Загрязнение медью. Экологическая безопасность в металлургии

Когда из рабочего раствора или из промышленных стоков и отходов извлекают практически весь целевой металл, почти полностью отпадает необходимость переработки опасных отходов, а значит, в окружающую среду поступает меньше опасных соединений, значительно снижается потребление нейтрализующих реагентов; подразумеваются гораздо более безопасные условия труда для рабочего персонала.

Это возможно за счёт того, что электролит изолирован от окружающей среды, что исключает наличие испарений кислот, которые являются канцерогенными.

Кроме того, снижается объём добавляемой серной кислоты, поэтому уровень вредных веществ для её производства — минимальный. Речь идёт о технологии «вихревого» электролиза, разработанной в 1992 году.

Приведём пример по извлечению меди: содержание этого вещества в растворе после процесса emew электролиза снижается до 1 г/л в сравнении с более чем 20–30 г/л после стандартного обменного процесса.

В результате из раствора извлекается практически весь металл, поэтому можно смело говорить о рациональном природопользовании.

К тому же, когда содержание меди в сернокислом растворе снижается, при его возврате в процесс кучного выщелачивания повышается эффективность процесса и увеличивается общее количество извлекаемой дополнительной меди из кучи.

Иными словами, из самой кучи удаётся извлечь большее количество дополнительной меди, которая осталась бы там при использовании раствора после стандартного обменного процесса, что также говорит о рациональном использовании природных ресурсов.

Суть технологии

Её можно назвать уникальной по нескольким причинам. Рабочий раствор прокачивается между катодом и анодом под определённым давлением в закрытой системе, состоящей из цилиндрических анода и катода, благодаря чему значительно повышается массообмен, а значит, возможно извлечь дополнительное количество целевого металла.

На поверхность катода и анода нанесён специально разработанный материал, поэтому они подвержены минимальному износу.

Система emewNet контролирует регулируемые параметры давления подачи раствора, температуры, различные диапазоны силы тока, таким образом, можно добиться оптимальной скорости при максимальном извлечении целевого металла из раствора. Датчики в системе и в каждой ячейке emew позволяют вывести все параметры на мониторы.

Ручная работа нужна, только чтобы извлекать готовые катоды с помощью специально разработанной головки — харвестера — и подъёмника.

Автоматизация при извлечении серебряного порошка

Конструкция ячейки emew представляет собой два концентрических рубчатых электрода с крышками на торцах, что образуют закрытую камеру, через которую на высокой скорости прокачивается электролит. В результате подаваемого на электроды напряжения происходит реакция осаждения металла на катоде.

Что касается серебра, исходный материал сначала растворяется в азотной кислоте для получения электролита, обогащённого серебром. Золото и металлы платиновой группы немедленно извлекаются из раствора и отправляются на отдельное рафинирование.

Серебросодержащий электролит подаётся из резервуара на ячейки emew через нижний трубопровод. Электрический ток, подаваемый на электроды, приводит к осаждению на катоде серебра в виде порошка.

Серебряный порошок высокой частоты периодически смывается с катода при помощи автоматического цикла. Во время сбора подача тока прекращается и электролит на высокой скорости прокачивается в обратном направлении. В результате металлический порошок смывается с катода в сборный резервуар. После сбора подача электролита и подача тока возобновляется и процесс повторяется.

Такой автоматизированный процесс требует на 2/3 меньше оборотных средств в сравнении с обычным электролитическим рафинированием.

В чём принципиальное отличие этого метода и стандартного обменного процесса электролиза? В последнем случае электролит находится в неподвижном состоянии. По мере снижения концентрации рядом с катодом образуются так называемые обеднённые зоны, концентрация целевого металла в которых ниже, чем в целом по раствору. При вихревом потоке такое явление полностью отсутствует.

Окупится ли оборудование?

Этот вопрос необходимо рассматривать в комплексе. Для стандартного обменного процесса необходимо проектировать фундамент и резервуары, просчитать и установить систему вентиляции с дорогостоящими фильтрами, которые требуют замены и постоянного обслуживания.

Кроме того, возможны потери объёмов металла, которые можно было бы извлечь и реализовать, получив дополнительную прибыль. На производствах с использованием стандартного обменного процесса пытаются бороться с влиянием испарений: закупают поверхностные активные вещества, шарики для уменьшения площади испарения, плёнки, респираторы и другие средства защиты, что требует вложения дополнительных средств.

В случае emew испарения отсутствуют, так как система закрыта, следовательно, отсутствуют и расходы на вентиляцию и средства защиты. Плюс добавочная прибыль от реализации дополнительных объёмов металла. Определённые расчёты позволяют сделать выводы о сжатых сроках окупаемости и сохранении здоровья рабочего персонала. Использование компактных модульных установок позволяет добавлять новые ячейки для увеличения производительности.

Существуют мобильные варианты, чтобы в сжатые сроки свернуть производство и перенести на новое месторождение, что затруднительно со стационарными установками для стандартного обменного процесса.

С корабля на бал: выход на российский рынок

В современном мире всё больше промышленных предприятий уделяют внимание вопросам рационального использования природных ресурсов и повышению экологической безопасности, среди них компании, которые занимаются добычей и обогащением меди, никеля, кобальта, олова, цинка и некоторых драгоценных металлов. В России у emew реализовано два проекта: завод по извлечению серебра и пилотный проект, состоящий из двух ячеек emew для извлечения меди.

СПРАВКА

Благодаря снижению содержания целевого металла в оборотном растворе из кучи извлекается дополнительное количество металла

Вихревой электролиз emew используют Samsung, Bosch, Molymet, Freeport, Vedanta.
Вихревой электролиз позволяет получить товарную катодную медь высокой степени чистоты (>99,99%) в соответствии с требованиями Лондонской биржи металлов.

По материалам ГК emewCorporation (Ванкувер, Канада)