ЕКІНШІЛІК МЫРЫШ КЕНДЕРІНІҢ ҚҰРАМЫНАН (ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЯЛЫҚ) ШАЙМАЛАУ ӘДІСІ АРҚЫЛЫ МЫРЫШ, ҚОРҒАСЫН, МЫС ЖӘНЕ КАДМИЙДІ БӨЛІП АЛУ

Түсті металл өндірушілердің қалдық шикізатты қайта кәдеге жаратуы жыл санап тұрақты түрде өсуде. Қалдық материалдардың құрамында әртүрлі ауыр металдардың зиянды қоспалары кездеседі, осы қоспалар қоршаған ортаға өте үлкен зиян тигізіуде. Бұл жұмыста Мырыш балқыту қожының құрамынан мырыш пен мысты және қосымша қорғасын, кадмийді гидрометаллургиялық тәсілмен алу барысы зертханалық масштабта зерттелді. Мырыш балқыту қожының құрамынан металдарды алу үшін (гидрометаллургиялық) шаймалау әдісі қарастырылды. Шаймалау әдісінің тиімділігін зерттеу үшін ерітіндінің концентрациясы, температурасы және қатты/сұйық фаза қатынасы сияқты параметрлер қарастырылды.Шаймалау сұйықтығы ретінде (NH₄Cl) аммоний хлоридінің сулы ерітіндісі қолданылды. Бұл процесс үшін оптимальді шарттар ретінде 80◦C температура, 5M NH₄Cl ерітіндісі, шаймалау процесінің ұзақтығы (2сағ), араластыру жылдамдығы 300 айн/мин және сұйықтық/қатты қатынасы 1:25 анқталды. Осы параметірлер шаймалау агентінің жоғары селективтілігін расталды және максималды тиімділікті көрсетті. Тәжірибе жүзінде алынған ерітіндіде ең жоғары Zn және Cu шығымдары сәйкесінше 93,2% және 67%-ды құрады. Сонымен қатар Pb мен Cd шығымы 80% және 55% құрады. Бұл нәтижелер әр түрлі металдарды бір мезгілде шайып алудың тиімділігін арттыру үшін аммоний хлоридінің концентрациясын және шаймалау параметрлерін оптимизациялаудың маңыздылығын дәлелдейді. Аммоний хлоридінің жоғары селективтілігі мен тиімділігі, оның әртүрлі металдарды алудағы потенциалын арттырады және қоршаған ортаға зиянды әсерін азайтады, бұл қалдық материалдарды қайта өңдеу әдістерін дамытуда жаңа мүмкіндіктер ашады.

1. Falagan C. New approaches for extracting and recovering metals from mine tailings / C. Falagan, B. Grail, D. Johnson // Minerals Engineering. – 2016. – № 106. 10.1016/j.mineng.2016.10.008.

2. Mineralogical Reconstruction of Lead Smelter Slag for Zinc Recovery / Zheng Yong-Xing et al // Separation Science and Technology. 49. 10.1080/01496395.2013.863342.

3. Song, Shaole & Sun, Wei & Wang, Li & Runqing, Liu & Han, Haisheng & Hu, Yuehua & Yang, Yue. (2018). Recovery of cobalt and zinc from the leaching solution of zinc smelting slag. Journal of Environmental Chemical Engineering. 7. 10.1016/j.jece.2018.11.022.

4. Dutra, Achilles & Paiva, P.R.P. & Tavares, Luis. (2006). Alkaline leaching of zinc from electric arc furnace steel dust. Minerals Engineering. 19. 478-485. 10.1016/j.mineng.2005.08.013.

5. Yong, Sun., Jing, ping, Zhang., Lian, Zhang. (2016). NH4Cl selective leaching of basic oxygen furnace slag: Optimization study using response surface methodology. Environmental Progress, 35(5):1387-1394. doi: 10.1002/EP.12365

6. Piatak, Nadine & II, Robert. (2010). Mineralogy and the release of trace elements from slag from the Hegeler Zinc smelter, Illinois (USA). Applied Geochemistry – APPL GEOCHEM. 25. 302-320. 10.1016/j.apgeochem.2009.12.001.

7. Yalong, Ma & Yang, Yi & Fan, Rong & Gao, Xiyu & Zheng, Lei & Chen, Miao. (2021). Chalcopyrite leaching in ammonium chloride solutions under ambient conditions: Insight into the dissolution mechanism by XANES, Raman spectroscopy and electrochemical studies. Minerals Engineering. 170. 107063. 10.1016/j.mineng.2021.107063. 3.Jha MK, Kumar V, Singh RJ. Review of hydrometallurgical recovery of zinc from industrial wastes. Resources, Conserv Recycling 2001;33(1):1-22, http://dx.doi.org/10.1016/S0921-3449(00)00095-1

8. Zhao, Duoqiang & Yang, Shenghai & Chen, Yongming & Tang, Chaobo & He, Jing & Li, Hao. (2017). Leaching Kinetics of Hemimorphite in Ammonium Chloride Solution. Metals. 7. 10.3390/met7070237.

9. Leaching kinetics of low-grade copper ore with high-alkality gangues in ammonia-ammonium sulphate solution / Liu Zx. et al // J. Cent. South Univ. Technol. – 2012. – № 19. – Р. 77-84. DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-012-0975-8.

10. Aiyuan Ma, Libo Zhang, Jinhui Peng, Xuemei Zheng, Shiwei Li*, Kun Yang and Weiheng Chen Extraction of zinc from blast furnace dust in ammonia leaching system, January 12, 2016.

11. Freeman Ntuli., Edison Muzenda., Ishmael M., Ramatsa. Mohamed, Belaid., John, Kabuba. (2011). The effect of leaching time and ammonia concentration on the atmospheric leaching of copper. 2nd International Conference on Chemistry and Chemical Engineering IPCBEE vol.14 (2011) 79-83. IACSIT Press, Singapore

12. Ahmed, Ismail & Nayl, Abdelaziz & Daoud, Jacqueline. (2012). Leaching and recovery of zinc and copper from brass slag by sulfuric acid. Journal of Saudi Chemical Society. 55. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jscs.2012.11.003.

13. Piatak N. Mineralogy and the release of trace elements from slag from the Hegeler Zinc smelter, Illinois (USA). / Piatak Nadine & II Robert // Applied Geochemistry – APPL GEOCHEM. – 2010. – № 25. – Р. 302-320. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2009.12.001.

14. Leaching kinetics of zinc silicate in ammonium chloride solution / Yang Sheng-hai et al // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. – 2016. – № 26. – Р. 1688-1695. DOI: https://doi.org/10.1016/S1003-6326(16)64278-4.

15. Ekmekyapar A. Investigation of copper cementation kinetics by rotating aluminum disc from the leach solutions containing copper ions / A. Ekmekyapar, M.K. Tanaydın, N. Demirkıran // Physicochemical Problems of Mineral Processing. – 2012. – № 48. – Р. 355-367.

16. Dissolution kinetics of low grade complex copper ore in ammonia-ammonium chloride solution / Liu Wei et al // Transactions of Nonferrous Metals Society of China – TRANS NONFERROUS METAL SOC CH. – 2010. – № 20. – Р. 910-917. DOI: https://doi.org/10.1016/S1003-6326(09)60235-1.

17. Awe, Samuel. (2013). Antimony Recovery from Complex Copper Concentrates through Hydroand Electrometallurgical Processes.

18. Optimization study of a nigerian dolomite ore dissolution by hydrochloric acid / Baba Alafara et al // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. – 2014. – № 49. – Р. 280-287.

19. Bingol D. Dissolution Kinetics of Malachite in Sulphuric Acid / D. Bingol, М. Canbazoğlu // Hydrometallurgy. – 2004. – № 72. – Р. 159-165. DOI: https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2003.10.002.