Введение
1. Действующие методы и технологии переработкиникелевых и медных техногенных отходов получением готовой металлопродукции 17
1.1. Методы переработки никелевых и медных техногенных отходов 17
1.1.1. Метод механической переработки 17
1.1.2. Метод пирометаллургической переработки 18
1.1.3. Метод гидрометаллургической переработки 21
1.2. Мировое производство никеля и меди 22
1.2.1. Отечественные технологии производства ипотребления никелевых и медных анодов 23
1.2.1.1. Никелевый серосодержащий анод или никель S-типа 23
1.2.1.2. Медный фосфорсодержащий анод или медь типаАМФ 29
1.2.1.3. Преимущества и недостатки отечественных технологий производства никелевых и медных анодов и защита окружающей среды 32
1.2.2. Производство никелевых и медных анодов за рубежом(на примере компании "INCO Corporation Ltd") 34
1.2.2.1. Производство никелевых анодов 34
1.2.2.2. Производство медных анодов 37
1.3. Производство катодных осадков 37
1.3.1. Производство катодных осадков из никельсодержащихэлектролитов 37
1.3.2. Производство катодных осадков из медьсодержащих электролитов 43
1.3.3. Регенерация никель- и медьсодержащих электролитов 43
1.4. Выводы 46
CLASS 2. Методики проведения исследований CLASS 49
2.1. Изучение характеристик и свойств никелевых и медных техногенных отходов 50
2.2. Постановка экспериментов, связанных дезинтеграцией отходов и выделением металлической фазы 51
2.3. Постановка экспериментов, связанных с пирометаллургии-ческим рафинированием расплавов меди 53
2.4. Постановка экспериментов, связанных с электрорафинированием никеля и меди 57
2.5. Обработка результатов экспериментов 66
3. Исследование процесса механической переработки никелевых и медных техногенных отходов и разработка технологии производства металлическихконцентратов 67
3.1. Переработка никелевых техногенных отходов 67
3.1.1. Переработка никелевых гальванических шламов 67
3.1.2. Переработка никелевых металлургических шлаков... 76
3.1.3. Переработка медных металлургических шлаков 78
3.2. Исследование процесса измельчения техногенных отходов
3.2.1. Измельчение никелевых гальванических шламов 80
3.2.2. Измельчение никелевых и медных металлургических шлаков 83
3.3. Дробление медных металлургических шлаков 86
3.4. Схема механической переработки техногенных отходов
3.5. Выводы 90
4. Исследование процесса пирометаллургическогорафинирования медных концентратов и разработкатехнологии производства слитков марочныхсплавов 91
4.1. Рафинирующий переплав медных концентратов в индукционных печах 91
4.1.1. Рафинирование солевым флюсом 93
4.2. Исследование процесса рафинирования медных концентратовпаро-газовыми средами в условиях индукционной плавки .. 94
4.2.1. Анализ фазовых равновесий и термодинамических свойств систем: Си-О; Cu-Н; Си-О-Н 95
4.2.2. Разработка математической модели оценки термодинамических свойств системы Си-О-Н 99
4.2.3. Оценка растворимости водорода и кислорода в металлических расплавах меди в условиях их контакта сводяным паром 105
4.2.4. О некоторых аспектах механизма растворимости водяногопара в металлических расплавах меди 107
4.2.5. Исследование макрокинетических закономерностей и режимно-параметрическое обоснование процесса окисления металлических расплавов меди паровоздушными смесями 109
4.2.6. Опытно-промышленные испытания и освоение технологии плавки медных концентратов в индукционных печах 117
4.2.6.1. Окисление медного расплава паровоздушной смесью 199
4.2.6.2. Поведение примесей в процессе рафинирования меди 121
4.2.6.3. Особенности механизма жидкофазного окисления примесей в расплавах меди 126
4.2.6.4. Оценка перехода в газовую фазу меди и примесей 135
4.3. Выводы 144
5. Исследование процесса злектрорафинрїрованияникеля и меди и разработка технологии производства катодных осадков, легированных серой ифосфором 147
5.1. Каталитическое действие серы на процесс растворения металлических расплавов на основе никеля 147
5.2. Исследование процесса электроформования катодныхосадков никеля и меди, легированных серой и фосфором... 152
5.2.1. Производство рафинированных катодных осадков изразличных типов никель- и медьсодержащих электролитов 152
5.3. Изучение электрохимической активности легированныхкатодных осадков никеля 158
5.4. Изучение электрохимической активности легированных катодных осадков меди 174
5.5. Изучение химических составов и механических свойств влегированных никелевых и медных катодных осадков 178
5.6. Выводы. 181
6. Исследование процесса электроформованияникелевых и медных шарообразных катодных осадков и их использование при производствегальванических покрытий 183
6.1. Изучение выравнивающей и рассеивающей способностиникельсодержащих электролитов типа Уоттса, на основеметансульфоновой кислоты (МСК) и ацетата никеля 183
6.2. Оптимизация процесса электроформования никелевогокатодного осадка шарообразной формы 188
6.3. Качество никелевых катодных осадков и их анодноерастворение 193
6.4. Разработка технологии катодного электроформованияникелевых и медных шарообразных осадков 196
6.4.1. Установка для электроформования шарообразныхкатодных осадков 196
6.4.1.1. Катодное электроформование никелевыхкатодных осадков 199
6.4.2. Влияние параметров электролиза на процессэлектроформования никелевых катодных осадковшарообразной формы 209
Стр. 6.4.3. Катодное электроформование медных шарообразныхосадков 210
6.5. Использование никелевых и медных шарообразныхкатодных осадков, легированных серой и фосфором, припроизводстве гальванических покрытий 213
6.6. Выводы 215
7. Внедрение разработанных технологий рафиниро-вания никелевых и медных техногенных отходовв действующее производство 216
7.1. Производство концентратов, обогащенных металлической фазой, и их индукционный переплав 216
7.2. Рафинирующая индукционная плавка медных концентратов 217
7.3. Электрорафинирование металлических концентратов 221
7.3.1. Производство плоских катодных осадков 221
7.3.2. Производство шарообразных катодных осадков. Примеры 221
7.4. Очистка электролитов никелирования ионов железа (II) 226
7.5. Производство никелевых и медных тонколистовых анодов 227
7.6. Оценка качества готовой продукции 230
7.7. Выводы 238
8. Сравнительная оценка экономической эффектив-ности разработанных технологий 239
8.1. Сравнительная оценка экономической эффективности технологии использования никелевых техногенных отходов при производстве никелевых анодов 239
8.2. Сравнительная оценка экономической эффективности технологии использования медных техногенных отходов при производстве медных анодов 244
8.3. Схема использования никелевых и медных техногенных отходов при производстве гальванических покрытий 246
8.4. Выводы 250
Заключение 251
Список использованной литературы 256
Приложения 280
