СОЛЬВОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ЖЕЛЕЗИСТЫХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА КАРБОНИЛЬНОГО НИКЕЛЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Работа посвящена сольвометаллургической переработке железистых отходов производства карбонильного никеля АО «Кольская ГМК» — кубовых остатков дожигания, основными компонентами которых являются железо(III), никель(II), хром(III) и кобальт(II). Показано, что применение сольвометаллургического выщелачивания остатков дожигания октанолом-1, насыщенным хлороводородной кислотой, позволяет за одну стадию объединить процессы выщелачивания и селективной экстракции железа(III), в результате чего в ходе выщелачивания образуются две фазы — водная, содержащая цветные металлы, и органическая, содержащая железо(III). В ходе работы установлено, что при оптимальных условиях проведения процесса — соотношение т:ж = 1:25, T = 50°C, с(HCl) = 3.36 M — в течение 1 ч общее извлечение железа(III), никеля(II), кобальта(II) и хрома(III) составляет 93.2, 85.3, 70.5 и 80.8% соответственно, причем в фазу экстрагента переходит 92% Fe(III), 1.2% Ni(II), 12.0% Co(II) и менее 0.1% Cr(III). Полученный обезжелезенный солянокислый раствор цветных металлов возможно направить на разделение цветных металлов, а железосодержащий экстракт после промывки от примесей цветных металлов — на реэкстракцию с последующим получением раствора хлорида железа(III) и регенерацией экстрагента.

Об авторах

А. Ю. Соколов

Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева, Кольского научного центра РАН (ИХТРЭМС КНЦ РАН)

Автор, ответственный за переписку.
Email: aiu.sokolov@ksc.ru
184209, Мурманская обл., г. Апатиты, ул. Академгородок, д. 26а

А. Г. Касиков

Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева, Кольского научного центра РАН (ИХТРЭМС КНЦ РАН)

Email: aiu.sokolov@ksc.ru
184209, Мурманская обл., г. Апатиты, ул. Академгородок, д. 26а

Список литературы

  1. Li Y., Tan Z., Liu Y., Lei C., He P., Li J., He Z., Cheng Y., Wu F., Li Y. Past, present and future of high-nickel materials // Nano Energy. 2024. V. 119. ID 109070. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.109070
  2. Paserin V., Baksa S., Zaitsev A., Shu J., Shojai F., Nowosiadly W. Potential for mass production of nickel-based nanomaterials by carbonyl process // J. Nanosci. Nanotechnol. 2008. V. 8. P. 4049–4055. https://doi.org/10.1166/jnn.2008.AN44
  3. Касиков А. Г., Щелокова Е. А., Соколов А. Ю., Майорова Е. А. Переработка и повторное использование железистых отходов медно-никелевого производства // Горн. журн. 2020. № 9. С. 91–95. https://doi.org/10.17580/gzh.2020.09.13
  4. Резник И. Д., Ермаков Г. П., Шнеерсон Я. М. Никель. В 3 т. Т. 3. М.: Наука и технологии, 2003. С. 313–339.
  5. Kasikov A. G., Shchelokova E. A., Timoshchik O. A., Sokolov A. Y. Utilization of converter slag from nickel production by hydrometallurgical method // Metals. 2022. V. 12. ID 1934. https://doi.org/10.3390/met12111934
  6. Цапах С. Л., Мальц И. Э., Четверкин А. Ю., Смирнов П. В. Железоочистка высокохлоридных никелевых растворов // Цв. металлы. 2019. № 11. С. 61–67. https://doi.org/10.17580/tsm.2019.11.08
  7. Kasikov A., Sokolov A., Shchelokova E. Extraction of iron(III) from nickel chloride solutions by mixtures of aliphatic alcohols and ketones // Solvent Extr. Ion Exch. 2022. V. 40. N 3. P. 251–268. https://doi.org/10.1080/07366299.2021.1911036
  8. Чекмарев А. М. Сольвометаллургия — перспективное направление металлургии редких и цветных металлов. М.: ЗАО «Издательство Атомэнергоиздат», 2004. С. 35–36.
  9. Kurniawan K., Lee J.-C, Lee H., Chagnes A., Kim S. Solvoleaching process of metal oxides using acidic organic extractants // J. Sustain. Metall. 2024. V. 10. P. 965–981. https://doi.org/10.1007/s40831-024-00843-0
  10. Gijsemans L., Roosen J., Riano S., Jones P. T., Binnemans K. Ammoniacal solvoleaching of copper from high-grade chrysocolla // J. Sustainable Metall. 2020. V. 6. P. 589–598. https://doi.org/10.1007/s40831-020-00294-3
  11. Kurniawan K., Kim S., Bae M., Chagnes A., Lee J.-C. Investigation on solvometallurgical processes for extraction of metals from sulfides // Miner. Eng. 2024. V. 218. ID 109005. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2024.109005
  12. Orefice M., Binnemans K. Solvometallurgical process for the recovery of rare-earth elements from Nd–Fe–B magnets // Sep. Purif. Technol. 2021. V. 258. ID 117800. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2020.117800
  13. Palden T., Regaldio M., Onghena B., Binnemans K. Selective metal recovery from jarosite residue by leaching with acid-equilibrated ionic liquids and precipitation-stripping // ACS Sustainable Chem. Eng. 2019. V. 7. P. 4239–4246. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.8b05938
  14. Rudnik E. Innovative approaches to tin recovery from low-grade secondary resources: A focus on (bio)hydrometallurgical and solvometallurgical methods // Materials. 2025. V. 18. ID 819. https://doi.org/10.3390/ma18040819
  15. Nicol G., Goosey E., Yildiz D. S., Loving E., Nguyen V. T., Riano S., Yakoumis I., Martinez A. M., Siriwardana A., Unzurrunzaga A., Spooren J., Atia T. A., Michielsen B., Dominguez-Benetton X., Lanaridi O. Platinum group metals recovery using secondary raw materials (PLATIRUS): Project overview with a focus on processing spent autocatalyst // Johnson Matthey Technol. Rev. 2021. V. 65. N 1. P. 127–147. https://doi.org/10.1595/205651321X16057842276133
  16. Palden T., Machiels L., Regardio M., Binnemans K. Antimony recovery from lead-rich dross of lead smelter and conversion into antimony oxide chloride (Sb4O5Cl2) // ACS Sustain. Chem. Eng. 2021. V. 9. P. 5074–5084. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c09073
  17. Щелокова Е. А., Копкова Е. К., Громов П. Б., Короткова Г. В. Растворимость одноатомных алифатических спиртов в воде и водных растворах хлороводородной кислоты // ЖПХ. 2012. Т. 85. № 3. С. 495–499 [Shchelokova E. A., Kopkova E. K., Gromov P. B., Korotkova G. V. Solubility of monohydric aliphatic alcohols in water and aqueous HCl solutions // Russ. J. Appl. Chem. 2012. V. 85. P. 465–469. https://doi.org/10.1134/S1070427212030251].
  18. Чукреев К. Г., Дорожко В. А., Афонин М. А. Математическая модель экстракции FeCl3 и HCl в системе FeCl3–HCl–H2O–ундекан-1-ол // ЖОХ. 2022. Т. 92. № 1. С. 155–164. https://doi.org/10.31857/S0044460X22010176 [Chukreev V. G., Dorozhko V. A., Afonin M. A. Mathematical model of FeCl3 and HCl extraction in the FeCl3–HCl–H2O–undecan-1-ol system // Russ. J. Gen. Chem. 2022. V. 92. N 1. P. 108–116. https://doi.org/10.1134/S1070363222010157].
  19. Wang X., Liu W., Liang B., Lü L., Li C. Combined oxidation and 2-octanol extraction of iron from a synthetic ilmenite hydrochloric acid leachate // Sep. Purif. Technol. 2016. V. 158. P. 96–102. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2015.11.030
  20. Касиков А. Г., Соколов А. Ю. Экстракционное извлечение железа(III) из растворов хлороводородной кислоты изомерами октанола в инертных разбавителях // Совр. наукоемк. технол. 2019. № 3. Ч. 2. С. 187–192. https://doi.org/10.17513/snt.37463
  21. Dong S., Li. T., Yu J., Wei Q., Ren X. A strategy for treatment of low-grade ore: Efficient separation and purification of iron // Process Saf. Environ. Prot. 2024. V. 191. P. 1313–1323. https://doi.org/10.1016/j.psep.2024.09.069
  22. Kopkova E. K., Shchelokova E. A., Gromov P. B. Processing of titanomagnetite concentrate with a hydrochloric extract of n-octanol // Hydrometallurgy. 2015. V. 156. P. 21–27. http://dx.doi.org/10.1016/j.hydromet.2015.05.007
  23. Binnemans K., Jones R. T. Solvometallurgy: An emerging branch of extractive metallurgy // J. Sustain. Metall. 2017. V. 3. P. 570–600. https://doi.org/10.1007/s40831-017-0128-2
  24. Золотов Ю. А., Серякова И. В., Карякин А. В., Грибов Л. А., Зубрилина М. Е. Гидратно-сольватный механизм экстракции // Докл. АН СССР. 1962. Т. 145. № 1. С. 100–103.
  25. Lu Z.-Y., Muir D. M. Dissolution of metal ferrites and iron oxides by HCl under oxidising and reducing conditions // Hydrometallurgy. 1988. V. 21. P. 9–21. https://doi.org/10.1016/0304-386X(88)90013-8
  26. Шебаршова И. М., Левашова Е. В., Таранин И. В., Ласьков С. А., Клещев Е. Г. Опыт освоения технологии регенерации соляной кислоты в псевдоожиженном слое // Сталь. 2013. № 9. С. 96–98. https://elibrary.ru/rwyatr

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025