ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2015-11-13-17ekip-663Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSПереработка отвальных шлаков медно-никелевого производства с получением кремнеземсодержащих добавок для вяжущихProcessing of copper and nickel waste slag to get silica-containing additives for binding materialsТюкавкинаВ.В.TyukavkinaV.V.

канд. техн. наук, cт. науч. сотрудник

Cand. Sci. (Eng.), senior researcher

podpiska@kalvis.ruКасиковА.Г.KasikovA.G.

канд. хим. наук, зав. сектором

Cand. Sci. (Chem.), Head of Department

podpiska@kalvis.ruМайороваЕ.А.MayorovaE.A.

инженер

engineer

podpiska@kalvis.ruГуревичБ.И.GurevichB.I.

канд. техн. наук, вед. науч. сотрудник

Cand. Sci. (Eng.), lead researcher

podpiska@kalvis.ruНерадовскийЮ.Н.NeradovskyYu.N.podpiska@kalvis.ruИнститут химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАНРоссияI.V.Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of the Kola Science Center of the Russian Academy of SciencesRussian Federation20151311201519111317Copyright © ООО "Калвис", 20152015ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/663

Показано, что отвальные шлаки медно-никелевого производства загрязняют окружающую среду тяжелыми металлами. С целью утилизации шлаков проведены исследования по извлечению из них цветных металлов и получению кремнезема для последующего использования в составе вяжущих. Первичные концентраты цветных металлов могут быть получены при флотационном и гидрохимическом обогащении шлаков. Установлено, что кремнийсодержащие продукты, полученные в результате отделения цветных металлов, могут быть эффективно использованы в составе шлакопортландцемента, мелкозернистого бетона и магнезиального вяжущего. Использование растворов соляно- или сернокислотного выщелачивания и порошков кремнезема с высокой удельной поверхностью (270 - 753 м2/г) , полученных из отвального медно-никелевого шлака, позволило получить водостойкое, несклонное к растрескиванию структуры магнезиальное вяжущее с достаточно высокой прочностью.

Copper and nickel waste slag are claimed to pollute the environment with heavy metals. With a view to recycling of waste slag, research has been carried out to recover non-ferrous metals from them and get silica to be used in production of binding materials. It is shown that preconcentrates of non-ferrous metals can be obtained at the floatation concentration and hydrochemical treatment stages. Silica-containing products resulting from separation of non-ferrous metals can be efficiently used in slag portland cement, fine concrete and magnesia binding material. The use of hydrochloric or sulfuric acid leaching and silica powders with high-surface area (270-753 m2/g) from copper and nickel slag resulted in water-resistant high-strength magnesia binding material not prone to cracking.

шлаквыщелачиваниекремнеземсодержащие добавкипортландцементмагнезиальное вяжущеепрочностьslagleachingsilica-containing additivesportland cementmagnesia binding materialstrengthReferencesПриймак Т.И., Зосин А.П., Маслобоев В.А. Экологические аспекты гипергенеза минерального сырья в условиях Арктики. Апатиты: изд-во КНЦ РАН, 2013. 108 с.Приймак Т.И., Зосин А.П., Маслобоев В.А. Экологические аспекты гипергенеза минерального сырья в условиях Арктики. Апатиты: изд-во КНЦ РАН, 2013. 108 с.Касиков А.Г., Майорова Е.А., Нерадовский Ю.Н. Исследование структуры и химической устойчивости отвальных шлаков медно-никелевого производства // Сб. материалов III Межд. конф. по химии и химической технологии. Ереван, 16-20 сентября 2013. С.56-59.Касиков А.Г., Майорова Е.А., Нерадовский Ю.Н. Исследование структуры и химической устойчивости отвальных шлаков медно-никелевого производства // Сб. материалов III Межд. конф. по химии и химической технологии. Ереван, 16-20 сентября 2013. С.56-59.Калмыкова Ю.С. Переработка отвальных доменных шлаков с получением шлакощелочных вяжущих // Эко логия и промышленность России. 2014. Март. С.21-25.Калмыкова Ю.С. Переработка отвальных доменных шлаков с получением шлакощелочных вяжущих // Эко логия и промышленность России. 2014. Март. С.21-25.Рахимова Н.Р., Рахимов Р.З., Фатыхов Г.А. Комплексное использование шлаков и бетонного лома в производстве шлакощелочных вяжущих // Экология и промышленность России. 2012. Февраль. С.39-41.Рахимова Н.Р., Рахимов Р.З., Фатыхов Г.А. Комплексное использование шлаков и бетонного лома в производстве шлакощелочных вяжущих // Экология и промышленность России. 2012. Февраль. С.39-41.Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Использование техногенного сырья цветной металлургии в производстве керамических плиток без применения природного традиционного сырья // Экология и промышленность России. 2011. Июнь. С.49-51.Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Использование техногенного сырья цветной металлургии в производстве керамических плиток без применения природного традиционного сырья // Экология и промышленность России. 2011. Июнь. С.49-51.Строительные материалы из минерального сырья Кольского полуострова. Ч. 2. Апатиты: изд-во КНЦ РАН. 2003. 430 с.Строительные материалы из минерального сырья Кольского полуострова. Ч. 2. Апатиты: изд-во КНЦ РАН. 2003. 430 с.Baghalha M., Papangelakis V.G., Curlook W. Factors affecting the leachability of Ni/Co/Cu slags at high temperature // Hydrometallurgy. 2007. V. 85. Р.42-52Baghalha M., Papangelakis V.G., Curlook W. Factors affecting the leachability of Ni/Co/Cu slags at high temperature // Hydrometallurgy. 2007. V. 85. Р.42-52Philip K. Gbor, Shamie Hoque, Charles Q. Jir Dissolution behavior of Fe, Co, and Ni from non-ferrous smelter slag in aqueous sulphur dioxide // Hydrometallurg. 2006. V. 81. Р.130-141.Philip K. Gbor, Shamie Hoque, Charles Q. Jir Dissolution behavior of Fe, Co, and Ni from non-ferrous smelter slag in aqueous sulphur dioxide // Hydrometallurg. 2006. V. 81. Р.130-141.Altundogan H.S., Boyrazli M., Tumen F. A study on the sulphuric acid leaching of copper converter slag in the presence of dichromate // Minerals Engineering, 2004. V. 17. Р.465-467.Altundogan H.S., Boyrazli M., Tumen F. A study on the sulphuric acid leaching of copper converter slag in the presence of dichromate // Minerals Engineering, 2004. V. 17. Р.465-467.Yunjiao Li., Perederiy I.,Papangelakis V.G. Cleaning of waste smelter slag and recovery of valuable metals by pressure oxidative leaching // Hazardous Materials. 2008. V. 152. Р.607-615.Yunjiao Li., Perederiy I.,Papangelakis V.G. Cleaning of waste smelter slag and recovery of valuable metals by pressure oxidative leaching // Hazardous Materials. 2008. V. 152. Р.607-615.Потапов В.В., Шитиков Е.С., Трутнев Н.С. и др. Влияние наночастиц кремнезема на прочностные характеристики цементных образцов // Физика и химия стекла. 2011. Т. 37. № 1. С.135-145.Потапов В.В., Шитиков Е.С., Трутнев Н.С. и др. Влияние наночастиц кремнезема на прочностные характеристики цементных образцов // Физика и химия стекла. 2011. Т. 37. № 1. С.135-145.Номоев А.В., Лыгденев В.Ц., Урханова Л.А., Лхасаранов С.А. Мелкозернистый цементный бетон с нанодисперсным модификатором // Нанотехнологии в строительстве. 2010. № 4. С.42-52.Номоев А.В., Лыгденев В.Ц., Урханова Л.А., Лхасаранов С.А. Мелкозернистый цементный бетон с нанодисперсным модификатором // Нанотехнологии в строительстве. 2010. № 4. С.42-52.Лукутцова Н.П., Матвеева Е.Г., Фокин Д.Е. Исследование мелкозернистого бетона, модифицированного наноструктруктурной добавкой // Вестник БГТУ. 2010. № 4. С.6-11.Лукутцова Н.П., Матвеева Е.Г., Фокин Д.Е. Исследование мелкозернистого бетона, модифицированного наноструктруктурной добавкой // Вестник БГТУ. 2010. № 4. С.6-11.Byung-Wan Jo, Chang-Hyun Kim, Jae-Hoon Lim. Characteristics of cement mortal with nanoSiO2 particles // ACI Materials Journal. 2007. Vol. 104. № 3. P.404.Byung-Wan Jo, Chang-Hyun Kim, Jae-Hoon Lim. Characteristics of cement mortal with nanoSiO2 particles // ACI Materials Journal. 2007. Vol. 104. № 3. P.404.Пат. 2246464 РФ, МПК7 С04В28/30. Композиция на основе магнезиального вяжущего / Леонтьев И.В., Крамар Л.Я., Королев А.С., Трофимов Б.Я., Баранов Р.С.; ООО «Уралгерметик». №2001122345/03; заявл.08.08.2001; опубл. 20.02.2005. Бюл. № 5.Пат. 2246464 РФ, МПК7 С04В28/30. Композиция на основе магнезиального вяжущего / Леонтьев И.В., Крамар Л.Я., Королев А.С., Трофимов Б.Я., Баранов Р.С.; ООО «Уралгерметик». №2001122345/03; заявл.08.08.2001; опубл. 20.02.2005. Бюл. № 5.Wei Jiangxiong, Yu Qijun, Zhang Wensheng, Zhang Hongtao. Reaction products of MgO and microsilica cementitious materials at different temperatures // J.Wuhan Univ. Technol. Mater. Sci. Ed. 2011. 26. № 4. Р.745-748.Wei Jiangxiong, Yu Qijun, Zhang Wensheng, Zhang Hongtao. Reaction products of MgO and microsilica cementitious materials at different temperatures // J.Wuhan Univ. Technol. Mater. Sci. Ed. 2011. 26. № 4. Р.745-748.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.