Извлечение цветных металлов из шлама гальванического производства
Исследованы химический и фазово-дисперсный составы шлама гальванического производства предприятия электронной промышленности. Показано, что основными его компонентами являются соединения меди и железа, аналогичные природным минералам атакамиту и акаганеиту. Благодаря высокому содержанию соединений м...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут газу НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126822 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Извлечение цветных металлов из шлама гальванического производства / Р.Е. Клищенко, А.А. Косоруков, Р.Д. Чеботарева, В.В. Гончарук // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 2. — С. 46-50. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-126822 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1268222017-12-04T03:02:36Z Извлечение цветных металлов из шлама гальванического производства Клищенко, Р.Е. Косоруков, А.А. Чеботарева, Р.Д. Гончарук, В.В. Очистка и переработка отходов Исследованы химический и фазово-дисперсный составы шлама гальванического производства предприятия электронной промышленности. Показано, что основными его компонентами являются соединения меди и железа, аналогичные природным минералам атакамиту и акаганеиту. Благодаря высокому содержанию соединений меди предложено проводить предварительное извлечение ее из шлама выщелачиванием растворами минеральных кислот или аммиака. Досліджено хімічний та фазово-дисперсний склад шламу гальванічного виробництва підприємства електронної промисловості. Показано, що основними його компонентами є сполуки міді та заліза, які схожі на природні мінерали атакаміт та акаганеїт. Завдяки високому вмісту сполук міді запропоновано проводити попереднє вилучення вилуженням її з шламу розчинами мінеральних кислот чи аміаку. The chemical and phase-disperse structures of the electronic industry manufacture sludge are investigated. It is displayed that the sludge basic components are compounds of copper and iron similar to natural minerals atacamit and acaganeit. It is proposed to extract copper from galvanic sludge solutions of mineral acids or ammonia due to the high copper content in sludge. 2010 Article Извлечение цветных металлов из шлама гальванического производства / Р.Е. Клищенко, А.А. Косоруков, Р.Д. Чеботарева, В.В. Гончарук // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 2. — С. 46-50. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 0235-3482 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126822 669.628.314.2 ru Энерготехнологии и ресурсосбережение Інститут газу НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Очистка и переработка отходов Очистка и переработка отходов |
| spellingShingle |
Очистка и переработка отходов Очистка и переработка отходов Клищенко, Р.Е. Косоруков, А.А. Чеботарева, Р.Д. Гончарук, В.В. Извлечение цветных металлов из шлама гальванического производства Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| description |
Исследованы химический и фазово-дисперсный составы шлама гальванического производства предприятия электронной промышленности. Показано, что основными его компонентами являются соединения меди и железа, аналогичные природным минералам атакамиту и акаганеиту. Благодаря высокому содержанию соединений меди предложено проводить предварительное извлечение ее из шлама выщелачиванием растворами минеральных кислот или аммиака. |
| format |
Article |
| author |
Клищенко, Р.Е. Косоруков, А.А. Чеботарева, Р.Д. Гончарук, В.В. |
| author_facet |
Клищенко, Р.Е. Косоруков, А.А. Чеботарева, Р.Д. Гончарук, В.В. |
| author_sort |
Клищенко, Р.Е. |
| title |
Извлечение цветных металлов из шлама гальванического производства |
| title_short |
Извлечение цветных металлов из шлама гальванического производства |
| title_full |
Извлечение цветных металлов из шлама гальванического производства |
| title_fullStr |
Извлечение цветных металлов из шлама гальванического производства |
| title_full_unstemmed |
Извлечение цветных металлов из шлама гальванического производства |
| title_sort |
извлечение цветных металлов из шлама гальванического производства |
| publisher |
Інститут газу НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Очистка и переработка отходов |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126822 |
| citation_txt |
Извлечение цветных металлов из шлама гальванического производства / Р.Е. Клищенко, А.А. Косоруков, Р.Д. Чеботарева, В.В. Гончарук // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 2. — С. 46-50. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| series |
Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| work_keys_str_mv |
AT kliŝenkore izvlečeniecvetnyhmetallovizšlamagalʹvaničeskogoproizvodstva AT kosorukovaa izvlečeniecvetnyhmetallovizšlamagalʹvaničeskogoproizvodstva AT čebotarevard izvlečeniecvetnyhmetallovizšlamagalʹvaničeskogoproizvodstva AT gončarukvv izvlečeniecvetnyhmetallovizšlamagalʹvaničeskogoproizvodstva |
| first_indexed |
2025-07-09T05:47:07Z |
| last_indexed |
2025-07-09T05:47:07Z |
| _version_ |
1837147128888033280 |
| fulltext |
7. Àñàóëîâà Ò.À. Ðàçðàáîòêà õåìîñîðáöèîííûõ ìàòå-
ðèàëîâ íà îñíîâå öåëëþëîçû è ïîëèêàïðîàìèäà
äëÿ óëàâëèâàíèÿ ôòîðèñòîãî âîäîðîäà : Àâòîðåô.
äèñ. … êàíä. òåõí. íàóê. — Îäåññà, 1988. — 17 ñ.
8. Ðîãîâèí Ç.À. Õèìèÿ öåëëþëîçû. — Ì. : Õèìèÿ,
1972. — 519 ñ.
9. Íåñìåÿíîâ À.Í., Íåñìåÿíîâ Í.À. Íà÷àëà îðãà-
íè÷åñêîé õèìèè. — Ì. : Õèìèÿ, 1970. — Êí. 2.
— 824 ñ.
10. Ïàïêîâ Ñ.Ï. Ïîëèìåðíûå âîëîêíèñòûå ìàòåðèà-
ëû. — Ì. : Õèìèÿ, 1986. — 220 ñ.
11. ÃÎÑÒ 12.4.159-90. Ñðåäñòâà èíäèâèäóàëüíîé çà-
ùèòû îðãàíîâ äûõàíèÿ ôèëüòðóþùèå. Ìåòîäû
îïðåäåëåíèÿ âðåìåíè çàùèòíîãî äåéñòâèÿ ôèëüò-
ðóþùå-ïîãëîùàþùèõ êîðîáîê ïî ãàçîîáðàçíûì
âåùåñòâàì. — Ââåä. 01.01.91 âçàìåí ÃÎÑÒ
12.4.159-75, ÃÎÑÒ 10185-62.
12. ÃÎÑÒ 12.1.005-88. Îáùèå ñàíèòàðíî-ãèãèåíè÷å-
ñêèå òðåáîâàíèÿ ê âîçäóõó ðàáî÷åé çîíû. — Ââåä.
01.01.89.
13. ÒÓ Â 33.1-01530125.015:2007 «Ïîëîòíî ãîëêîïðî-
áèâíå ñîðáö³éíî-ôèëüòðóþ÷å ÑÔÌ-ÎÖ».
14. ÒÓ Â 33.1-01530125.016:2007 «Ïîëîòíî ãîëêîïðî-
áèâíå ñîðáö³éíî-ôèëüòðóþ÷å ÑÔÌ-ÎÏ».
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 16.06.09
46 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 2
The Production of Nonwoven Needle-Punched
Sorbtion and Filtering Materials from Ion Exchange Fibrous Wastes
Ennan A.A., Asaulova T.A., Baidenko V.I.
Physicochemical Institute of Environment and Human Protection
of Ministry of Education and Science and NAS of Ukraine, Odessa
The results of textile processing ion-exchange fibers wastes and gas-filter elements (PGE)
of the needle-punched fabric sorption-filtering materials (SFNM-O) of the respirator
function are presented. On the basis of the obtained data of physical and mechanical and
physical and chemical properties of prototypes and in accordance with the requirements
for respirator function sorption-filtering materials (SFM) the SFNM-O experimental-in-
dustrial set is produced. Respirators «Snezhok GP-V» equipped by SFNM-O material
PGE are implemented in electrolysis section.
Key words: ion-exchange fibers and materials wastes, nonwoven needle-punched materials,
static exchange capacity, gas-filter element.
Received June 16, 2009
ÓÄÊ 669.628.314.2
Èçâëå÷åíèå öâåòíûõ ìåòàëëîâ
èç øëàìà ãàëüâàíè÷åñêîãî ïðîèçâîäñòâà
Êëèùåíêî Ð.Å., Êîñîðóêîâ À.À.,
×åáîòàðåâà Ð.Ä., Ãîí÷àðóê Â.Â.
Èíñòèòóò êîëëîèäíîé õèìèè è õèìèè âîäû ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ
Èññëåäîâàíû õèìè÷åñêèé è ôàçîâî-äèñïåðñíûé ñîñòàâû øëàìà ãàëüâàíè÷åñêîãî ïðî-
èçâîäñòâà ïðåäïðèÿòèÿ ýëåêòðîííîé ïðîìûøëåííîñòè. Ïîêàçàíî, ÷òî îñíîâíûìè åãî
êîìïîíåíòàìè ÿâëÿþòñÿ ñîåäèíåíèÿ ìåäè è æåëåçà, àíàëîãè÷íûå ïðèðîäíûì ìèíåðà-
ëàì àòàêàìèòó è àêàãàíåèòó. Áëàãîäàðÿ âûñîêîìó ñîäåðæàíèþ ñîåäèíåíèé ìåäè
ïðåäëîæåíî ïðîâîäèòü ïðåäâàðèòåëüíîå èçâëå÷åíèå åå èç øëàìà âûùåëà÷èâàíèåì ðàñ-
òâîðàìè ìèíåðàëüíûõ êèñëîò èëè àììèàêà.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: øëàì ãàëüâàíè÷åñêîãî ïðîèçâîäñòâà, öâåòíûå ìåòàëëû, êèñëîòíîå
âûùåëà÷èâàíèå.
� Êëèùåíêî Ð.Å., Êîñîðóêîâ À.À., ×åáîòàðåâà Ð.Ä., Ãîí÷àðóê Â.Â., 2010
Ïðè î÷èñòêå ñòî÷íûõ âîä ïðåäïðèÿòèé
ýëåêòðîííîé, ðàäèî- è ýëåêòðîòåõíè÷åñêîé ïðî-
ìûøëåííîñòè îáðàçóþòñÿ òâåðäûå îòõîäû, îò-
ëè÷èòåëüíîé îñîáåííîñòüþ êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ
íàëè÷èå áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ìåäè (3–15%).
Îíè ñîäåðæàò äî 60 % ñîåäèíåíèé æåëåçà, îêî-
ëî 10 % òðóäíîðàñòâîðèìûõ ñîåäèíåíèé êðåì-
íèÿ, õðîìà, êàëüöèÿ è îêîëî 10 % îðãàíè÷å-
ñêèõ âåùåñòâ.
Äî íåäàâíåãî âðåìåíè ïðîáëåìó óòèëèçà-
öèè ýòèõ îòõîäîâ, êàê è äðóãèõ ãàëüâàíè÷åñêèõ
îòõîäîâ (øëàìîâ), ðåøàëè íàèáîëåå ïðîñòûì
ñïîñîáîì — äîáàâëåíèåì èõ â ñòðîéìàòåðèàëû:
êèðïè÷è, áåòîíû, àñôàëüòû è äð. [1]. Òåõíîëî-
ãèè ñïåêàíèÿ ñ ðàçíîãî ðîäà ñâÿçóþùèìè ìàòå-
ðèàëàìè ïîçâîëÿåò ñðàâíèòåëüíî íàäåæíî èì-
ìîáèëèçîâàòü òÿæåëûå ìåòàëëû, ñîäåðæàùèåñÿ
â øëàìàõ, îäíàêî ïðè âîçäåéñòâèè ñèëüíûõ âû-
ùåëà÷èâàþùèõ ðåàãåíòîâ (êèñëîò, ùåëî÷åé è
äð.) âîçìîæíî âûìûâàíèå ìåòàëëîâ èç èçäåëèé
è ïîïàäàíèå èõ â îêðóæàþùóþ ñðåäó [2], ÷òî
äåëàåò ãàëüâàíîîòõîäû ýêîëîãè÷åñêè îïàñíûìè
ïðîäóêòàìè. Â òî æå âðåìÿ áëàãîäàðÿ ñîäåðæà-
íèþ áîëüøîãî êîëè÷åñòâà öâåòíûõ ìåòàëëîâ
ýòè îòõîäû ìîãóò ñëóæèòü ñûðüåì äëÿ èõ ïîëó-
÷åíèÿ, ÷òî îñîáåííî âàæíî äëÿ ãîñóäàðñòâ, èñ-
ïûòûâàþùèõ äåôèöèò â öâåòíûõ ìåòàëëàõ [3].
Ìíîãîêîìïîíåíòíûå øëàìû ïðåäïðèÿòèé
ýëåêòðîííîé ïðîìûøëåííîñòè îáðàçóþòñÿ ïðè
î÷èñòêå ñìåøàííîãî ñòîêà ïîñëå ïðåäâàðèòåëü-
íîãî îáåçâðåæèâàíèÿ ìåäü- è õðîìñîäåðæàùèõ
âîä. Êèñëûé ìåäüñîäåðæàùèé ïðîìûâíîé ðàñ-
òâîð íåéòðàëèçóåòñÿ ãèäðîêñèäàìè êàëüöèÿ èëè
íàòðèÿ äî ðÍ 8,0–8,5 è ïîñëå äîáàâëåíèÿ êîàãó-
ëÿíòà è ôëîêóëÿíòà îñâåòëÿåòñÿ â îòñòîéíèêå äî
îñòàòî÷íîé êîíöåíòðàöèè ìåäè îêîëî 15 ìã/ë,
çàòåì ïîäàåòñÿ íà ñòàíöèþ õèìâîäîî÷èñòêè, ãäå
ñìåøèâàåòñÿ ñ îáùèì ñòîêîì.
Îòäåëüíî ïåðåä ñìåøèâàíèåì ñ îáùèì ñòî-
êîì îáðàáàòûâàþò ñòî÷íûå âîäû, ñîäåðæàùèå
øåñòèâàëåíòíûé õðîì, äëÿ ïåðåâîäà åãî â ìåíåå
òîêñè÷íûå ñîåäèíåíèÿ òðåõâàëåíòíîãî õðîìà.
Äëÿ âîññòàíîâëåíèÿ õðîìà èñïîëüçóåòñÿ íàèáî-
ëåå ÷àñòî äâóõâàëåíòíîå æåëåçî â âèäå õëîðèä-
íûõ è ñóëüôàòíûõ ñîëåé:
3 Fe2+ + CrO4
2– + 8 H+
3 Fe3+ + Cr3+ + 4 H2O. (1)
Ïîñëå âîññòàíîâëåíèÿ õðîìà êèñëûé ðàñ-
òâîð íåéòðàëèçóåòñÿ èçâåñòüþ è ñìåøèâàåòñÿ ñ
îáùèì ñòîêîì, ðÍ êîòîðîãî êîððåêòèðóåòñÿ òàê,
÷òîáû îáåñïå÷èòü êàê ìîæíî áîëåå ïîëíîå îñàæ-
äåíèå õðîìà è âñåõ òÿæåëûõ ìåòàëëîâ. Äëÿ
óëó÷øåíèÿ êà÷åñòâà î÷èñòêè â ñòî÷íóþ âîäó,
êðîìå èçâåñòè, äîáàâëÿþò êîàãóëÿíòû è ôëîêó-
ëÿíòû. Îñàäêè, îáðàçîâàííûå ïðè î÷èñòêå õðîì-
è ìåäüñîäåðæàùèõ ñòîêîâ, ñìåøèâàþòñÿ ñ îñàä-
êîì îò îáùåãî ñòîêà ïðåäïðèÿòèÿ, êîòîðûé, êðî-
ìå êîìïîíåíòîâ ñòîêîâ îò îñíîâíîãî ãàëüâàíè÷å-
ñêîãî ïðîèçâîäñòâà è îñàæäàþùèõ ðåàãåíòîâ,
âêëþ÷àåò åùå è ïðèìåñè âåùåñòâ, èñïîëüçóåìûõ
ïðè âñïîìîãàòåëüíûõ îïåðàöèÿõ: òðàâëåíèè,
íåéòðàëèçàöèè è ïðîìûâêå äåòàëåé, à òàêæå
ìîþùèå ñðåäñòâà îò ïðîöåññîâ ïðîìûâêè èñõîä-
íîãî ñûðüÿ, îáîðóäîâàíèÿ, ïîìåùåíèé è äð.
Òâåðäûé îñàäîê ïîñëå îòñòàèâàíèÿ äîïîë-
íèòåëüíî îáåçâîæèâàåòñÿ íà ëåíòî÷íûõ èëè âà-
êóóìíûõ ôèëüòð-ïðåññàõ è çàãðóæàåòñÿ â ïåðå-
äâèæíûå ìåòàëëè÷åñêèå êîíòåéíåðû, ãäå õðà-
íèòñÿ ïðîäîëæèòåëüíîå âðåìÿ. Â ðåçóëüòàòå
äëèòåëüíîãî õðàíåíèÿ ïðîèñõîäèò òðàíñôîðìà-
öèÿ ìåíåå ñòàáèëüíûõ êðèñòàëëè÷åñêèõ ôîðì
ñîåäèíåíèé ìåòàëëîâ â áîëåå ñòàáèëüíûå, ñî-
ïðîâîæäàþùàÿñÿ ïîòåðåé âîäû, óìåíüøåíèåì
ñâîáîäíîé ïîâåðõíîñòè ÷àñòèö è óõóäøåíèåì
ðàñòâîðèìîñòè øëàìà [4]. Íà ïðåäïðèÿòèÿõ è â
ñïåöèàëüíûõ øëàìîõðàíèëèùàõ íàõîäÿòñÿ
áîëüøèå îáúåìû ãàëüâàíè÷åñêèõ îòõîäîâ. Òàê,
òîëüêî íà òåððèòîðèè ã. Êèåâà ñîõðàíÿåòñÿ áî-
ëåå 1200 ò ãàëüâàíîîòõîäîâ, çíà÷èòåëüíóþ äî-
ëþ èõ ñîñòàâëÿþò øëàìû ïðåäïðèÿòèé ýëåê-
òðîííîé è ðàäèîòåõíè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè.
Äëÿ èçâëå÷åíèÿ ìåòàëëîâ èç òâåðäîãî ñû-
ðüÿ ïðèìåíèìû ãèäðî- è ýëåêòðîìåòàëëóðãè÷å-
ñêèå ìåòîäû, ïîçâîëÿþùèå ðàçäåëÿòü è ïîëó-
÷àòü â ÷èñòîì âèäå öåííûå ýëåìåíòû [3]. Äëÿ
îïòèìèçàöèè ïðîöåññà èçâëå÷åíèÿ ìåòàëëîâ èç
øëàìà — âûáîðà íàèáîëåå ýôôåêòèâíîãî âû-
ùåëà÷èâàþùåãî ðåàãåíòà è óñëîâèé âûùåëà÷è-
âàíèÿ — ÿâëÿåòñÿ íåîáõîäèìûì èññëåäîâàíèå
õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà è ñòðóêòóðíûõ îñîáåííî-
ñòåé øëàìà.
 äàííîé ðàáîòå äëÿ èçó÷åíèÿ ôàçîâîãî è
õèìè÷åñêîãî ñîñòàâîâ øëàìà îäíîãî èç ïðåä-
ïðèÿòèé ýëåêòðîííîé ïðîìûøëåííîñòè ã. Êèåâà
èñïîëüçîâàëè ìåòîäû äåðèâàòîãðàôèè, ðåíòãå-
íîôàçîâûé è àòîìíî-àáñîðáöèîííûé. Òåðìîãðà-
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 2 47
Äîñë³äæåíî õ³ì³÷íèé òà ôàçîâî-äèñïåðñíèé ñêëàä øëàìó ãàëüâàí³÷íîãî âèðîáíèöòâà
ï³äïðèºìñòâà åëåêòðîííî¿ ïðîìèñëîâîñò³. Ïîêàçàíî, ùî îñíîâíèìè éîãî êîìïîíåíòàìè
º ñïîëóêè ì³ä³ òà çàë³çà, ÿê³ ñõîæ³ íà ïðèðîäí³ ì³íåðàëè àòàêàì³ò òà àêàãàíå¿ò.
Çàâäÿêè âèñîêîìó âì³ñòó ñïîëóê ì³ä³ çàïðîïîíîâàíî ïðîâîäèòè ïîïåðåäíº âèëó-
÷åííÿ âèëóæåííÿì ¿¿ ç øëàìó ðîç÷èíàìè ì³íåðàëüíèõ êèñëîò ÷è àì³àêó.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: øëàì ãàëüâàí³÷íîãî âèðîáíèöòâà, êîëüîðîâ³ ìåòàëè, êèñëîòíå âèëóæåííÿ.
âèìåòðè÷åñêèé àíàëèç îáðàçöîâ îñóùåñòâëÿëè
íà äåðèâàòîãðàôå Q-1500 D, ðåíòãåíîñòðóêòóð-
íûå èññëåäîâàíèÿ — íà ðåíòãåíîäèôðàêòîìåòðå
ÄÐÎÍ-2,0 ñ ôèëüòðîâàííûì êîáàëüòîâûì èçëó-
÷åíèåì.
Øëàì ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé òâåðäîå âåùåñòâî
òåìíî-êîðè÷íåâîãî öâåòà áåç çàïàõà ñ ðàçìåðîì
÷àñòèö 0,1—5,0 ìêì. Åãî ñîñòàâ îòëè÷àåòñÿ
áîëüøîé íåîäíîðîäíîñòüþ, ïîýòîìó äëÿ èññëå-
äîâàíèé áûë ïðèãîòîâëåí óñðåäíåííûé îáðàçåö,
ïîëó÷åííûé ñìåøåíèåì 5 ïðîá, îòîáðàííûõ èç
ðàçíûõ êîíòåéíåðîâ. Âëàãîñîäåðæàíèå âîçäóø-
íî-ñóõîãî øëàìà ñîñòàâëÿåò 17–20 %, êîíöåí-
òðàöèÿ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ îêîëî 10 %. Âîä-
íàÿ âûòÿæêà èç øëàìà èìååò íåéòðàëüíûé ðÍ.
Ýëåìåíòíûé ñîñòàâ øëàìà, ïðîàíàëèçèðî-
âàííûé àòîìíî-àáñîðáöèîííûì ìåòîäîì ïîñëå
åãî ðàñòâîðåíèÿ â 40 %-é ñåðíîé êèñëîòå (% îò
ìàññû âûñóøåííîãî ïðè 105 �Ñ ïðîäóêòà): Fe
— 45; Cu — 9,8; Ni — 1,2; Zn — 2,4; Al —
4,2; Cr — 2,8; Ca — 8,2; Mg — 3,1; Cl — 3,1;
SO42– — 4,8; PO43– — 2,4. Â âèäå ìèêðîïðè-
ìåñåé ïðèñóòñòâóþò, ìã/êã: ñâèíåö — 900; êî-
áàëüò — 400; êàäìèé — 300; áàðèé — 90; âàíà-
äèé — 2; âîëüôðàì — 3. Ìàññà íåðàñòâîðèìîãî
îñòàòêà ñîñòàâëÿåò îêîëî 8 %.
Ïî äàííûì ðåíòãåíîôàçîâîãî àíàëèçà, îñ-
íîâíàÿ äîëÿ íåðàñòâîðèìîé ôðàêöèè øëàìà
ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êâàðö. Èäåíòèôèêàöèÿ
ìåæïëîñêîñòíûõ ðàññòîÿíèé ïðè ðåíòãåíîôàçî-
âîì àíàëèçå èñõîäíûõ îáðàçöîâ øëàìà ïîçâî-
ëèëà îïðåäåëèòü â íèõ äâå îñíîâíûå ôàçû: àêà-
ãàíåèò (�-FeOOH) è àòàêàìèòîïîäîáíûå êðè-
ñòàëëè÷åñêèå ôàçû ãèäðîêñîõëîðèäà ìåäè [5].
Ñðàâíåíèå âåëè÷èí èíòåíñèâíîñòåé ñèãíàëîâ
äèôðàêöèîííûõ ëèíèé è ìåæïëîñêîñòíûõ ðàñ-
ñòîÿíèé íàáëþäàåìûõ äèôðàêöèîííûõ ïîëîñ
èññëåäîâàííîãî îáðàçöà ïîçâîëÿþò óòâåðæäàòü,
÷òî ýòè îáðàçöû è îáðàçöû èç [6, 7] èìåþò
ñõîäíûé õèìè÷åñêèé ñîñòàâ.
Äèôðàêöèîííûå îòðàæåíèÿ, îòíîñÿùèåñÿ ê
�-FeOOH, ñèëüíî óøèðåíû è ñìåùåíû â îá-
ëàñòü ìàëûõ óãëîâ, ÷òî ñâÿçàíî ñ ïëîõîé îêðè-
ñòàëëèçîâàííîñòüþ ýòîé ôàçû è, âîçìîæíî,
ïðèñóòñòâèåì â íåé èîíîâ õëîðà [7]. Äèôðàê-
öèîííûå îòðàæåíèÿ, îòíîñÿùèåñÿ ê ãèäðîêñî-
õëîðèäó ìåäè, äîñòàòî÷íî èíòåíñèâíûå è îòíî-
ñèòåëüíî óçêèå, ÷òî ïîâûøàåò íàäåæíîñòü èõ
èäåíòèôèêàöèè. Ïðàâèëüíîñòü îòíåñåíèÿ ýòèõ
ïîëîñ ê àòàêàìèòó ïîäòâåðæäàåòñÿ äàííûìè õè-
ìè÷åñêîãî àíàëèçà îáðàçöîâ, à òàêæå óñëîâèÿìè
èõ ïîëó÷åíèÿ â ïðîöåññå î÷èñòêè ñòî÷íûõ âîä.
Ïðè íåéòðàëèçàöèè õëîðèäà ìåäè èçâåñòüþ
ïðîèñõîäèò îáðàçîâàíèå ïðîìåæóòî÷íûõ ñîåäè-
íåíèé — îñíîâíûõ ñîëåé ìåäè ïåðåìåííîãî ñî-
ñòàâà, â ðåçóëüòàòå ñòàðåíèÿ êîòîðûõ îáðàçóåò-
ñÿ ãèäðîêñèä ìåäè [4, 8]. Èäåíòèôèêàöèÿ ôàç
îñòàëüíûõ êîìïîíåíòîâ ñ äîñòàòî÷íûì óðîâíåì
íàäåæíîñòè ïðàêòè÷åñêè íåâîçìîæíà â ñâÿçè ñ
èõ íèçêîé êîíöåíòðàöèåé â øëàìå.
Íà äåðèâàòîãðàììàõ îáðàçöîâ (ðèñ.1) íà-
áëþäàþòñÿ äâà ýíäîýôôåêòà, ìàêñèìóìû êîòî-
ðûõ ñîîòâåòñòâóþò 153 è 263 �Ñ, è øèðîêèé ýê-
çîòåðìè÷åñêèé ýôôåêò ïðè 300–500 �Ñ. Íà÷àëî
ýíäîòåðìè÷åñêîãî ýôôåêòà ñîîòâåòñòâóåò 80 �Ñ
è ìîæåò áûòü ñâÿçàíî ñ ïîòåðåé âîäû, àäñîðáè-
ðîâàííîé ãèäðîêñèäîì æåëåçà, ïîëíàÿ äåãèäðà-
òàöèÿ êîòîðîãî ïðîèñõîäèò â îáëàñòè òåìïåðà-
òóð 153–263 �Ñ. Ýêçîòåðìè÷åñêàÿ ðåàêöèÿ, íà-
áëþäàþùàÿñÿ ïðè 300–500 �Ñ, ìîæåò áûòü,
ïî-âèäèìîìó, îáóñëîâëåíà äâóìÿ ôàêòîðàìè:
êðèñòàëëèçàöèåé
-Fe2O3 èç ïðîäóêòîâ äåãèä-
ðàòàöèè �-FeOOH; îêèñëåíèåì îðãàíè÷åñêèõ
ñîåäèíåíèé, ïðèñóòñòâóþùèõ â øëàìå.
 îáëàñòè òåìïåðàòóð 300–500 �Ñ íàáëþäà-
åòñÿ òåðìè÷åñêîå ðàçëîæåíèå ãèäðîêñîõëîðèäà
ìåäè, ñîïðîâîæäàþùååñÿ äâóìÿ ýíäîýôôåêòàìè
[5, 9, 10]. Îäíàêî òåïëîâîé ýôôåêò ïðîèñõîäÿ-
ùèõ â ýòîì æå äèàïàçîíå òåìïåðàòóð óêàçàí-
íûõ âûøå ýêçîòåðìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ïðåâîñ-
õîäèò, ïî-âèäèìîìó, ýíäîýôôåêòû ðàçëîæåíèÿ
îêñèõëîðèäà. Â òî æå âðåìÿ íàáëþäàåìàÿ íà
êðèâîé TG çíà÷èòåëüíàÿ ïîòåðÿ ìàññû â îáëàñ-
òè òåìïåðàòóð 600–920 �Ñ õàðàêòåðíà äëÿ òåð-
ìè÷åñêîãî ðàçëîæåíèÿ àòàêàìèòà, ÷òî â [11]
îáúÿñíÿåòñÿ âîçãîíêîé CuCl, îáðàçóþùèìñÿ
ïðè ðàçëîæåíèè Cu(OH)3Cl.
Òàêèì îáðàçîì, â ðåçóëüòàòå ôèçèêî-õèìè-
÷åñêèõ èññëåäîâàíèé ñîñòàâà è ñòðóêòóðû îáðàç-
öîâ óñòàíîâëåíî, ÷òî îñíîâíûìè êîìïîíåíòàìè
øëàìà ÿâëÿþòñÿ ñîåäèíåíèÿ æåëåçà è ìåäè, àíà-
ëîãè÷íûå ïî ñòðóêòóðíûì õàðàêòåðèñòèêàì ïðè-
ðîäíûì ìèíåðàëàì àêàãàíåèòó �-FeOOH è àòà-
êàìèòó Cu2Cl(OH)3, ÷òî ïîçâîëÿåò íà îñíîâà-
48 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 2
Ðèñ.1. Äåðèâàòîãðàììà èñõîäíîãî øëàìà: TG — èíòåãðàëü-
íàÿ êðèâàÿ ïîòåðè ìàññû; DTG — äèôôåðåíöèàëüíàÿ êðè-
âàÿ ïîòåðè ìàññû; DTA — äèôôåðåíöèàëüíàÿ êðèâàÿ òåï-
ëîâûõ ýôôåêòîâ.
íèè èçâåñòíûõ ñâîéñòâ ýòèõ ñîåäèíåíèé ðàçðà-
áîòàòü òåõíîëîãèþ óòèëèçàöèè ãàëüâàíîøëàìà ñ
ïðåäâàðèòåëüíûì èçâëå÷åíèåì èç íåãî ìåäè.
Äëÿ ýòîãî öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü ãèäðîìå-
òàëëóðãè÷åñêèå ïðèåìû, çàêëþ÷àþùèåñÿ â ñå-
ëåêòèâíîì âûùåëà÷èâàíèè ìåäè ñ ïîñëåäóþ-
ùèì ýëåêòðîîñàæäåíèåì åå â ÷èñòîì âèäå.
Îáåäíåííûé ïî ìåäè øëàì, ñîñòîÿùèé â îñíîâ-
íîì èç ñîåäèíåíèé æåëåçà, ïðèãîäåí â êà÷åñòâå
ñûðüÿ äëÿ ÷åðíîé ìåòàëëóðãèè [12] èëè äëÿ
ïðîèçâîäñòâà ïèãìåíòîâ [13].
Ìèíåðàë àòàêàìèò õîðîøî ðàñòâîðÿåòñÿ â
âîäíûõ ðàñòâîðàõ ìèíåðàëüíûõ è íåêîòîðûõ
îðãàíè÷åñêèõ êèñëîò, â NH4OH, KCN [6, 14].
Âûáîð ðàñòâîðèòåëÿ â äàííîé ðàáîòå îñóùåñòâ-
ëÿëè, èñõîäÿ èç óñëîâèÿ ïîñëåäóþùåãî èçâëå-
÷åíèÿ ìåäè èç âûùåëà÷èâàþùåãî ðàñòâîðà ìå-
òîäîì ýëåêòðîýêñòðàêöèè, ó÷èòûâàÿ ïðè ýòîì
íåãàòèâíîå âëèÿíèå áîëüøèõ êîíöåíòðàöèé æå-
ëåçà íà ïîëíîòó è ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ïðîöåññà
ýëåêòðîîñàæäåíèÿ ìåäè [14].
Àêâàêîìïëåêñû æåëåçà çíà÷èòåëüíî ïðî÷-
íåå àììèà÷íûõ, ïîýòîìó ñîåäèíåíèÿ æåëåçà
ïðàêòè÷åñêè íå ðàñòâîðÿþòñÿ â âîäíûõ ðàñòâî-
ðàõ àììèàêà. Â òî æå âðåìÿ àììèàê îáðàçóåò
ïðî÷íûå êîìïëåêñû ñ ìåäüþ, ÷òî ïîçâîëÿåò, èñ-
ïîëüçóÿ àììèà÷íûå âîäíûå ðàñòâîðû, îñóùåñò-
âëÿòü ñåëåêòèâíîå èçâëå÷åíèå ìåäè èç êîì-
ïëåêñíîãî ñûðüÿ.
Ìèíåðàëüíûå êèñëîòû ÿâëÿþòñÿ óíèâåð-
ñàëüíûìè ðàñòâîðèòåëÿìè äëÿ îñíîâíûõ ñîëåé
ìåäè è æåëåçà. Îíè ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû è
äëÿ ñåëåêòèâíîãî èçâëå÷åíèÿ ìåäè áëàãîäàðÿ
çíà÷èòåëüíîìó ðàçëè÷èþ ðÍ ðàñòâîðåíèÿ îñ-
íîâíûõ ñîëåé æåëåçà è ìåäè.
 äàííîé ðàáîòå ñ öåëüþ âûáîðà âûùåëà-
÷èâàþùåãî ðåàãåíòà, îòâå÷àþùåãî âñåì ïåðå÷èñ-
ëåííûì âûøå óñëîâèÿì, áûëè èñïîëüçîâàíû
ðàñòâîðû àììèàêà, à òàêæå ñåðíîé, ñîëÿíîé è
àçîòíîé êèñëîò. Êîíöåíòðàöèè ðåàãåíòîâ ñî-
ñòàâëÿëè 1 ã-ýêâ/ë. Êàê âèäíî èç ðèñ.2, ñòå-
ïåíü èçâëå÷åíèÿ ìåäè âñåìè ðàñòâîðèòåëÿìè
ðàñòåò ïðè óâåëè÷åíèè èçáûòêà ðåàãåíòà ïî îò-
íîøåíèþ ê ìàññå øëàìà è äîñòèãàåò 100 % ïðè
îáðàáîòêå øëàìà ðàñòâîðîì àììèàêà ïðè ìàññî-
âîì ñîîòíîøåíèè ðàñòâîðèòåëÿ è øëàìà 5 : 1. Â
ýòèõ æå óñëîâèÿõ íà 96–99 % ïðîèñõîäèò âû-
ùåëà÷èâàíèå ñîåäèíåíèé ìåäè ðàñòâîðàìè êè-
ñëîò. Ïðè ýòîì ïî ñòåïåíè âûùåëà÷èâàíèÿ àçîò-
íàÿ è ñîëÿíàÿ êèñëîòû ïðåâîñõîäÿò ñåðíóþ, îä-
íàêî îíè íå ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ ïî-
ñëåäóþùåé ýëåêòðîýêñòðàêöèè ìåäè, ïîñêîëüêó
â àçîòíîé êèñëîòå õîðîøî ðàñòâîðÿåòñÿ ìåòàë-
ëè÷åñêàÿ ìåäü, à â ñîëÿíîé êèñëîòå ðàñòâîðÿåò-
ñÿ ñâèíöîâûé àíîä, íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûé
â ïðîöåññàõ ýëåêòðîîñàæäåíèÿ ìåäè.
Íåçíà÷èòåëüíîå âîçðàñòàíèå ñòåïåíè èçâëå-
÷åíèÿ ìåäè ïðè óâåëè÷åíèè ìàññîâîé äîëè êè-
ñëîòû â ðåàêöèîííîé ñìåñè ñîïðîâîæäàåòñÿ
ðåçêèì ïàäåíèåì ðÍ ðàâíîâåñíîãî ðàñòâîðà,
÷òî âëå÷åò çà ñîáîé ïîâûøåíèå ðàñòâîðèìîñòè
ñîåäèíåíèé æåëåçà (ðèñ.3). Èçìåíÿÿ ìàññîâûå
äîëè ðàñòâîðèòåëÿ è øëàìà, ìîæíî ðåãóëèðî-
âàòü ðÍ ðàâíîâåñíîãî ðàñòâîðà òàêèì îáðàçîì,
÷òîáû èçáåæàòü çíà÷èòåëüíîãî ðàñòâîðåíèÿ æå-
ëåçà. Ïðè ñîîòíîøåíèè ìàññ ðàñòâîðèòåëÿ è
øëàìà mð : mø = 5 : 1 ïîêàçàòåëü ðÍ ðàâíîâåñ-
íûõ ðàñòâîðîâ êèñëîò áëèçîê ê 1,4, êîíöåíòðà-
öèÿ æåëåçà íå ïðåâûøàåò 20 ìã/ë.
Âûâîäû
Ïðîâåäåíî èññëåäîâàíèå õèìè÷åñêîãî è ôà-
çîâîãî ñîñòàâîâ øëàìà ãàëüâàíè÷åñêîãî ïðîèç-
âîäñòâà ïðåäïðèÿòèÿ ýëåêòðîííîé ïðîìûøëåí-
íîñòè, êîòîðîå ïîêàçàëî, ÷òî îñíîâíûìè ñîñòàâ-
ëÿþùèìè øëàìà ÿâëÿþòñÿ ñîåäèíåíèÿ, ïîäîá-
íûå ïðèðîäíûì ìèíåðàëàì àòàêàìèòó è àêàãà-
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 2 49
Ðèñ.2. Çàâèñèìîñòü ñòåïåíè âûùåëà÷èâàíèÿ ìåäè (nCu) èç
øëàìà ðàñòâîðàìè àììèàêà (1), àçîòíîé (2), ñîëÿíîé (3) è
ñåðíîé (4) êèñëîò îò ñîîòíîøåíèÿ ìàññîâûõ êîíöåíòðàöèé
ðàñòâîðîâ êèñëîò (mê) è øëàìà (mø).
Ðèñ.3. Çàâèñèìîñòü êîíöåíòðàöèè æåëåçà (CFe) è ðàâíîâåñ-
íûõ çíà÷åíèé pH â ðàñòâîðàõ àçîòíîé (1), ñîëÿíîé (2) è
ñåðíîé (3) êèñëîò îò ñîîòíîøåíèÿ ìàññîâûõ êîíöåíòðàöèé
ðàñòâîðîâ êèñëîò (mê) è øëàìà (mø).
íåèòó, à íàèáîëåå çíà÷èòåëüíóþ äîëþ ìàññû
øëàìà ñîñòàâëÿþò æåëåçî (45 %) è ìåäü (îêîëî
10 %). Èñõîäÿ èç äàííûõ î ôàçîâîì ñîñòàâå
øëàìà, ñäåëàí âûáîð âûùåëà÷èâàþùåãî ðåàãåí-
òà è îïðåäåëåíû îïòèìàëüíûå óñëîâèÿ âûùåëà-
÷èâàíèÿ. Ïîêàçàíî, ÷òî ïðè ìàññîâîì ñîîòíî-
øåíèè ðàñòâîðà è òâåðäîãî øëàìà ðàâíîì 5 ñòå-
ïåíü âûùåëà÷èâàíèÿ ìåäè ðàñòâîðàìè êèñëîò
ñîñòàâëÿåò 96–99 %, à íåçíà÷èòåëüíàÿ êîíöåí-
òðàöèÿ æåëåçà íå äîëæíà ïðåïÿòñòâîâàòü èñ-
ïîëüçîâàíèþ ðàâíîâåñíîãî âûùåëà÷èâàþùåãî
ðàñòâîðà äëÿ ýëåêòðîýêñòðàêöèè ìåäè.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. Ïàëüãóíîâ Ï.Ï., Ñóìàðîêîâ Ì.Â. Óòèëèçàöèÿ ïðî-
ìûøëåííûõ îòõîäîâ. — Ì. : Ñòðîéèçäàò, 1990.
— 352 ñ.
2. Bobrowski A. // Environ. Sci. Technol. — 1997. —
Vol. 31, ¹ 3. — P. 745–749.
3. Êóïðèÿíîâ Ï.Þ. Ïðîèçâîäñòâî òÿæåëûõ öâåòíûõ
ìåòàëëîâ èç ëîìà è îòõîäîâ. — Õàðüêîâ : Îñíîâà,
1992. — 399 ñ.
4. ×àëûé Â.Ï. Ãèäðîîêèñè ìåòàëëîâ. — Êèåâ : Íàóê.
äóìêà, 1972. — 210 ñ.
5. Âèòîâñêàÿ È.È. Íîâûå äàííûå ïî ìèíåðàëîãèè çî-
íû îêèñëåíèÿ ìåñòîðîæäåíèÿ Àê÷ïòûë â öåí-
òðàëüíîì Êàçàõñòàíå // Êîðà âûâåòðèâàíèÿ. —
Ì., 1960. — Âûï. 3. — C. 74–116.
6. Pat. 4326854 Germany, IC5 C 23 G 1/36. Verfaren zur
Regenerierung einer Metallionen und Schwetelsaure
enthaltende wassrigen Losung sovie Vorrichung. —
Publ. 16.02.95.
7. Mackay A.L. // Mi. mag. — 1960. — Vol. 32. —
P. 545–557.
8. Òèõîíîâ À.Ñ., Âèò÷åíêî Í.Ê., Òàëàëàåâà Î.Ä.,
ßøêîâà Ò.È. // Æóðí. íåîðãàí. õèìèè. — 1957.
— T. 2, ¹ 9. — C. 243–246.
9. Ãåðìàí Ë.Ä. Íåêîòîðûå ìèíåðàëû çîíû îêèñëåíèÿ
Áëÿâèíñêîãî ìåñòîðîæäåíèÿ // Êîðà âûâåòðèâà-
íèÿ. — Ì., 1960. — Âûï. 3. — Ñ. 117–135.
10. Ìèõååâ Â.È. Ðåíòãåíîìåòðè÷åñêèé îïðåäåëèòåëü
ìèíåðàëîâ. — Ì. : Ãîñãåîëòåõèçäàò, 1957. — 867 ñ.
11. Òåðìè÷åñêèé àíàëèç ìèíåðàëîâ è ãîðíûõ ïîðîä.
— Ë. : Íåäðà, 1974. — 399 ñ.
12. Galvanikschlam-Verwertung-USA and Deutschland
// Galvanotechnik. — 1994. — Bd. 85, ¹ 5. —
S. 1621–1628.
13. Evances in metal recovery / Klos Klaus-Peter //
SOR/FIN 91: PROC. 78th AESF Annu. Techn.
Cont., Toronto, Yune 24–27, 1991. — Orlando
(Fla), 1991. — P. 919–925.
14. Walter-Levy L., Goreand M. // Bulletin de la
Sosiete chimiqne de France. — 1969. — ¹ 8. —
P. 2623–2634.
50 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 2
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 15.12.08
Non-Ferrous Metals Extraction
from Galvanic Manufacture Sludge
Klishchenko R.Ye., Kosorukov À.À.,
Chebotareva R.D., Goncharuk V.V.
The Institute of Colloid Chemistry
and Water Chemistry of NASU, Kiev
The chemical and phase-disperse structures of the electronic industry manufacture sludge
are investigated. It is displayed that the sludge basic components are compounds of cop-
per and iron similar to natural minerals atacamit and acaganeit. It is proposed to extract
copper from galvanic sludge solutions of mineral acids or ammonia due to the high cop-
per content in sludge.
Key words: galvanic manufacture sludge, nonferrous metals, acid leaching.
Received December 15, 2008
|