Аннотация
Статья посвящена актуальному вопросу комплексной переработки техногенных водных ресурсов с возможностью извлечения марганца в виде кондиционного сырья для предприятий металлургической отрасли. В работе рассмотрены природные и техногенные факторы, влияющие на процесс формирования марганецсодержащих стоков на территории горных предприятий медноколчеданного комплекса (объемы и концентрация марганца в водных системах). Приведены результаты факторного анализа процесса селективного извлечения марганца из техногенных гидроминеральных ресурсов, формирующихся в результате разработки медноколчеданных месторождений. На основании результатов эксперимента обоснована возможность получения качественных марганецсодержащих продуктов. Для извлечения марганца из водных растворов предложен метод, основанный на сочетании двух электрохимических процессов: электроокисление ионов марганца до нерастворимых гидроксоформ Mn (III, IV) и последующее электрофлотационное извлечение осадка. Экспериментальные исследования проводились с использованием бездиафрагменного двухкамерного электрофлотатора проточного типа, в котором соотношение объемов камер электроокисления и электрофлотации составило 1:3. Рациональные технологические параметры работы электрофлотатора соответствуют следующим значениям: по первой камере электролизера − рН от 4 до 6, электрообработка растворов не менее 1 мин, анодная плотность тока 300 А/м2, концентрация хлорид-ионов в диапазоне 600 – 650 мг/дм3; и по второй камере электролизера − рН от 6 до 7,5, электрообработка растворов не менее 10 мин при катодной плотности тока 100 А/м2. Качество полученных в работе марганецсодержащих продуктов позволяет утверждать, что предлагаемая технология комплексной переработки гидротехногенных марганецсодержащих георесурсов дает возможность получения дополнительной дефицитной продукции из нерудной части отходов.
Ключевые слова:
марганец, гидротехногенное сырье, металлы, технология, электроокисление, элетрофлотация
1. Гладышев В.И. Марганец в доменном процессе. Екатеринбург: Издательство Чароид, 2005, 401 с.
2. Изучение возможности обогащения железомарганцевых руд Кузбасса / Нохрина О.И., Рожихина И.Д., Голодова М.А., Израильский А.О. // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2020. Т. 76. № 9. С. 904–909.
3. 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.
4. 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.
5. Дюсенбеков К.Б. Марганцевые руды: объемы переработки и методы обогащения // Известия УГГУ. 2024. Вып. 3 (75). С. 124–132.
6. 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.
7. Мишурина О.А., Муллина Э.Р. Химические закономерности процесса селективного извлечения марганца из техногенных вод // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2012. № 3 (39). С. 58-62.
8. Абдрахманов Р.Ф. Гидроэкология Башкортостана. Уфа: Инфореклама, 2005. 344 с.
9. Абдрахманов В.Ф., Попов В.Г. Геохимические особенности подземных вод Южного Урала // Геологический сборник. 2008. № 7. С. 219–232.
10. Ильин В.И. Электрохимическая очистка сточных вод с водооборотом // Современные технологии и оборудование, 2005. № 12. С. 62–64.
11. Ильин В.И. Электрофлотационная технология очистки сточных вод // Экология производства. 2004. № 3. С. 53–57.
12. Дударев В.И., Филатова Е.Г., Кульков В.Н. Комбинированное извлечения марганца при водоочистке техногенных растворов. // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2024. Т.4. № 2. С. 301-310.
13. Электрокоагуляционное извлечение марганца из производственных вод обогатительного комбината / Дударев В. И, Минаева Л.А, Филатова Е.Г., Саламатов В.И.// Вестник Иркутского государственного технического университета 2018. Т. 22. №1 (132). С. 194-201.
14. Manganese: Global Industry Markets & Outlook to 2020. London, UK: Roskill Information Services, 2015. 279 p.
15. 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.
16. Liu B., Zhang Y., Lu M., Su Z., Li G., Jiang T. Extraction and separation of manganese and iron from ferruginous manganese ores: A review // Minerals Engineering. 2019. Vol. 131. P. 286–303.
17. Разработка технологии переработки марганецсодержащих руд месторождения Дауташ / Хакимова Д.Й., Икрамова М.Э., Абед Н.С., Негматов С.С. // Композиционные материалы. 2023. №4. С. 152-154.