Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2020

Идентификатор DOI: 10.17073/0021-3438-2020-5-4-12

Ключевые слова: reduction of heavy non-ferrous metals, direct reduction of metals from sulfides, copper, nickel, lead, caustic soda melt, caustic soda, reduction by sulfur, восстановление тяжелых цветных металлов, прямое восстановление металлов из сульфидов, медь, никель, свинец, расплав щелочи, едкий натр, восстановление серой

Аннотация: Обобщены результаты многолетней работы авторского коллектива по проблеме прямого восстановления тяжелых цветных металлов непосредственно из сульфидных соединений, содержащихся в концентратах (свинец) и продуктах металлургического производства (медь, никель) - белом матте, медном и никелевом концентратах разделения файнштейна. Подготовка материалов к восстановлению и сам восстановительный процесс включают конверсию сульфидов металлов в кислородные соединения (окислительный и агломерирующий обжиг) с восстановлением металлов углеродсодержащими реагентами (уголь, СО), а также восстановление меди и, частично, свинца из расплавов оксидов сульфидами. Операции конверсии сульфидов, а также восстановления связаны с выделением серо- и углеродсодержащих соединений (SO₂, SO₃, CO, CO₂) и, следовательно, с необходимостью улавливания и утилизации газообразных и твердых продуктов. Предложен принципиально новый процесс прямого восстановления металлов из сульфидов с использованием в качестве восстановителя собственной сульфидной серы. Осуществление восстановительного процесса происходит через возможное образование короткозамкнутых электродных пар в системе 2Me ^z+- z S^-2, обусловленное реализацией донорно-акцепторных взаимодействий, прежде всего π-связывания. Успешная реализация процесса возможна при отводе продуктов (продукта) электрохимической реакции, в частности S⁰. В качестве такого реагента предложена каустическая сода. На примере ряда вышеприведенных производственных материалов показана возможность восстановления металлов при температурах 550-700 °С с достижением глубокого извлечения их (более 99 %). Продукт окисления сульфидной серы - элементная сера - взаимодействует с расплавом каустической соды и накапливается в ней в виде нелетучих натриевых соединений. The paper summarizes the results of work done by the group of authors over many years on the direct reduction of heavy non-ferrous metals directly from sulfide compounds contained in concentrates (lead) and metallurgical products (copper, nickel) - white matte, copperand nickel concentrates of converter matte separation. In modern technology the recovery process itself includes the conversion of metal sulfides into oxygen compounds (oxidizing and sintering roasting) with the reduction of metals by carbon-containing reagents (coal, CO), as well as the reduction of copper and, partly, lead from oxide melts by sulfides. Sulfide conversion and reduction operations are associated with the release of sulfur- and carbon-containing compounds (SO2, SO3, CO, CO2) and, consequently, with the need to capture and utilize gaseous and solid products. A fundamentally new process of direct reduction of metals from sulfides using their own sulfide sulfur as a reducing agent is proposed. The recovery process is implemented through the possible formation of short-circuited electrode pairs in the 2Mez+-zS2-system dueto the implementation of donor-acceptor interactions, primarily π-binding. Successful process implementation is possible with the removalof electrochemical reaction products (product), in particular S0. Caustic soda is proposed as such a reagent. Using the example of a number ofthe above production materials, the possibility of metal reduction at temperatures of 550-700 °C is shown with the achievement of their deep extraction (over 99 %). Elemental sulfur, a product of sulfide sulfur oxidation, reacts with the caustic soda melt and accumulates in the form of non-volatile sodium compounds.

Журнал: Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия

Выпуск журнала: № 5

Номера страниц: 4-12

ISSN журнала: 00213438

Место издания: Москва

Издатель: Калвис

• Чекушин В.С. (Сибирский федеральный университет)
• Олейникова Н.В. (Сибирский федеральный университет)
• Бакшеев С.П. (Исследовательский центр АО «Полюс Красноярск»)
• Донцов А.В. (Сибирский федеральный университет)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК