Алмалыкский филиал Национального исследовательского технологического университета МИСИС, Алмалык, Узбекистан

М. М. Якубов, профессор кафедры металлургии, докт. техн. наук, эл. почта: yakubovmahmud51@gmail.com

О. М. Ёкубов, доцент кафедры металлургии, докт. философии (PhD)

Алмалыкский филиал Ташкентского государственного технического университета имени И. Каримова, Алмалык, Узбекистан

Д. Б. Холикулов, заместитель директора по научной работе и инновациям, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: doniyor_xb@mail.ru
Х. Р. Хайдаралиев, докторант кафедры металлургии

В настоящее время в цинковом производстве большое внимание уделяется более полному извлечению ценных компонентов цинксодержащего сырья, внедрению безотходной технологии, получению чистого цинка высшей марки. Эффективным способом переработки цинковых концентратов является гидрометаллургия. Этот метод также используют в АО «Алмалыкский ГМК». В соответствии с этим способом огарок, полученный после процесса окислительного обжига цинковых сульфидных концентратов, подвергают сернокислотному выщелачиванию. При этом образуется раствор сульфата цинка, который после очистки направляют в электролизный цех для получения катодного цинка. Также в процессе образуется твердый остаток (оборотный продукт) — цинковый кек с высоким содержанием цинка (18–24 %) и меди (0,3–1,5 %), которые находятся в форме труднорастворимых ферритов. Основным методом переработки кеков является вельц-процесс. В АО «Алмалыкский ГМК» процесс вельцевания проводят в трубчатых вращающихся печах. К недостаткам процесса вельцевания относят большой расход импортируемого дорогостоящего кокса: на 1 т кека расходуется 492 кг. С целью исключения дорогостоящего вельц-процесса из технологии выполнены научно-исследовательские работы по переработке цинковых кеков гидрометаллургическим способом. Процесс высокотемпературного сернокислотного выщелачивания хорошо зарекомендовал себя при переработке цинкового кека, обеспечивая селективность и комплексность переработки. Оптимальный режим протекания процесса: продолжительность выщелачивания 4–4,5 ч, концентрация серной кислоты 180–190 г/л, температура выщелачивания 90 oC. Сквозное извлечение цинка в раствор составляет 97–98,5 %, меди — 92–93 %. Полученный сернокислый раствор содержит, г/л: цинка — 53,4; меди — 4,28; железа — 14,8.

1. Марченко Н. В., Олейникова Н. В. Комплексная переработка минерального, вторичного и техногенного сырья тяжелых цветных металлов. Технологии производства тяжелых цветных металлов: в 3 ч. Ч. 1. Металлургия свинца, цинка и кадмия : учебник. — Красноярск : СФУ, 2018. — 278 с.
2. Зайцев В. Я., Маргулис Е. В. Металлургия свинца и цинка. — М. : Металлургия, 1985. – 262 с.
3. Kholikulov D. B., Ruzikulov Q. M., Khaidaraliev K. R. Improving the technology of waelzation of zinc cakes // Горный журнал Казахстана. 2022. № 6 (206). P. 23–28.
4. Тошкодирова Р. Э., Абдурахмонов С. А., Бердияров Б. Т. Исследования по электромагнитному обогащению клинкера // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. № 4. — URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11571
5. Тошкодирова Р. Э., Абдурахмонов С. А. Переработка клинкера — техногенного отхода цинкового производства // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 11. — URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/10966
6. Якубов М. М., Абдукадыров А.А., Мухаметджанова Ш. А., Ёкубов О. М. Вовлечение в производство техногенных образований на предприятии АО «Алмалыкский ГМК» // Цветные металлы. 2022. № 5. С. 36–40.
7. Якубов М. М., Джумаева Х. Ю., Умаралиев И. С., Мухаметджанова Ш. А. Исследование возможности применения техногенного сырья при плавке сульфидных медных концентратов в печи Ванюкова в АО «Алмалыкский ГМК» // Цветные металлы. 2023. № 5. С. 14–19.
8. Абдурахмонов С. А., Тошкодирова Р. Э., Ахмаджонов У. М., Курбонов Ш. К. Извлечение ценных компонентов из отходов цинкового производства // Горный вестник Узбекистана. 2010. № 2. С. 83–86.
9. Колесников А. С., Копсалямов Б. А., Колесникова О. Р., Кураев Р. М., Стрюковский И. А. Технология переработки отхода цинковой промышленности с получением ферросплава и возгонов цветных металлов // Вестник ЮУрГУ. Серия : Металлургия. 2013. Т. 13. № 1. С. 34–39.
10. Asimi A., Gharibi K., Abkhoshk E., Moosakazemi F., Chelgani S. C. Effects of operational parameters on the low contaminant jarosite precipitation process-an industrial scale study // Materials (Basel). 2020. Vol. 13, Iss. 20. 4662. DOI: 10.3390/ma13204662
11. Pappu A., Saxena M., Asolekar S. R. Jarosite characteristics and its utilisation potentials // Scienсe of the Total Environment. 2006. Vol. 359, Iss. 1-3. P. 232–243. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2005.04.024
12. Ахтамов Ф. Э., Тошев О. Э., Хужакулов Н. Б., Эркинов Ф. Ф. Автоматизированное управление эффективностью термопарообработки цинковых кеков // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. № 8. — URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/14192
13. Холикулов Д. Б., Якубов М. М., Мухаметджанова Ш. А., Бекбутаев А. Н. Разработка технологии извлечения металлов из технологических растворов методом ионной флотации // Цветные металлы. 2022. № 6. С. 19–24.
14. Kholikulov D. B., Matkarimov S. T. Pilot tests of processing technologies of process solutions of copper production by ozonation // MaterialsToday: Proceedings. 2021. Vol. 45. Part 6. P. 4987–4992. DOI: 10.1016/j.matpr.2021.01.419
15. Казанбаев Л. А., Козлов П. А., Колесников А. В., Кондратюк А. А., Кутейников В. Н. К вопросу конверсии железа в процессах выщелачивания сульфидных цинковых материалов при атмосферных условиях // Цветные металлы. 2005. № 5-6. С. 20–24.
16. Jiang N., Lawson F. Механизм и реакции образования ярозита аммония. Reaction mechanism for the formation of ammonium jarosite // Hydrometallurgy. 2006. Vol. 82, Iss. 3-4. P. 195–198. DOI: 10.1016/j.hydromet.2006.03.013
17. Гейхман В. В., Казанбаев Л. А., Козлов П. А., Колесников А. В. и др. Исследование эффективности применения флотации при переработке цинковых кеков // Цветные металлы. 2000. № 5. С. 32–34.
18. Fattahi A., Rashchi F., Abkhoshk E. Reductive leaching of zinc, cobalt and manganese from zinc plant residue // Hydrometallurgy. 2016. Vol. 161. P. 185–192. DOI: 10.1016/j.hydromet.2016.02.003
19. Haisheng Han, Wei Sun, Yuehua Hu, Honghu Tang. The application of as a neutralizing agent for the goethite process in zinc hydrometallurgy // Hydrometallurgy. 2014. Vol. 147-148. P. 120–126. DOI: 10.1016/j.hydromet.2014.05.005
20. Сайкова С. В., Пантелеева М. В., Немкова Д. И., Елсуфьев Е. В. Катионообменное выщелачивание цинка из феррита цинка и промышленного огарка // Журнал Сибирского федерального университета. Химия. 2022. Т. 15, № 4. Р. 580–589. DOI: 10.17516/1998-2836-0320
21. Сайкова С. В., Пашков Г. Л., Пантелеева М. В. Реакционно-ионообменные процессы извлечения цветных металлов и синтеза дисперсных материалов : монография. — Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2018. — 198 с.
22. Rodriguez Rodriguez N., Machiels L., Onghena B., Spooren J., Binnemans K. Selective recovery of zinc from goethite residue in the zinc industry using deep-eutectic solvents // RSC Advances. 2020. Vol. 10, Iss. 12. P. 7328–7335. DOI: 10.1039/D0RA00277A
23. Ахтамов Ф. Э. Термопарообработка как метод переработки цинковых кеков // International scientific review. 2020. № LXXII. С. 15, 16.
24. Begar A., Djeghlal M. E., Ould Hamou M. Zinc extraction from ghazouat leach residues by using jarosite method // Mining Science. 2021. Vol. 28. P. 117–126. DOI: 10.37190/msc202809/