АО «Кольская ГМК», Мончегорск, Россия

Степанов Д. В., начальник научно-исследовательской лаборатории, эл. почта: StepanovDV@kolagmk.ru
Ермаков И. П., начальник лаборатории пирометаллургии научно-исследовательской лаборатории, эл. почта: ErmakovIP@kolagmk.ru
Ерошенко Н. В., главный специалист лаборатории пирометаллургии научно-исследовательской лаборатории, эл. почта: EroshenkoNV@kolagmk.ru

Технология получения металлов из разного сырья связана со значительными затратами энергии, вспомогательных материалов и прочих ресурсов непроизводственного характера. С развитием технологий получения металлов из руд, разработкой более эффективных технологических схем повышается конкуренция производителей, в результате чего ученым и инженерам требуется модернизировать производство под новые реалии и выстраивать новые, менее затратные технологические цепочки. В то же время, современная цветная металлургия сталкивается с необходимостью комплексной и ресурсосберегающей переработки всего многообразия сырьевых источников, включая промежуточные продукты и техногенные отходы. Одной из ключевых задач является снижение потерь ценных компонентов на всех технологических переделах и минимизация экологической нагрузки за счет создания малоотходных и замкнутых технологических циклов. В области металлургической промышленности все более актуальным становится эффективное использование ресурсов, особенно при извлечении и вторичной переработке ценных материалов. Процесс получения никеля в АО «Кольская ГМК» начинается с переработки медно-никелевого файнштейна Надеждинского металлургического завода (НМЗ) ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель» с выделением медного и никелевого концентратов. Медный концентрат отгружают стороннему потребителю, а никелевый концентрат направляют на окислительный обжиг в печах кипящего слоя с последующим восстановительным обжигом в трубчатых печах с получением никелевого порошка. Никелевый порошок подвергают хлорному выщелачиванию. В результате растворения никелевого порошка образуется никелевый раствор и нерастворимый остаток. Полученный раствор очищают от меди, железа, цинка, кобальта и направляют на электроэкстракцию для получения товарного никеля. Нерастворимый остаток подвергают флотационному разделению с получением богатого по содержанию драгоценными металлами (ДМ) пенного продукта и относительно бедного камерного продута. Дальнейшая переработка камерного продукта флотации остатка хлорного выщелачивания вызывает необходимость использования сульфидизатора для получения сплава, пригодного к дальнейшему вовлечению в технологическую схему переработки. Изложена технология, а также приведены результаты лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний использования огарка обжига остатка синтеза в качестве сульфидизатора при получении гранулированного сплава.

1. Фомичев В. Б., Носова О. В., Рогова Л. И., Крупнов Л. В. Теория пирометаллургических процессов: учебное пособие. – Норильск : НГИИ, 2020. – 202 с.
2. Расчеты по металлургии цветных металлов : учебно-методическое пособие. – Екатеринбург : Изд-во Уральского университета, 2025. – 108 с.
3. Лисиенко В. Г., Лобанов В. И., Китаев Б. И. Теплофизика металлургических процессов : учебное пособие для вузов. – М. : Юрайт, 2021. – 220 с.
4. Попов В. А, Савинова Ю. А., Рябушкин М. И., Крупнов Л. В. Термодинамическое моделирование окислительного обжига сульфидного медно-никелевого концентрата // Цветные металлы. 2022. № 3. С. 52–60.
5. Криевс А. Э., Дмитриев И. В., Крупнов Л. В., Моргослеп В. И., Шаповалов В. А. Новая технология переработки оборотных пылей обжигово-восстановительного цеха Никелевого завода // Цветные металлы. 2009. № 8. С. 27–29.
6. Крупнов Л. В., Малахов П. В., Озеров С. С., Мидюков Д. О. Обоснование выбора технологии переработки низкоэнергетического сырья // Металлургия цветных, редких и благородных металлов : сборник докладов XV международной конференции имени члена-корреспондента РАН Геннадия Леонидовича Пашкова, Красноярск, 06–08 сентября 2022. – Красноярск : ООО «Научно-инновационный центр», 2022. С. 237–242.
7. Крупнов Л. В., Цымбулов Л. Б., Малахов П. В., Озеров С. С. Работа автогенных агрегатов в Заполярном филиале компании «Норникель» при переработке сырья с пониженным энергетическим потенциалом // Цветные металлы. 2022. № 2. С. 40–48.
8. Малахов П. В., Градюшко С. Б., Озеров С. С., Новожилова О. С. Изучение форм потерь цветных металлов со шлаками печей Ванюкова Медного завода // Цветные металлы. 2025. № 6. С. 42–49.
9. Pakhomov R. A., Malakhov P. V., Krupnov L. V., Dymov I. M. Improving cobalt extraction through oxidative blowing of coppernickel matte // 12th International Conference of Molten Slags, Fluxes and Salts (MOLTEN 2024) : Proceedings, June 19, 2024. DOI: 10.62053/zfvs9836
10. Паймушкин П. Г., Малахов П. В., Янбекова О. Ю., Каверзин А. В. Применение в пирометаллургическом производстве Заполярного филиала Норникеля углеродосодержащего вторичного сырья // Цветные металлы и минералы – 2024 : сборник тезисов докладов двенадцатого международного конгресса, Красноярск, 09–13 сентября 2024. – Красноярск : Научно-инновационный центр, 2024. С. 852–857.
11. Sicius H. Nickel group: elements of the tenth subgroup // Handbook of the Chemical Elements. – Berlin, Heidelberg : Springer, 2024. DOI: 10.1007/978-3-662-68921-9_15
12. Рябушкин М. И. Развитие технологии получения никелевого порошка трубчатых печей для последующей его переработки путем хлорного выщелачивания и электроэкстракции никеля : автореф. дис. … канд. техн. наук / науч. рук. Л. Б. Цымбулов. – СПб. : Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, 2024. – 24 с.
13. Миронов Ю. М. Электротехника электрометаллургических печей дугового, резистивного и смешанного нагрева: монография. – М. : ИНФРА-М, 2020. – 336 с.
14. Цымбулов Л. Б. Восстановительно-сульфидирующие процессы в металлургии никеля и меди. Развитие теории и практики. – Saarbrucken, 2012. – 508 с.
15. Qiu-lin Wen, Feng-man Shen, Hai-yan Zheng, Yun-bao Gao, Yu Wang, Yan-chun Lou. A thermochemical model description of CaO – SiO2 – Al2O3 silicate system // China Foundry. 2023. Vol. 20. P. 480–490.

16. Song J., He L., Hu T. et al. Effect of the Al2O3 Content and MgO/Аl2О3 ratio on the viscosity and structure of CaO – SiO2 – MgO – Al2O3-based furnace slag with CaO/SiO2 = 1.2 // Metall. Mater. Trans. B. 2024. Vol. 55. P. 3798–3810.
17. Zhao Xuan, Zhang Rui, Jia Jixiang, Qi Jie, Min Yi. Effect of basicity on the microstructure of molten slag of CaO – SiO2 – Al2O3 system // Journal of Materials and Metallurgy. 2021. DOI: 10.14186/j.cnki.1671-6620.2021.03.004
18. Ma Y.-T., Yang P., Lu B.-G., Dou Y.-L. et al. Effect of FeO content on melting characteristics and structure of nickel slag // Journal of Mining and Metallurgy Section B Metallurgy. 2022. DOI: 10.2298/JMMB220317024M
19. Атлас шлаков ; пер. с нем. Г. И. Жмойдина / под ред. И. С. Куликова. — М. : Металлургия, 1985. — 207 с.