Preview

Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

РАЗДЕЛЕНИЕ МЕДИ И НИКЕЛЯ ПРИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕ ГРАНУЛИРОВАННОГО ФАЙНШТЕЙНА

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-5-16-22

Полный текст:

Аннотация

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 .

Об авторах

О. В. Нечвоглод
Институт металлургии УрО РАН
Россия

канд. техн. наук, науч. сотр. лаборатории пирометаллургии цветных металлов,

620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101



С. В. Сергеева
Институт металлургии УрО РАН
Россия

канд. техн. наук, науч. сотр. той же лаборатории,

620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101



К. В. Пикулин
Институт металлургии УрО РАН
Россия

мл. науч. сотр. той же лаборатории,

620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101



Е. Н. Селиванов
Институт металлургии УрО РАН
Россия

докт. техн. наук, зав. лабораторией пирометаллургии цветных металлов,

620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 101



Список литературы

1. Чижиков Д.М., Гуляницкая З.Ф., Плигинская Л.В., Субботина Е.А. Электрометаллургия медно-никелевых сульфидных сплавов в водных растворах. М.: Наука, 1977.

2. Nechvoglod O.V., Selivanov E.N., Mamyachenkov S.V. The electrolysis of granulated copper-nickel matte // Metals and materials processing in clean environment. Aqueous, low temperatures and electrochemical processing: Fray Intern. Symp. (Cancun, 27 Nov. — 1 Dec. 2011). Wilmington: FLOGEN Technologies Inc., 2012. Vol. 6. P. 601—620.

3. Selivanov E.N., Nechvoglod O.V., Lobanov V.G. The effect of the nickel sulphide alloys structure on their electrochemical oxidation parameters // 15th IFAC Symp. on control, optimization and automation in mining, minerals and metal processing proceedings (San-Francisco, 25— 28 Aug. 2013). Wilmington: FLOGEN Technologies Inc., 2013. P. 259—262.

4. Фокеева И.Г., Цымбулов Л.Б., Ерцева Л.Н., Нафталь М.Н., Фомичев В.Б. Выбор оптимального режима охлаждения файнштейна с повышенным содержанием меди // Цвет. металлы. 2005. No. 7. С. 42—45.

5. Selivanov E.N., Nechvoglod O.V., Udoeva L.Yu., Lobanov V.G., Mamyachenkov S.V. Electrochemical oxidation of coppernickel metal-sulfide alloys // Metall. Nonferr. Met. 2009. Vol. 6. P. 577—581.

6. Ерцева Л.Н., Цемехман Л.Ш., Цымбулов Л.Б., Фомичев В.Б. О строении твердых штейнов никелевого производства // Цвет. металлы. 2008. No. 3. С. 21—23.

7. Нафталь М.Н., Шестакова Р.Д., Петров А.Ф. Особенности технологии выщелачивания высокомедистого файнштейна // Цвет. металлы. 2000. No. 6. С. 44—49

8. Ремень Т. Ф., Рябко А.Г., Кострицын В.Н., Иванова А.Ф. Способы переработки медно-никелевых файнштейнов // Цвет. металлургия (Бюл. ЦИИН). Сер. Пр-во тяжелых цветных металлов. 1982. Вып. 7. С. 1—36.

9. Nechvoglod O.V., Selivanov E.N., Mamyachenkov S.V. Effect of structure on the electrochemical oxidation rate of copper and nickel sulfides // Defect Diffus. Forum. 2012. Vol. 326—328. P. 383—387.

10. Травничек М.И., Масляницкий И.Н. Изменение структуры медно-никелевых файнштейнов в зависимости от режима их охлаждения // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 1970. No. 1. С. 31—34.

11. Ayers M.D. Production of powders, strip and other metal products from refined molted: Pat. 3502446 (USA). 1967.

12. Tsantrizos P.G., Francois A., Ehtezarian M. Method and apparatus for production metal powders: Pat. 08515425 (USA). 1995.

13. Чантурия В.А., Вигдергауз В.Е. Электрохимия сульфидов. Теория и практика флотации. М.: Руда и металлы, 2008.

14. Каковский И.А., Набойченко С.С. Кинетика окисления и растворения халькогенидов цветных металлов. М.: Наука, 1986.

15. Peters E. Direct leaching of sulfides: chemistry and application // Metall. Trans. B. 1976. Vol. 7B. P. 505—517.

16. Ghali E., Maruejouls A., Deroo D. Electrodissolution de la millérite en milieu chlorhydrique // J. Appl. Electrochem. 1980. Vol. 10. P. 709—719.

17. Price D.C., Davenport W.G. Anodic reactions of Ni3S2, β-NiS and nickel matte // J. Appl. Electrochem. 1982. Vol. 12. P. 281—290.

18. Watling H.R. The bioleaching of nickel-copper sulfides // Hydrometallurgy. 2006. Vol. 91. Iss. 1—4. P. 70—88.

19. Durga I.K., Srinivasa S.R., Reddy A.E., Chandu V., Gopi M., Kim H. Achieving copper sulfide leaf like nanostructure electrode for high performance super capacitor and quantum-dot sensitized solar cells // Appl. Surf. Sci. 2018. Vol. 435. P. 666—675.

20. Набойченко С.С. Порошки цветных металлов. М.: Металлургия, 1997.

21. Кляйн С.Э., Селиванов Е.Н., Воронов В.В., Нечвоглод О.В., Набойченко С.С. Способ извлечения элементной серы из серосодержащих материалов: Пат. 2427529 (РФ). 2011.

22. Frank K.C., Michael S.M., Venkoba R., Timothy G.R., William G.D. Extractive metallurgy of nickel, cobalt and platinum-group metals. 2-nd ed. Oxford: Elsevier, 2011.

23. Schlesinger M.E., Mattew J.K., Kathryn C.S., Davenport G.W. Extractive metallurgy of copper. 2-nd ed. Oxford: Elsevier, 2011.


Для цитирования:


Нечвоглод О.В., Сергеева С.В., Пикулин К.В., Селиванов Е.Н. РАЗДЕЛЕНИЕ МЕДИ И НИКЕЛЯ ПРИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕ ГРАНУЛИРОВАННОГО ФАЙНШТЕЙНА. Izvestiya vuzov. Tsvetnaya metallurgiya. 2018;(5):16-22. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-5-16-22

For citation:


Nechvoglod O.V., Sergeeva S.V., Pikulin K.V., Selivanov E.N. ELECTROLYSIS OF GRANULATED COPPER-NICKEL MATTE. Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy. 2018;(5):16-22. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2018-5-16-22

Просмотров: 177


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)