Свиридова Т.А., Шоинбаев А.Т.^*, Серба Н.Г., Г.Х.-Б. Касымова

Восточно-Казахстанский государственный университет имени С.Аманжолова, г.Усть-Каменогорск, Республика Казахстан

^* Центр наук о земле, металлургии и обогащении, г.Алматы,

Республика Казахстан

цементационное выщелачивание в решении экологических проблем

Вопросы охраны окружающей среды, воздействие вредных веществ, выделяемых в ходе эксплуатации промышленных предприятий Восточно-Казахстанской области (ВКО) Республики Казахстан, их негативное влияние на экологическую ситуацию, здоровье населения, окружающую среду имеют на сегодняшний день актуальное значение.

Уровень антропогенного воздействия промышленных предприятий значительно превышает предельно-допустимые нормы, наблюдается повышенное содержание загрязняющих веществ в атмосфере, поверхностных и подземных водах, почвах. Причиной сложившейся экологической обстановки является чрезмерная концентрация на территории ВКО промышленных предприятий. Львиная доля выбросов предприятий города Усть-Каменогорска приходится на сернистый ангидрид. Основной проблемой является утилизация сернистых газов с низкой концентрацией, которые не могут быть подвергнуты переработке традиционными методами получения серной кислоты. По утилизации слабосернистых газов очень много сделано на Усть-Каменогорском металлургическом комплексе (УКМК) ТОО «Казцинк». Для решения этой проблемы была разработана «Программа по технико-экономической оценке способов возможного обезвреживания серосодержащих газов свинцового производства». По решению данной программы была выбрана технология разработанная датской инженерной компанией «HALDOR TOPSOE» и принято решении о строительстве установки производительностью 120 тыс.м³/час для совместной утилизации агло- и обжигового газов. Такая установка, стоимостью 37 млн. долларов построена и сдана в эксплуатацию. До использования указанной технологии, на УКМК ТОО «Казцинк» образовывалось порядка 285 000 тонн сернистого ангидрида, планируемый объём выбросов после ввода эксплуатацию установки «HALDOR TOPSOE» должен был составить порядка 44 000 тонн в год. Однако, частое возникновение аварийных ситуаций в процессе эксплуатации, оставляет проблему выбросов сернистого ангидрида актуальной и часто упоминаемой в средствах массовой информации.

Нужно отметить, что сернистый ангидрид в свинцовом производстве образуется, как за счет переработки сульфидных материалов (агломерация, шахтная плавка), так и при подшихтовки к основному сырью свинцовых сульфатных кеков цинкового производства. Сульфатные свинцовые кеки содержат до 10% серы.

Как при проведении традиционной шахтной плавки при получении свинца, так и при электроплавке кеков в ходе процессов образуется эвтектика PbO – PbSO₄ (800 ⁰C), что мешает восстановлению свинца и его полном излечению.

Проблемой утилизации свинцовых кеков и сульфата свинца занималось и занимается много исследователей, как в Казахстане, так и за рубежом. Гидрометаллургические процессы не нашли применения на практике, так как многие из них требуют специальных растворителей для сульфата свинца.

Пирометаллургические способы переработки свинцовых кеков в отдельном процессе привлекают всё большее внимание исследователей России [1-2]. Так на ОАО «Челябинский цинковый завод» (ЧЦЗ) первоначально была взята за основу содовая плавка, плавку проводили с исходными свинцовыми кеками прокаленными при температуре 750 ⁰С, и с кеками отмытыми раствором кальцинированной соды [1]. Технология содовой плавки признана малоэффективной и работы по ней были прекращены [2].

Специалистами ВКГУ имени С.Аманжолова, в течение последних лет, разрабатывается технология цементационного выщелачивания свинца из свинцовых кеков [3,4]. Сущность цементационного выщелачивания заключается, в цементации свинца на цинке с образованием цинкового купороса, который, в дальнейшем, используется для получения цинка. Таким образом, решается как минимум два вопроса:

1) сульфатная сера остается в цинковом производстве и не участвует в образовании сернистого ангидрида в свинцовом производстве;

2) полученный черновой свинец, может быть отправлен в шахтную плавку, совместно с нерастворимыми остатками кеков, после брикетирования, минуя агломерацию.

Проанализировав техническую и патентную литературу, мы пришли к выводу, что следует ориентироваться на гидрометаллургические способы, которые бы исключали применение специальных растворителей для сульфата свинца. Таким способом, решающим вопросы извлечения свинца и цинка из свинцовых кеков является цементационное выщелачивание.

В отличие от традиционного выщелачивания с применением перемешивания нами было показано на чистом сульфате свинца, а также на промышленных продуктах предприятий региона, что процесс получения свинцовой губки идет эффективнее в статистических условиях.

Литература

1. Гейхман В.В., Казанбаев А.А., Козлов П.А., Колесников А.В.// Цветные металлы, 2000. № с. 35-36

2. Гейхман В.В., Казанбаев А.А., Козлов П.А.// Цветные металлы. 2003. №1. с. 21-24.

3. Серба Н.Г. Предпат. РК. Способ извлечения свинца из сульфатсодержащих материалов / Н.Г.Серба, А.Г.Ван, Е.Ю.Ван и др.. - №2002 106981; Заявл. 20.03.02.)

4. Серба Н.Г. Предпат. РК. Способ извлечения свинца из сульфатсодержащих материалов / Н.Г.Серба, А.А.Абжаппаров, Т.А.Свиридова и др. №16102; 2003/1283.1 от 29.09.2003