Ключевые слова
селективное выщелачивание
сернокислотное выщелачивание
сульфаты металлов
водное выщелачивание
цветные металлы
гидрометаллургия
эффективность извлечения
Как цитировать
Аннотация
В настоящем исследовании изучены возможности эффективного извлечения железа, цинка и меди из медеплавильного шлака, являющегося отходом медеплавильной промышленности, с использованием нетрадиционного гидрометаллургического метода. Переработка подобных отходов имеет важное значение не только для извлечения ценных металлов, но и для снижения их негативного воздействия на окружающую среду. Для устранения технологических проблем, возникающих на стадии фильтрации после сернокислотного выщелачивания медеплавильного шлака, исследование проводилось в три этапа. На первом этапе образец шлака подвергался селективному выщелачиванию серной кислотой; на втором этапе полученный раствор высушивался; на заключительном этапе образовавшиеся твёрдые сульфаты металлов подвергались селективному выщелачиванию водой. В процессе сернокислотного выщелачивания комплексно исследовано влияние концентрации кислоты, времени выщелачивания, температуры и скорости перемешивания на переход металлов в раствор. Экспериментальные результаты показали, что оптимальными условиями растворения металлов являются концентрация кислоты 2 М, продолжительность выщелачивания 120 минут, температура 90 °C и скорость перемешивания 300 об/мин. При этих условиях степень перехода металлов в раствор составила 89,5 % для Cu, 88,7 % для Zn и 59,2 % для Fe. Раствор, полученный после селективного выщелачивания, высушивали при температуре 150 °C в течение 90 минут для получения твёрдых сульфатов металлов. На следующем этапе этот продукт подвергался селективному выщелачиванию водой, при этом было установлено, что наиболее благоприятными условиями для перехода металлов в раствор являются продолжительность выщелачивания 40 минут и температура 40 °C.
Список литературы
1. Chen, D., Li, H., Tan, J., Du, D. and Zhan, W., 2024. Stepwise extraction of Fe, Si from copper slag and self-assembly synthesis of microspheres for As (V) removal: Resource transformation and environmental governance. Chemical Engineering Journal, 490, p.151860.
2. Zhu, Y., Li, B., Wei, Y., Zhou, S. and Wang, H., 2024. Catalytic pyrolysis of waste printed circuit board with copper slag for the production of H2-rich gas. Fuel, 357, p.129704.
3. Wan, X., Taskinen, P., Shi, J. and Jokilaakso, A., 2021. A potential industrial waste–waste co-treatment process of utilizing waste SO2 gas and residue heat to recover Co, Ni, and Cu from copper smelting slag. Journal of Hazardous Materials, 414, p.125541
4. Wang, Z., Gao, J., Lan, X. and Guo, Z., 2024. A green method to clean copper slag and rapidly recover copper resources via reduction-sulfurizing smelting and super-gravity separation at low temperature. Journal of Hazardous Materials, 468, p.133834.
5. Kun WANG, Yan LIU, Jun HAO, Zhi-he DOU, Guo-zhi LV, Ting-an ZHANG. A novel slag cleaning method to recover copper from molten copper converter slag. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. Volume 33. Issue 8, 2023, Pages 2511-2522.
6. Kundu, T., Senapati, S., Das, S.K., Angadi, S.I. and Rath, S.S., 2023. A comprehensive review on the recovery of copper values from copper slag. Powder technology, 426, p.118693.
7. Huang, Y., Wang, D., Liu, H., Fan, G., Peng, W. and Cao, Y., 2023. Selective complexation leaching of copper from copper smelting slag with the alkaline glycine solution: An effective recovery method of copper from secondary resource. Separation and Purification Technology, 326, p.124619.
8. Lim, B., Aylmore, M., Grimsey, D. and Alorro, R.D., 2023. Technospheric mining of critical and strategic metals from nickel slag–Leaching with citric acid and hydrogen peroxide. Hydrometallurgy, 219, p.106066
9. Sari, Z.A., Turan, M.D. Investigation of atmospheric pressure leaching conditions and leaching kinetics in the obtaining of industrial copper (II) acetate solution from copper slags. J. Cent. South Univ. 30, 2556–2573 (2023). https://doi.org/10.1007/s11771-023-5406-5
10. Meshram, P., Prakash, U., Bhagat, L., Abhilash, Zhao, H. and van Hullebusch, E.D., 2020. Processing of waste copper converter slag using organic acids for extraction of copper, nickel, and cobalt. Minerals, 10(3), p.290.
11. Wang, Y., Chang, X., Chen, M., Qin, W. and Han, J., 2023. Effective extraction of nickel and cobalt from sintered nickel alloy via reduction roasting and leaching. Minerals Engineering, 203, p.108336.
12. Bei-kai ZHANG, Qin-meng WANG, Xue-yi GUO, Qing-hua TIAN. Mechanism and kinetics for chlorination roasting of copper smelting slag. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. Volume 33, Issue 2, February 2023, Pages 563-575
13. Wang, Q., Ma, H., Liu, M., Guo, R. and Liu, G., 2022. A new method of full resource utilization of copper slag. Hydrometallurgy, 212, p.105899.
14. Tolibov, B.I., M.S. Axmedov va S.M. Yo‘ldoshov. “Flotatsiya jarayoni yaxshilash uchun mis shlaklarining kristall holatini Na2CO3 bilan optimallashtirishni tadqiq qilish.” Muhandislik texnologiyasidagi yutuqlari 1-jild (2023): 66-75-bet.
15. Akhmedov, Madatjon. “Research on the extraction of copper and other metals from copper slags using sulfuric acid leaching.” Acta of Turin Polytechnic University in Tashkent 14.2 (2024):p 7-12.
16. Alam, S.; Tolibov, B.; Akhmedov, M.; Khujamov, U.; Yarlakabov, S. Enhanced Extraction of Valuable Metals from Copper Slags by Disrupting Fayalite and Spinel Structures Using Sodium Sulfate. Minerals 2025, 15, 771. https://doi.org/10.3390/min15080771
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторское право (c) 2026 Axmedov, M.S., Yuldoshev, S.M., Azimova, A.B. (Muallif)