СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ИЗВЛЕЧЕНИЮ МЕТАЛЛОВ: ТЕХНОЛОГИИ КИСЛОТНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ И БИОВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ

С каждым годом объем металлургических отходов продолжает расти, создавая серьезные экологические и экономические проблемы. Однако металлургические побочные продукты, такие как шлаки и хвосты, содержат множество ценных металлов, которые могут быть извлечены и возвращены в производственные циклы. В этом контексте гидрометаллургические и биовыщелачивающие технологии приобретают особую актуальность. Эти методы позволяют эффективно извлекать ценные компоненты из отходов, одновременно снижая их объем и минимизируя воздействие на окружающую среду. В данной статье рассматриваются современные методы, такие как кислотное выщелачивание и биовыщелачивание, которые могут использоваться не только для извлечения металлов, но и для решения проблем утилизации отходов с минимальным экологическим воздействием. Особое внимание уделяется практическим примерам и исследовательским разработкам, демонстрирующим высокую эффективность и промышленную применимость этих технологий. Исследование подчеркивает важность переработки отходов не только с экологической точки зрения, но и как критически важный шаг на пути к построению более устойчивой экономики, в которой каждый ресурс используется максимально эффективно.

1. Ray A.R. Hydrometallurgical technique as a better option for the recovery of rare earths from mine tailings and industrial wastes / A.R. Ray, S. Mishra // Sustainable Chemistry and Pharmacy. – 2023. – Vol. 36. – P. 101311. https://doi.org/10.1016/j.scp.2023.101311.

2. Recovery of metal values from copper slag and reuse of residual secondary slag / Р. Sarfo et al // Waste Management. – 2017. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.09.024.

3. Roy S. Flotation of copper sulphide from copper smelter slag using multiple collectors and their mixtures / S. Roy, S. Rehani // International Journal of Mineral Processing. – 2015. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2015.08.008.

4. Selective leaching of base metals from copper smelter slag / Z. Yang et al // Hydrometallurgy. – 2010. – Vol. 103. – P. 25-29. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2010.02.009.

5. Effect of Nano-SiO₂ on the Early Hydration of Alite-Sulphoaluminate Cement / J. Sun et al // Nanomaterials. – 2017. – Vol. 7. – P. 102. https://doi.org/10.3390/nano7050102.

6. Biorecovery of copper from converter slags: Slags characterization and exploratory ferric leaching tests / F. Carranza et al // Hydrometallurgy. – 2009. – Vol. 97. – P. 39-45. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2008.12.012.

7. Chen M. Recovery of valuable metals from copper slag by hydrometallurgy / M. Chen, Z. Han, L. Wang // Advanced Materials Research. – 2012. – Vol. 402. – P. 35-40. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.402.35.

8. Altundogan H.S. A study on the sulphuric acid leaching of copper converter slag in the presence of dichromate / H.S. Altundogan, M. Boyrazli, F. Tumen // Minerals Engineering. – 2004. – Vol. 17. – P. 465-467. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2003.11.002.

9. Ahmed I.M. Leaching and recovery of zinc and copper from brass slag by sulfuric acid / I.M. Ahmed, A.A. Nayl, J.A. Daoud // Journal of Saudi Chemical Society. – 2016. – Vol. 20. – P. S280– S285. https://doi.org/10.1016/j.jscs.2012.11.003.

10. Comprehensive review on metallurgical recycling and cleaning of copper slag / Н. Tian et al // Resources, Conservation & Recycling. – 2021. – Vol. 168. – P. 105366. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2020.105366.

11. Parpiev O. Prospects of extracting metals from technogenic wastes using concentrated solar radiation / O. Parpiev, M.-S.S. Payzullakhanov, R. Akbarov // Metallurgist. – 2022. https://doi.org/10.1007/s11015-022-01349-4.

12. Technologies for processing mining and metallurgical waste / S.B. Mirzajonova et al. – Tashkent: Tashkent State Technical University, 2023.

13. Jursová S. Metallurgical waste and possibilities of its processing / S. Jursová. – Ostrava: VŠB – Technical University of Ostrava, 2010.

14. Recyclable CuS sorbent with large mercury adsorption capacity in the presence of SO₂ from non-ferrous metal smelting flue gas / W. Liu et al // Fuel. – 2019. – Vol. 235. – P. 847-854. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.08.062.

15. Advances in the use of recycled non-ferrous slag as a resource for non-ferrous metal mine site remediation / J. Ban et al // Environmental Research. – 2022. – Vol. 213. – P. 113533. https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.113533.

16. Wai C.M. Supercritical fluid extraction: Metals as complexes / C.M. Wai, S. Wang // Journal of Chromatography A. – 1997. – Vol. 785. – P. 369-383. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(97)00679-1.

17. Modeling and development of technology for smelting a complex alloy (ligature) Fe-Si-Mn-Al from manganese-containing briquettes and high-ash coals / A. Nurumgaliyev et al // Scientific Reports. – 2024. – Vol. 14. – P. 7456. https://doi.org/10.1038/s41598-024-57529-6.

18. Adsorption of rare earth elements (Ce³⁺, La³⁺, and Nd³⁺) and recovery from phosphogypsum leachate using a novel ZSM-5 zeolite / G.L. Dotto et al // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2024. – Vol. 698. – P. 134549. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.134549.

19. Suzuki I. Microbial leaching of metals from sulfide minerals / I. Suzuki // Biotechnology Advances. – 2001. – Vol. 19(2). – P. 119-132. https://doi.org/10.1016/s0734-9750(01)00053-2.

20. Leaching of rare earth elements from phosphogypsum / S F. Lütke et al // Chemosphere. – 2022. – Vol. 301. – P. 134661. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134661.