выявления возможности сульфидирования окисленных медных руд с серой изучена система «окисленная медная руда–сера». Ввиду истощения сульфидных медных минералов в производство вовлекается окисленная медная руда. Для повышения эффективности извлечения меди из данного вида сырья многие исследования направлены на проведение сульфидирования окисленных медных минералов. Немаловажно изучение процесса сульфидирования окисленных медных руд с технической серой – отходом нефтепромышленности. Термодинамическая оценка реакции сульфидирования оксидов металлов с использованием сероводорода, серы или других серосодержащих соединений вызывает интерес в плане подготовки металлургического сырья к обогащению. Применение технической серы одновременно решает проблемы нефтепромышленности. Система «окисленная медная руда–сера» была исследована с помощью термического и рентгенодифрактометрического анализов. Термический анализ выполнен на дериватографе Q-1000/D системы F. Paulik, J. Paulik и L. Erdey фирмы МОМ (Венгрия). В связи с особенностью свойств cеры (низкие температуры плавления и кипения), включенной в состав шихты (невысокая температура взаимодействия), прогревание ряда образцов ограничивалось пределами 20~650 °С. Режим нагревания – динамический, эталонное вещество – прокаленный Аl2O3, навеска образца – 100 мг. Установлено, что взаимодействие серы с окисленными минералами меди в условиях неизотермического нагрева реакционной смеси происходит в интервале температур 160–350 °С и реакция сульфидирования сопровождается выделением тепла и сернистого ангидрида. Результаты рентгенодифрактометрического анализа продуктов после термического взаимодействия подтверждают образование сульфида меди.

сера, сульфидирование, термогравиметрия, окисленная медная руда, сульфидизатор, дериватограмма, рентгенодифрактометрический анализ

1. Serikbayeva A.K, Zhumashev K., Janaliyeva N.Sh., Berdikulova F.A. Рhysicochemical properties of mixed oxide copper ore of Кazakhstan // Еurop. J. Natur. History. 2015. No. 6. Р. 43—46.

2. Минералого-петрографические и морфоструктурные особенности молибден-медного месторождения Актогай. URl: http://www.kazntu.kz/ru/ publication/print/746/6298 (дата обращения 01.12.2010).

3. Абрамов А.А. Технология обогащения окисленных и смешанных руд цветных металлов. М.: Недра, 1986.

4. Омаров Б.Н., Юсупов Т.С., Бектурганов Н.С., Сим С.П. Исследование процесса сульфидирования окисленных медных руд на стадии измельчения // Физ.техн. пробл. разраб. полез. ископаемых. 1993. No. 3. С. 96—101.

5. Абрамов А.А. Химия флотационных систем. М.: Недра, 1983.

6. Серова Н.В., Китай А.Г., Брюквин В.А. Дьяченко В.Т. Физико-химические исследования процесса сульфидирования окисленных никелевых руд элементной серой // Цвет. металлы. 2010. No. 11. С. 58—63.

7. Жумашев К.Ж., Журинов М.Ж. Основы извлечения мышьяка. Алматы: Гылым, 1992.

8. Исабаев С.М. Сульфидирование серой // Комплекс. использ. минер. сырья. 1980. No. 1. С. 15—16.

9. Жумашев К.Ж. Кинетика взаимодействия ортоарсенатов, оксидов свинца, цинка и мышьяка с серой // Журн. прикл. химии. 1983. Т. 56. No.1. С. 176—177.

10. Bolsaitis P., Nagata K. Kinetics of sulfidization of iron oxide with SO2—CO mixtures of high sulfur potential // Metall. Trans. 1980. Vol. 11. Iss. 2. Р. 185—190.

11. Доспаев М.М., Бектурганов Н.С., Баешов А.Б. Способ переработки труднообогатимой окисленной медной руды: Пат. 22789 (РК). 2010.

12. Доспаев М.М., Фигуринене И.В., Кряжева Т.В., Куликов В.Ю. Переработка техногенных отвалов окисленных медных руд Жезказганского месторождения методом электрохимического сульфидирования // Тр. Междунар. конгр. «Фундаментальные основы технологий переработки и утилизации техногенных отходов» (Екатеринбург, 13—15 июня 2012 г.). Екатеринбург: ИМЕТ УрО РАН, 2012. С. 216—222.

13. Овсепян А.О., Мелконян М.Г., Тадевосян Д.Р. Исследование процесса сульфидизации окисленных минералов меди на стадии измельчения // Вестн. ГИУА. Сер. Металлургия, материаловедение, недропользование. 2013. Т. 16. No. 1. С. 412—418.

14. Серикбаева А.К., Джаналиева Н.Ш. Термодинамическое обоснование взаимодействия в системе окисленная медная руда — сера // Вестн. КазНИТУ им. К.И. Сатпаева. 2016. No. 6. С. 415—419.

15. Serikbayeva A., Berdikulova F., Zhumakynbay N., Toktarbay Zh., Wilson J. Investigation into the sulphidation process of mineral and anthropogenic copper raw materials with elemental sulfur // Int. J. Chem. Sci. 2016. Vol. 14 (3). P. 1425—1432.

16. Иванова В.П., Касатов Б.К., Красавина Т.Н., Розинова Е.Л. Термический анализ минералов и горных пород. Л.: Недра, 1974.

17. Цветков А.И., Вальяшихина Е.П., Пилоян Г.О. Дифференциальный термический анализ карбонатных минералов. М.: Наука, 1964.

18. Фекличев В.Г. Диагностические константы минералов: Справочник. М.: Недра, 1989.

19. Чепуштанова Т.А., Луганов В.А., Мамырбаева К.К. Изучение термического поведения халькопирита // Комплекс. использ. минер. сырья. 2011. No. 3. С. 91—97.

20. Дьяченко В.Т. Закономерности взаимодействия пирротина, пентландита и халькопирита с элементной серой // Цвет. металлы. 2011. No. 8/9. C. 135—139.

21. Ерцева Л.Н., Сухарев С.В., Дьяченко В.Т., Цемехман Л.Ш. Изучение физико-химических закономерностей процесса термического обогащения халькопиритовой руды // Цвет. металлы. 2001. No. 3. С. 31—33.

22. Sahyoun C., Kingman S.W., Rowson N.A. The effect of heat treatment on chalcopyrite // Phys. Separ. Sci. Eng. 2003. Vol. 12. No. 1. P. 23—30.

23. Padilla R., Rodriguez M., Ruiz M.C. Sulfidation of chalcopyrite with elemental sulfur // Metall. Mater. Trans. 2003. Vol. 34. Р. 15—23.