Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева КНЦ РАН, Апатиты, Россия:

Касиков А. Г., зав. лабораторией, канд. хим. наук, a.kasikov@ksc.ru
Щелокова Е. А., научный сотрудник, канд. техн. наук
Соколов А. Ю., инженер-исследователь
Майорова Е. А., инженер

В работе принимали участие ведущий научный сотрудник, канд. геол.-минерал. наук Ю. Н. Нерадовский и научный сотрудник Е. В. Черноусенко (ИХТРЭМС КНЦ РАН).

Показана важность утилизации отходов производства для обеспечения устойчивого развития общества и дан краткий обзор мирового опыта переработки и повторного использования металлургических отходов предприятий цветной металлургии. Приведены примеры использования металлургических шлаков и кеков в стройиндустрии и описан ряд технологий извлечения из них цветных металлов и железа. С целью организации эффективной утилизации отвальных шлаков Кольской ГМК разработан комбинированный способ переработки, основанный на их сернокислотном выщелачивании 5–10%-ной серной кислотой с переводом в раствор большей части кремнезема в виде кремниевой кислоты и концентрированием основной части никеля и всей меди в нерастворимом остатке с последующей флотацией сульфидов цветных металлов, обеспечивающей получение флотоконцентратов, содержащих более 4,5 % меди и никеля.

1. Parbhakar-Fox A., Gilmour S., Fox N., Olin P. Geometallurgical Characterization of Non-Ferrous Historical Slag in Western Tasmania: Identifying Reprocessing Options // Minerals. 2019. Vol. 9. Iss. 7. 415. DOI: 10.3390/min9070415
2. Lag-Brotons A. J., Velenturf A. P. M., Crane R., Head I. M., Purnell P., Semple K. T. Resource Recovery From Waste // Frontiers in Environmental Science. 2020. Vol. 8. 35. DOI: 10.3389/fenvs.2020.00035
3. Sarfo P., Das A., Wyss G., Young C. Recovery of metal values from copper slag and reuse of residual secondary slag // Waste Management. 2017. Vol. 70. P. 272–281.
4. The future of non-ferrous slag to 2029 / Smithers. URL: https://www.smithers.com/services/market-reports/materials/the-future-of-non-ferrous-slag-to-2029 (дата обращения: 19.04.2020).
5. Piatak N. M., Parsons M. B., Seal II R. R. Characteristics and environmental aspects of slag: A review // Applied Geochemistry. 2015. Vol. 57. P. 236–266.
6. Потапов Д. С., Светлов А. В., Потапов С. С., Меньшиков Ю. П., Нестеров Д. П., Макаров Д. В. Экспериментальное моделирование процессов выветривания разновозрастных шлаков медно-никелевого производства // Минералогия техногенеза. 2013. № 14. С. 38–49.
7. Паршина М. В. Эколого-геохимические особенности трансформации шлаковых отвалов в зоне ацидификации // Записки Горного института. 2006. Т. 167-1. С. 90–93.
8. Зосин А. П., Приймак Т. И., Кошкина Л. Б. Экологические аспекты процессов геохимической трансформации минеральных отходов от переработки сульфидных медно-никелевых руд // Экологическая химия. 2003. Т. 12. № 1. С. 34–42.
9. Katsiotis N. S., Tsakiridis P. E., Velissariou D., Katsiotis M. S., Alhassan S. M., Beazi M. Utilization of Ferronickel Slag as Additive in Portland Cement: A Hydration Leaching Study // Waste and Biomass Valorization. 2015. Vol. 6. Iss. 2. P. 177–189.
10. Гуревич Б. И., Тюкавкина В. В. Вяжущие материалы из шлаков цветной металлургии // Цветная металлургия. 2007. № 4. С. 10–16.
11. Калинкин А. М., Гуревич Б. И., Калинкина Е. В., Тюкавкина В. В. Шлаки цветной металлургии Арктического региона: применение для получения высокоэффективных шлакощелочных вяжущих и бетонов // Север и Арктика в новой парадигме мирового развития (Лузинские чтения-2018) : матер. IХ Междунар. науч.-практ. конф. – Апатиты : Изд-во ФИЦ КНЦ РАН, 2018. С. 129–130.
12. Калинкин А. М., Кржижановская М. Г., Гуревич Б. И., Калинкина Е. В., Тюкавкина В. В. Гидратация механоактивированных смешанных цементов: исследование методом рентгеновской дифракции in situ // Неорганические материалы. 2015. Т. 51. № 8. С. 901–907.
13. Антонинова Н. Ю., Шубина Л. А. Использование техногенных отходов ГМК в природоохранных целях на предприятиях ГМК // Экология и промышленность России. 2015. Т. 19. № 10. С. 38–41.
14. Горбачева Т. Т., Иванова Л. А., Макаров Д. В. Шлаки комбината «Печенганикель» в решении экологических задач // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2018. № 15. С. 429–432.

15. Заварзина М. А. Железистые кеки никелевого производства в строительных материалах // Строительные материалы. 1999. № 1. С. 27.
16. Разинкова О. А., Малкандуев Ю. А., Маришев М. X., Слонов А. Л. Пути использования отвальных кеков гидрометаллургии в производстве строительных материалов и изделий // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Сер. Строительство и архитектура. 2010. Вып. 19(38). С. 64–68.
17. Светлов А. В., Потапов С. С., Потапов Д. С., Кравченко Е. А., Ерохин Ю. В. и др. Исследование возможности извлечения цветных металлов и производства строительных материалов из шлаков медно-никелевого производства // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2015. Т. 18. № 2. С. 335–344.
18. Веселовский А. А. Извлечение никеля и кобальта из лежалых и вновь образованных отвальных никелевых шлаков // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22. № 3(134). С. 194–208.
19. Васёха М. В., Путинцев Н. М. Повышение отдачи цветных металлов железистыми кеками медно-никелевого производства // Известия вузов. Цветная металлургия. 2015. № 1. С. 15–18.
20. Дьякова Л. В., Ртвеладзе В. В., Косяков А. И. Переработка растворов после выщелачивания шлаков // Гидрометаллургия и химия редких элементов : сб. тр. – Апатиты, 1991. С. 50–52.
21. Косяков А. И., Ртвеладзе В. В., Седнев Ю. М. Экономическая эффективность комплексной солянокислотной переработки железистых кеков // Химическая технология редких элементов и минерального сырья. – Апатиты : КНЦ, 1986. С. 28–30.
22. Касиков А. Г., Арешина Н. С. Утилизация и комплексная переработка продуктов и отходов газоочистки медно-никелевого производства. – Апатиты : ФИЦ КНЦ РАН, 2019. – 196 с.
23. Тимощик О. А., Щелокова Е. А., Черноусенко Е. В., Касиков А. Г. Комбинированный способ комплексной переработки отвального шлака комбината «Печенганикель» // Вестник Кольского научного центра РАН. 2019. № 4(11). С. 69–74.
24. Касиков А. Г., Соколов А. Ю., Щелокова Е. А., Глуховская И. В. Экстракция железа(III) из хлоридных никелевых растворов алифатическими кетонами // Журнал прикладной химии. 2019. Т. 92. № 8. С. 1015–1020.
25. Четверкин А. Ю., Хомченко О. А., Вергизова Т. В., Дубровский В. Л. Разработка технологии переработки магнитной фракции файнштейна на Кольской ГМК // Цветные металлы. 2019. № 11. С. 34–39. DOI: 10.17580/tsm.2019.11.03
26. Цапах С. Л., Мальц И. Э., Четверкин А. Ю., Смирнов П. В. Железоочистка высокохлоридных никелевых растворов // Цветные металлы. 2019. № 11. С. 61–69. DOI: 10.17580/tsm.2019.11.08