Каримова Люция Монировна, доктор технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Научно-исследовательской лаборатории
100000, г. Караганда, ул. Бухар-Жырау, 48
Lyutsiya M. Karimova, Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Leading Researcher of the Research Laboratory
48, Bukhar-Zhyrau St., Karaganda 100000
Хажимухаметов Тагир Айдарович, инженер
100000, г. Караганда, ул. Бухар-Жырау, 48
Tagir A. Khazhimukhametov, Engineer
48, Bukhar-Zhyrau St., Karaganda 100000
Кайралапов Ерлан Токпаевич, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Научно-исследовательской лаборатории
100000, г. Караганда, ул. Бухар-Жырау, 48
Yerlan T. Kairalapov, Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher of the Research Laboratory
48, Bukhar-Zhyrau St., Karaganda 100000
Юн Александр Борисович, доктор технических наук, директор
100000, г. Караганда, ул. Бухар-Жырау, 48
Alexander B. Yun, Dr. Sci. (Eng.), Director
48, Bukhar-Zhyrau St., Karaganda 100000
Цель – исследование физико-химических особенностей процесса осаждения высококачественного железного концентрата из растворов азотнокислотного выщелачивания бедного медно-сульфидного сырья и получение высокорентабельного, пригодного для непосредственной переработки на предприятиях черной металлургии продукта. Для проведения экспериментов по получению богатого и обедненного по содержанию примесей железного концентрата использован гидролитический осадок, содержащий 54,6% железа и многочисленные примеси, полученный при переработке растворов азотнокислотного выщелачивания чернового медного сульфидного концентрата Жезказганского месторождения. Для проведения аналитических исследований исходных материалов и получаемых продуктов изучаемых процессов применены современные аттестованные методы: рентгеноспектральный, рентгенофазовый, атомно-абсорбционный анализы, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Получен высококачественный железный концентрат, содержащий минимальные количества кремния, алюминия, фосфора и серы. Получены частные и обобщенные уравнения, которые позволяют судить о влиянии исследуемых факторов на показатели процесса получения железного концентрата. Рассчитано значение кажущейся энергии активации процесса – 46,77 кДж/моль, что, вероятно, свидетельствует о наличии диффузионных затруднений, вызванных образованием твердых продуктов, пассивирующих поверхность растворяемого материала. Показана принципиальная возможность получения высококачественного железного концентрата из промпродуктов переработки бедного медно-сульфидного концентрата Жезказганского месторождения. В ходе математической обработки экспериментальных данных определены уравнения, характеризующие степень влияния изучаемых факторов на показатели процесса. Установлено, что процесс получения кондиционного железного концентрата протекает в режиме диффузионных ограничений. Впервые получены многофакторные обобщенные зависимости для рассматриваемого процесса. Выполнены их аналитические преобразования. Эти методы могут быть использованы для изучения аналогичных процессов переработки подобного металлургического сырья.
The purpose of the paper is to study the physical and chemical features of high-quality iron concentrate precipitation from nitric acid leaching solutions of low-grade copper-sulfide raw materials, and to obtain a highly profitable product which is suitable for direct processing at ferrous metallurgy enterprises. To conduct the experiments on obtaining impurity rich and depleted iron concentrate a hydrolytic precipitate containing 54.6% iron and numerous impurities obtained as a result of processing of nitric acid leaching solutions of rough copper sulfide concentrate from the Zhezkazgan deposit is used. Analytical studies of initial materials and resulting products of the processes under investigation are conducted using the modern certified methods including the x-ray spectral, x-ray phase, atomic absorption analysis, mass spectrometry method with inductively coupled plasma. We have obtained a high-quality iron concentrate containing minimal amounts of silicon, aluminum, phosphorus and sulfur as well as partial and generalized equations that give an idea of the influence of the studied factors on the indicators of the iron concentrate production process. The apparent activation energy of the process has been calculated – 46.77 kJ/mol. It probably indicates the presence of diffusion complications caused by the formation of solid products passivating the surface of the material being dissolved. The principal possibility of obtaining high-quality iron concentrate from processing poor copper-sulfide concentrate middlings of the Zhezkazgan deposit is shown. The mathematical processing of experimental data has resulted in the determination of equations that characterize the degree of influence of the studied factors on the process indicators. It is found out that the production process of the saleable iron concentrate proceeds in the mode of diffusion restrictions. It is the first time, when multivariate generalized dependencies are obtained for the process under consideration and their analytical transformations are performed. These methods can be used to study the analogous processing of similar metallurgical raw materials.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.