Inventory number IRN Number of state registration
0324РК01451 AP23487029-KC-24 0124РК00592
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 34000000 AP23487029
Name of work
Разработка инновационной технологии выщелачивания рения и осмия из свинцовых кеков медного производства в аппаратах колонного типа
Type of work Source of funding Report authors
Applied Мазулевский Евгений Александрович
0
0
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МПиС РК
Full name of the service recipient
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан" Комитета промышленности Министерства промышленности и строительства Республики Казахстан
Abbreviated name of the service recipient НЦ КПМС РК
Abstract

В процессе пирометаллургической переработки медных концентратов образуются промпродукты (промывная серная кислота, шламы, кеки), содержащие соединения свинца и в среднем до 1500 г/тонну рения, до 50 г/тонну осмия и другие элементы. Эти промпродукты являются единственным в Казахстане сырьем для производства рения и осмия. К настоящему времени изучено и внедрено в производство получение рения и осмия из промывной серной кислоты, однако извлечение их из шламов и кеков представляет собой значительную проблему. Исследована технология переработки шламов и кеков пирометаллургическими способами, основные недостатки которых – высокие температуры процессов, выделение сернистых газов, образование шлаков.

Мыс концентраттарын пирометаллургиялық өңдеу процесінде құрамында Қорғасын қосылыстары бар және орта есеппен 1500 г/тоннаға дейін рений, 50 г/тоннаға дейін осмий және басқа элементтер бар өнеркәсіптік өнімдер (жуу күкірт қышқылы, шламдар, кектер) түзіледі. Бұл өнеркәсіптік өнімдер Қазақстанда рений мен осмий өндірісі үшін жалғыз шикізат болып табылады. Осы уақытқа дейін күкірт қышқылынан рений мен осмий алу зерттеліп, өндіріске енгізілді, бірақ оларды шламдар мен кектерден алу маңызды мәселе болып табылады. Пирометаллургиялық әдістермен шламдар мен кектерді өңдеу технологиясы зерттелді, олардың негізгі кемшіліктері процестердің жоғары температурасы, күкірт газдарының бөлінуі, токсиндердің пайда болуы.

Идея проекта заключается в использовании процесса выщелачивания твёрдых промпродуктов в аппаратах колонного типа с переводом рения в раствор, а осмия в газовую фазу. Колонна позволяет использовать принцип противотока, обеспечить непрерывную загрузку и выгрузку материала, снизить энергозатраты на извлечение полезных элементов. Цель проекта – прямой перевод рения в раствор, а осмия в газовую фазу, исключая пирометаллургичекие способы переработки материала, что позволит снизить количество пределов и стоимость извлечения металлов.

Жобаның идеясы ренийді ерітіндіге, ал осмийді газ фазасына ауыстыра отырып, бағаналы типтегі аппараттарда қатты өнеркәсіптік өнімдерді шаймалау процесін қолдану болып табылады. Баған қарсы ток принципін қолдануға, материалдың үздіксіз жүктелуін және түсірілуін қамтамасыз етуге, пайдалы элементтерді алу үшін энергия шығынын азайтуға мүмкіндік береді. Жобаның мақсаты-материалды қайта өңдеудің пирометаллургиялық әдістерін қоспағанда, ренийді ерітіндіге, ал осмийді газ фазасына тікелей аудару, бұл металдарды алу шегі мен құнын төмендетуге мүмкіндік береді.

Основные вопросы исследований это использование известной и создание новой экспериментальной аппаратуры, отработка технологии выщелачивания, повышение извлечения рения в раствор, а осмия в газовую фазу, получение перрената аммония и сульфида осмия. Перед началом работы проводится обзор доступной литературы и патентные исследования, собирают необходимую аппаратуру, опробуют её и отрабатывают режимы выщелачивания. Составляется план проведения экспериментов с применением математических методов, например, симплекс-планирования и включением в план основных переменных параметров (расход выщелачивающего агента, расход и тип окислителя, температура процесса и длительность выщелачивания, скорость подачи растворов и т.д.). Проводится анализ исходных материалов с использованием различных методов (химический, физико-химический, рентгенофазовый и др.).

Зерттеудің негізгі мәселелері-белгілі және жаңа эксперименттік жабдықты пайдалану, шаймалау технологиясын қолдану, ренийдің ерітіндіге, ал осмийдің газ фазасына шығарылуын арттыру, аммоний перренаты мен осмий сульфидін алу. Жұмысты бастамас бұрын қол жетімді әдебиеттерге шолу және патенттік зерттеулер жүргізіледі, қажетті жабдықты жинайды, оны сынап көреді және шаймалау режимдерін оптимизациялайды. Математикалық әдістерді қолдана отырып эксперименттер жүргізу жоспары жасалады, мысалы, симплексті жоспарлау және жоспарға негізгі айнымалы параметрлерді қосу (сілтілендіргіштің шығыны, тотықтырғыштың шығыны мен түрі, процестің температурасы мен шаймалау ұзақтығы, ерітінділерді беру жылдамдығы және т.б.). Әр түрлі әдістерді (химиялық, физика-химиялық, рентгенофазалық және т.б.) қолдана отырып, бастапқы материалдарға талдау жасалады.

В проекте предлагается использовать аппарат колонного типа для выщелачивания промподуктов медного производства, что позволит обеспечить непрерывную загрузку выщелачиваемого материала и реагентов и непрерывную выгрузку продуктов выщелачивания. В результате использования колонны для выщелачивания ожидается создание новых аппаратов и технологии для выщелачивания, увеличение производительности процесса выщелачивания, повышение извлечения рения и осмия из помпродуктов. Организация гидрометаллургического способа переработки промпродуктов медного производства с извлечением рения и осмия позволила бы получить значительный экономически эффект в РК и увеличить независимость Казахстана от зарубежных предприятий. Отличие предлагаемой в настоящем проекте технологии от известных в более простом аппаратурном оформлении процесса, использовании принципа противотока твёрдых компонентов и выщелачивющего раствора в колонне. Преимущество предлагаемой технологи в более экономичном использовании реагентов выщелачивания и электроэнергии, за счет чего снижается себестоимость получаемых продуктов - перрената аммония и сульфида осмия.

Жобада мыс өндірісінің өнеркәсіптік өнімдерін шаймалау үшін бағаналы типті аппаратты пайдалану ұсынылады, бұл шаймаланатын материал мен реагенттердің үздіксіз жүктелуін және шаймалау өнімдерін үздіксіз түсіруді қамтамасыз етеді. Шаймалау бағанасын пайдалану нәтижесінде шаймалау үшін жаңа аппараттар мен технологиялар жасалады, шаймалау процесінің өнімділігі артады, рений мен осмийдің қалдықт өнімдерінен алынуы артады деп күтілуде. Рений мен осмий алу арқылы мыс өндірісінің өнеркәсіптік өнімдерін қайта өңдеудің гидрометаллургиялық әдісін ұйымдастыру ҚР-да айтарлықтай экономикалық әсер алуға және Қазақстанның шетелдік кәсіпорындардан тәуелсіздігін арттыруға мүмкіндік береді. Осы жобада ұсынылған технологияның қарапайым аппараттық дизайн процесінде, қатты компоненттердің қарсы ағымы принципін және бағандағы сілтілеу ерітіндісін қолданудан айырмашылығы. Ұсынылған технологтың шаймалау реагенттері мен электр энергиясын үнемді пайдаланудағы артықшылығы, соның арқасында алынған өнімдердің - аммоний перренаты мен осмий сульфидінің өзіндік құны төмендейді.

Принципиальным отличием проекта от существующих аналогов является использование выщелачивателя колонного типа, позволяющего использовать принцип противотока, что даст возможность более экономично использовать реагенты и электроэнергию, обеспечить непрерывность процесса выщелачивания, повысить степень извлечения полезных соединений металлов. Конечным результатом проекта будет технический перренат аммония и технический сульфид осмия, в настоящее время не извлекаемые из шламов и кеков медного производства. Проект конкурирует с проводимыми научными исследованиями по пирометаллургической переработке твёрдых промпродуктов медного производства и отличается от них меньшими температурами процесса, затратами электроэнергии, количеством переделов и большей экономической эффективностью.

Жобаның қолданыстағы аналогтардан түбегейлі айырмашылығы-реагенттер мен электр энергиясын үнемді пайдалануға, шаймалау процесінің үздіксіздігін қамтамасыз етуге, пайдалы металл қосылыстарының шығарылу дәрежесін арттыруға мүмкіндік беретін қарсы ағын принципін пайдалануға мүмкіндік беретін бағаналы типті шаймалағышты пайдалану. Жобаның түпкілікті нәтижесі аммонийдің техникалық перренаты және қазіргі уақытта мыс өндірісінің шламдары мен кектерінен алынбайтын осмийдің техникалық сульфиді болады. Жоба мыс өндірісінің қатты өнеркәсіптік өнімдерін пирометаллургиялық өңдеу бойынша жүргізіліп жатқан ғылыми зерттеулермен бәсекелеседі және олардан процестің төмен температурасымен, электр энергиясының шығындарымен, қайта бөлу санымен және үлкен экономикалық тиімділігімен ерекшеленеді.

Область применения: данная технология применима в металлургии переработки промышленных отходов с извлечением ценных компонентов

Қолдану саласы: бұл технология бағалы компоненттерді алу арқылы өнеркәсіптік қалдықтарды қайта өңдеу металлургиясында қолданылады

UDC indices
669.15-198
International classifier codes
53.37.00;
Key words in Russian
свинцовый кек; обжиг; огарок; выщелачивание; рений; газовая фаза; аппарат колонного типа; принцип противотока; осмий;
Key words in Kazakh
қорғасын кегі; күйдіру; күйінді; шаймалау; рений; газ фазасы; бағаналы типті аппарат; қарсы ағым принципі; осмий;
Head of the organization Жарменов Абдурасул Алдашевич Доктор технических наук / профессор, академик НАН РК
Head of work Мазулевский Евгений Александрович Кандидат химических наук / кандидат технических наук