Хабаровский Федеральный исследовательский центр ДВО РАН, Хабаровск, Россия

Рассказова А. В., канд. техн. наук, вед. науч. сотрудник, annbot87@mail.ru

Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск, Россия

Дорошенко Е. М., аспирант, dorekami@yandex.ru

В условиях сокращения запасов руд цветных металлов с низким содержанием примесей, таких как мышьяк, металлургическая промышленность сталкивается с необходимостью переработки концентратов, в которых содержание мышьяка превышает нормативные показатели. Методами химического и минералогического анализа определен вещественный состав чернового оловянного концентрата, с помощью лазерного анализатора частиц проведен гранулометрический анализ. В качестве способа деарсенизации изучено сернокислотное выщелачивание с применением окислителей: железа (III) и комбинации железа (III) и нитрата натрия. Процесс проводился при температуре 80 °С и при соотношении Т:Ж=1:10, продолжительность выщелачивания – 5 часов. Оценено влияние ультразвуковой интенсификации (40 кГц, 180 Вт) на выщелачивание арсенопирита. В проведенном исследовании вариативными факторами являются: тип реагентного комплекса выщелачивания, продолжительность выщелачивания (0,5–5 ч), наличие и отсутствие ультразвуковой обработки; контролируемыми параметрами являются: температура (80±0,5 °С), соотношение Т:Ж (1:10). Представлены результаты сернокислотного выщелачивания мышьяка из чернового оловянного концентрата с применением железа (III) и нитрат-аниона в качестве комбинации окислителей. С применением ультразвуковой интенсификации процесса выщелачивания арсенопирита достигнуто 66,07 % извлечения мышьяка в раствор. Содержание мышьяка в концентрате снижается до 2,67 %. При отсутствии ультразвуковой интенсификации извлечение мышьяка в раствор составило 2,64 %. Применение ультразвука и комбинации окислителей при сернокислотном выщелачивании арсенопирита демонстрирует перспективность гидрометаллургического метода для промышленной переработки мышьяксодержащих концентратов.

1. Aleksandrova T. N. Complex and deep processing of mineral raw materials of natural and technogenic origin: state and prospects. Journal of Mining Institute. 2022. Vol. 256. pp. 503–504.
2. Yannopoulos J. C. Treatment of refractory gold ores, The Extractive Metallurgy of Gold, Van Nostrand Reinhold, N.Y., 1991. pp. 79–110.
3. Doroshenko E. M., Rasskazova A. V. Promising directions for improving the quality of complex tin concentrates. Innovative processes of beneficiation and deep processing of rare-metal and mining chemical raw materials and complex ores of non-ferrous and ferrous metals: Proceedings of the international conference. Apatity, 2024. pp. 79–81.
4. Doroshenko E. M., Rasskazova A. V., Kim E. D., Panshin I. O. Comprehensive study of the effect of potassium and sodium nitrates on arsenopyrite in the intermediate beneficiation product. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023. No. 12–2. pp. 40–52.
5. Doroshenko E. M., Kim E. D., Rasskazova A. V., Ri E. H. Study of the phase composition of the intermediate beneficiation product with subsequent modeling of potassium and sodium salt compositions for arsenopyrite decomposition. Problems of Materials Science. 2023. Vol. 114, No. 2. pp. 113–124.
6. Yaylali B., Deveci H., Yazici E. Y., Celep O. Extraction of cobalt from a cobaltiferrous pyrite concentrate using H2SO4-NaNO3 lixiviant system. Minerals Engineering. 2023. Vol. 198. 108077.
7. Gordeev D. V., Fomenko I. V., Shneerson Ya. M., Petrov G. V. Processing of carbonaceous gold-containing concentrates by autoclave oxidation with the addition of nitric acid as a secondary oxidizer. Obogashchenie Rud. 2023. No. 5. pp. 18-24.
8. Zhang Y., Zheng S.-L., Xu H.-B., Du H., Zhang Y. Decomposition of chromite ore by oxygen in molten NaOH–NaNO3. International Journal of Mineral Processing. 2010. Vol. 95. pp. 10–17.
9. Hu B., Li X., Liu X., Liu N., Liu Ch., He X., He S. Highly efficient leaching of aluminum and chromium from aluminum chromium slag using NaOH-NaNO3 binary molten salt. Minerals Engineering. 2023. Vol. 201. 108218.
10. Teng A., Xue X. A novel roasting process to extract vanadium and chromium from high chromium vanadium slag using a NaOH-NaNO3 binary system. Journal of Hazardous Materials. 2019. Vol. 379. 120805.
11. Koizhanova A. K., Kenzhaliyev B. K., Kuldeev E. I., Kamalov E. M. Research on technology of gold extraction from spent ore heaps of heap leaching. Obogashchenie Rud. 2019. No. 3. pp. 54–59.
12. Burdonov A. E., Kovalev E. V., Prokhorov K. V., Rasskazova A. V. Study on the use of pelletizing in the processing of clayey gold-bearing ores. Obogashchenie Rud. 2020. No. 3. pp. 31–37.
13. Rasskazov I. Yu., Gurman M. A., Aleksandrova T. N., Shcherbak L. I. Mineralogical and technological features and prospects for processing refractory gold-arsenic ores of the Uchaminsky deposit (Khabarovsk Krai). Russian Journal of Pacific Geology. 2014. Vol. 33, No. 4. pp. 75–82.
14. Aleksandrova T. N., Heide G., Afanasova A. V. Assessment of refractory gold-bearing ores based of interpretation of thermal analysis data. Journal of Mining Institute. 2019. Vol. 235. pp. 30–37.
15. Kuzas E., Rogozhnikov D., Dizer O., Karimov K., Shoppert A., Suntsov A., Zhidkov I. Kinetic study on arsenopyrite dissolution in nitric acid media by the rotating disk method. Minerals Engineering. Vol. 187. 2022. 107770.
16. Chanturiya V. A., Minenko V. G., Samusev A. L., Ryazantseva M. V., Chanturiya E. L., Koporulina E. V. Effect of ultrasonic impacts on leaching efficiency, structural-chemical and morphological properties of mineral components of eudialyte concentrate. Journal of Mining Science. 2018. No. 2. pp. 114–120.
17. Chanturiya V. A., Samusev A. L., Minenko V. G. Intensification of chemical-electrochemical leaching of gold from refractory mineral raw materials. Journal of Mining Science. 2020. No. 5. pp. 154–164.
18. Samusev A. L., Chanturiya E. L. Modern methods of intensifying the heap leaching process. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2011. No. 6. pp. 157–162.
19. Chanturiya V. A., Chanturiya E. L., Minenko V. G., Samusev A. L. Intensification of acid leaching of eudialyte concentrate based on the use of energy impacts. Obogashchenie Rud. 2019. No. 3. pp. 29–36.
20. Chanturiya V. A., Minenko V. G., Samusev A. L., Koporulina E. V., Kozhevnikov G. A. Physicochemical and energy impact on the leaching process of eudialyte concentrate. Doklady Earth Sciences. 2022. Vol. 505, No. 2. pp. 149–158.
21. Rasskazova A. V., Sekisov A. G., Burdonov A. E. Activation leaching of refractory primary ores of the Malmyzh deposit. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023. No. 1. pp. 130–141.
22. Le M. N., Lee M. S. A review on hydrometallurgical processes for the recovery of valuable metals from spent catalysts and life cycle analysis perspective. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2021. Vol. 42. pp. 335–354.
23. Bao Sh., Chen B., Zhang Y., Ren L., Xin Ch., Ding W., Yang S., Zhang W. A comprehensive review on the ultrasound-enhanced leaching recovery of valuable metals: Applications, mechanisms and prospects. Ultrasonics Sonochemistry. 2023. Vol. 98. 106525.
24. Abdi J., Sisi A. J., Hadipoor M., Khataee A. State of the art on the ultrasonic-assisted removal of environmental pollutants using metal-organic frameworks. Journal of Hazardous Materials. 2022. Vol. 424. 127558.
25. Khan M. I., Shixing W., Ullah E., Sajjad M., Zhang L., Fu L. Enhanced metal recovery using ultrasound assisted leaching (UAL). An overview. Journal of Molecular Liquids. 2024. Vol. 410. 125545.
26. Prokhorov K. V., Gladyr A. V., Rasskazov M. I. Center for Collective Use "Center for the Study of Mineral Raw Materials". Mining Industry. 2020. No. 4. pp. 120–124.