Журнал «Теория и технология металлургического производства» - Мишурина О.А., Муллина Э.Р., Абдулгазина Н.М., Крюкова Е.Д., Топоркова А.Е., Сапрыкина П.И., Муллина Д.Д. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СЕЛЕКТИВНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ

Аннотация

В работе представлены результаты исследования возможности комплексной селективной переработки гидротехногенных сульфатных растворов c высоким содержанием ионов меди и железа с применением гидрометаллургических процессов. В работе рассмотрены природные и техногенные факторы, влияющие на процесс формирования техногенных вод на территории горных предприятий медноколчеданного комплекса. В работе рассмотрены основные способы селективного выделения меди из сульфатных растворов с показателями значений рН менее 2,5. Приведены результаты технологических аспектов селективного разделения меди и железа при переработке кислых подотвальных вод горных предприятий мед-ноколчеданного комплекса. На основании результатов эксперимента обоснована возможность получения металлосодержащих продуктов, пригодных для дальнейшей переработки на металлургических предприятиях. Для извлечения меди, с учетом специфики матричного состава исследуемых водных объектов, наиболее целесообразно применение гидрометаллургического метода – цементации (на железном носителе). Экспериментальные исследования процесса цементации проводились с использованием лабораторного цементатора, загруженного железной стружкой. Использование железа в качестве цементатора обусловлено его активными восстановительными свойствами (в сравнении с медью). При протекании данного гидрометаллургического процесса был получен кондиционный медьсодержащий продукт (βСu = 66,5%), который можно классифицировать как кондиционный медный концентрат I сорта. Полученный медьсодержащий продукт может быть востребован в электротехнике в качестве полупроводника, а также для производства труб в металлургической промышленности. В работе представлены результаты экспериментальных исследований по извлечению железа в виде кондиционного сырья, с содержанием чистого железа более 52 %. Полученный продукт может применяться для изготовления агломерационных и брикетированных форм сырья, идущего на переплавку в доменных печах, а также для переплавки в индукционных печах при получении литейного чугуна. Все технологические решения разрабатывались с учетом требований экологической безопасности, технико-экономической эффективности и чистоты товарной продукции.

Ключевые слова:

гидротехногенное сырьё, сульфатные растворы, металлы, медь, железо, гидрометаллургия цементация, осаждение

Мишурина Ольга Алексеевна – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры химии, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Муллина Эльвира Ринатовна – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры химии, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Абдулгазина Нурида Мавлитовна – преподаватель, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный тех-нический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

Крюкова Елизавета Дмитриевна – студент гр. ТПОб-25-3, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государствен-ный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Топоркова Анастасия Евгеньевна – студент гр. ТПОб-25-3, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государствен-ный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Сапрыкина Полина Ивановна – студент гр. ТТПб-25, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Муллина Диана Дмитриевна – студент гр. САРб-22, ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Магнитогорск, Россия. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

1. О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов Российской Федерации в 2021 г.: гос. доклад / М-во природных ресурсов и экологии Российской Федерации, Федеральное агентство по недропользованию (Роснедра) / гл. ред. Д.Д. Тетенькин, Е.И. Петров. М., 2022. 622 с. (дата обращения: 27.08.2026).

2. Мишурина О.А. Влияние природных и техногенных факторов на формирование гидротехногенных образований на территории ГОКов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 12-1. С. 82-85. (дата обращения: 27.08.2026).

3. Абдрахманов Р.Ф., Попов В.Г. Геохимия и природа глубинных маломинерализованных вод Урала и Предуральского прогиба // Известия Уфимского научного центра РАН. 2015. № 1. С. 72-82. EDN TNACKF (дата обращения: 27.08.2026).

4. Абдрахманов В.Ф., Попов В.Г. Геохимические особенности подземных вод Южного Урала // Геологический сборник. 2008. № 7. С. 219–232 (дата обращения: 27.08.2026).

5. Никонов В.Н., Белан Л.Н., Хайрулина Л.А. Геоло-гия, геохимия и геоэкология Башкирского Зауралья. Уфа: Уфимский университет науки и технологий, 2022. 158 с. ISBN 978-5-7477-5652-6. EDN WNUDFU (дата обращения: 27.08.2026).

6. Горбатова Е.А. Минералого-технологическая оценка отходов обогащения колчеданных руд Южного Урала: специальность 25.00.05 «Минералогия, кристаллография»: автореф. дис. … д-ра геол.-минерал. наук / Горбатова Елена Александровна. Москва, 2013. 41 с. EDN ZPDSOT (дата обращения: 27.08.2026).

7. Воропанова Л.А. Теория, методы и практика извлечения цветных металлов из слабоконцентрированных растворов при комплексной переработке руд: дис. … д-ра техн. наук. Владикавказ, 2003. 365 с. (дата обращения: 27.08.2026).

8. Смирнов А.В. Осаждение железа и марганца из сульфатных растворов с примением газового реа-гента при переработке марганецсодержащих материалов: специальность 05.16.02 «Металлургия черных, цветных и редких металлов»: дис. … канд. техн. наук / Смирнов Александр Всеволодович. Санкт-Петербург, 2010. 140 с. EDN QEUOJB (дата обращения: 27.08.2026).

9. Луцкий Д.С., Игнатович А.С. Исследование гидро-металлургического извлечения меди и рения при переработке медных некондиционных концентратов // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 723-729. DOI 10.31897/PMI.2021.5.11. EDN AIYHVV (дата обращения: 27.08.2026).

10. Мишурина О.А., Чупрова Л.В. Химические аспекты извлечения ионов меди из технических растворов гальваническими методами // Успехи современного естествознания. 2016. № 12-2. С. 428-432. EDN XIQETT (дата обращения: 27.08.2026).

11. Мишурина О.А. Технология электрофлотационного извлечения марганца в комплексной переработке гидротехногенных георесурсов медноколчеданных месторождений: специальность 25.00.13 «Обогащение полезных ископаемых» : дис. … канд. техн. наук / Мишурина Ольга Алексеевна. Магнитогорск, 2010. 153 с. EDN QEVTBX (дата обращения: 27.08.2026).

12. Должийн Цогтхангай. Гидрометаллургическая переработка медного концентрата КОО «Эрдэнэт»: специальность 05.16.02 «Металлургия черных, цветных и редких металлов» : дис. … канд. техн. наук / Должийн Цогтхангай. Екатеринбург, 2011. 120 с. EDN QFQYQH (дата обращения: 27.08.2026).

13. Корниенко А.А., Павленко Е.Н. Совершенствование процесса кристаллизации в производстве медного купороса // Научный вестник Государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Невинномысский государственный гуманитарно-технический институт». 2025. № 1. С. 30-38. EDN ANOWZK (дата обращения: 27.08.2026).

14. Экстракция соединений цинка и меди из шлака бронзы гидрометаллургическим методом / А.И. Хацринов, С.В. Водопьянова, С.Т. Ермуханова, А.З. Сулейманова // Бутлеровские сообщения. 2025. Т. 83, № 7. С. 20-26. DOI 10.37952/ROI-jbc-01/25-83-7-20. EDN OARNAS (дата обращения: 27.08.2026).

15. Моделирование процессов осаждения меди и железа из растворов выщелачивания / С.И. Мазухина, А.В. Светлов, Д.В. Макаров, В.А. Маслобоев // Минералогия техногенеза. 2011. № 12. С. 174-185. EDN UYALSV (дата обращения: 27.08.2026).

16. Modern methods of investigation of surfaces, interfaces, and mechanisms in the mineral processing and hydrometallurgy / Yu.L. Mikhlin, Ye.V. Tomashevich, A.S. Romanchenko [et al.] // Цветные металлы и минералы - 2018 : сборник докладов Десятого международного конгресса. В рамках конгресса - три отраслевые конференции, Красноярск, 10–14 сентября 2018 года. Красноярск: Научно-инновационный центр, 2018. P. 1278-1279. EDN BOUNGJ (дата обращения: 27.08.2026).

17. Мишурина О.А., Муллина Э.Р. Химические аспекты процесса деферритизации кислых рудничных вод // Успехи современного естествознания. – 2016. № 12. С. 194-198. EDN XHSKLZ (дата обращения: 27.08.2026).

18. Singh V., Chakraborty T., Tripathy S. K. A Review of Low Grade Manganese Ore Upgradation Processes // Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2019. Vol. 41. Issue 6. P. 417–438 (дата обращения: 27.08.2026)

19. Liu B., Zhang Y., Lu M., Su Z., Li G., Jiang T. Extrac-tion and separation of manganese and iron from ferruginous manganese ores: A review // Minerals Engineering. 2019. Vol. 131. P. 286–303 (дата обращения: 27.08.2026).

20. Improvement of the technological scheme for pro-cessing zinc concentrates by hydrometallurgical method at JSC Almalyk MMC / M.M. Yakubov, D.B. Kholikulov, M.S. Maksudhodjaeva, O.M. Yoqubov // Комплексное использование минерального сырья. 2025. No. 2(333). P. 89-96. DOI 10.31643/2025/6445.21. EDN ZZKHBJ (дата обращения: 27.08.2026).

Подробности: Опубликовано: 06 октября 2026; Обновлено: 06 октября 2026; Просмотров: 37