Перспективы извлечения некоторых металлов из сырья и отходов ферросплавного производства

В настоящее время проблемы более глубокой и комплексной переработки минерального сырья на каждом предприятии являются одним из приоритетных [ 1 ] . Хромитовые руды в качестве микропримесей содержат марганец, титан, никель, кобальт, платиноиды, медь (до 0,01 %), галлий (до 20 г/т), золото и серебро (до 1 г/т) и другие [ 2 ] .

Прогнозные ресурсы платиновых металлов для всего главного рудного тела Кемпирсая оцениваются в более чем 700 т. Для сравнения, по опубликованным данным [ 3, 4 ] общие запасы металлов платиновой группы на начало 2010 г. оцениваются в 100 тыс. т. Причем распределены они неравномерно: ЮАР (63,00 тыс. т разведанных запасов при 70,00 тыс. т общих), Россия (6,20/6,60), США (0,90/2,00), Канада (0,31/0,39) [3].

Наиболее ценной примесью являются элементы платиновой группы (ЭПГ), средняя концентрация которых в рудах составляет 0,7 г/т. Это содержание имеет промышленное значение, но из-за отсутствия технологии обогащения ЭПГ уходят в отвалы. Представлены ЭПГ тугоплавкими редкими платиноидами – Оs, Ir, Ru, (95 % от суммы); собственные минералы ЭПГ представлены ось-миевым лауритом, иридосмином, рутеносмири-дом, ирарситом и др. Присутствуют они в форме тонких (5–50 мкм) вростков в арсенидах, сульфидах железа и меди, хромшпинелидах и силикатах.

Обнаружено наличие ценных компонентов состава микропримесей в руде, шлаках и пылях газочисток производства феррохрома (АЗФ АО «ТНК Казхром»). Анализы выполнялись методом нейтронной активации, путем облучения собран- ных проб потоком нейтронов в реакторе Белоярской АЭС с последующим измерением спектров наведенной радиоактивности на базе ядерно-физической лаборатории. Полученные результаты приведены в таблице.

Нейтронно-активационный анализ промпро-дуктов позволяет сделать следующие выводы:

• 1.    Богатые сплошные руды Донского ГОКа содержат повышенное количество осмия и кобальта, что подтверждает данные других авторов [ 2 ] .

• 2.    При производстве феррохрома происходит перераспределение осмия и переход его в шлаки и пыли высокоуглеродистого феррохрома до 1,5 г/т. При этом наблюдается концентрация в этих продуктах скандия до10,0 г/т, что представляет самостоятельный интерес. Практически весь кобальт переходит в шлаки высокоуглеродистого феррохрома.

• 3.    Промпродукты низкоуглеродистого феррохрома характеризуются пониженным содержанием осмия и кобальта с небольшой концентрацией скандия до 5,5 г/т.

Выполнена работа по комплексной оценке ценности металлургических шлаков, в том числе и по определению в них платиноидов. Анализы выполнялись в химической лаборатории (вид анализа спектрально-пробирный). Проанализировано 20 проб из керна разведочных скважин на шлакоотвале АЗФ.

Результаты таковы: платина <  0,04 г/т; осмий <  1,0 г/т; палладий - 0,04 г/т; рутений <  1,0 г/т; родий – 0,04 г/т; иридий – 0,04 г/т.

Данные химической лаборатории, особенно по Os и Ru (менее 1 г/т), представляются не вполне

Результаты нейтронного активационного анализа проб АЗФ, г/т

№ п/п Образцы Скандий Осмий Кобальт 1 Хромовая руда 2,2 2,3 63,0 2 Шлак высокоуглеродистый 10,1 1,4 58,0 3 Шлак низкоуглеродистый 5,5 1,2 15,0 4 Пыль высокоуглеродистая 3,8 1,2 26,0 5 Пыль низкоуглеродистая 3,7 < 1,0 24,0 6 Низко-Si-Cr концентрат 1,5 2,8 30,0 7 Железорудный концентрат 9,5 < 1,0 61,0 удовлетворительными и корректными, так как содержание в десятые г/т уже должно учитываться при подсчете запасов.

Особо важной проблемой является разработка и освоение технологии получения металлов платиновой группы на стадии пирометаллургического и химического передела. Поскольку до настоящего времени значительных успехов в этом достигнуто не было, уникальный Кемпирсайский массив хромитовых руд, являясь фактически огромным месторождением платиноидов, не стал базой для их промышленной добычи.

В заключение проведем обсуждение экономического и технологического характера по данной теме. При современной цене на платиновые металлы более 1550 долларов США за унцию (31,1 г) и общих запасах платиноидов Кемпирсая в 700 тонн, простейший расчет показывает, что стоимость платиноидов оценивается свыше 10 000 млн долларов США. Если в первом приближении 50 % этой суммы отнести к накладным расходам, то экономический эффект извлечения ЭГП составит 5000 млн долларов.

Таким образом, для промышленного извлечения платиноидов необходимо привлечение крупных научных инженерных кадров Казахстана и стран СНГ. Для эффективного проведения иссле- довательских и внедренческих работ целесообразно создание временных трудовых коллективов (ВТК) с привлечением работников производства и науки.