Томские ученые предложили способ комплексной переработки пиритных огарков
Серная кислота — один из основных продуктов химической промышленности. Благодаря уникальной способности вытягивать воду из веществ, ее применяют для осушения газов. Серную кислоту используют в производстве красителей, для получения различных минеральных кислот и солей, как электролит в свинцовых аккумуляторах, для создания дымообразующих и взрывчатых веществ, различных синтетических моющих средств, применяют в нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и других крупных отраслях промышленности.
"С прошлого века главным методом ее получения являлся обжиг пиритного концентрата. Пирит — минерал железа класса сульфидов, в составе которого нередки примеси золота, кобальта, меди и других цветных металлов, — рассказывает сотрудник кафедры химической технологии редких, рассеянных и радиоактивных элементов Томского политеха Андрей Смороков . — В результате обжига пирита образуются отходы сернокислотного производства — пиритные огарки. Имея в своем составе ценные компоненты, раньше эти отходы просто складировались на полигонах, ввиду нерентабельности их переработки. В России объем таких отходов составляет не менее 30 млн тонн".
С помощью технологии томских политехников возможна комплексная переработка пиритных огарков с получением широкого спектра продукции: золота, серебра, меди, цинка, железа и его соединений, а также других полезных металлов.
"В зависимости от состава, мы сушим и обжигаем пиритные огарки. Далее проводится их спекание с хлоридом аммония, в результате чего образуются комплексные хлораммонийные соединения, которые при дальнейшем нагревании разлагаются. Благодаря этой технологии мы можем получить хлориды всех элементов, которые можно разделять, просто регулируя температуру. А дальше, в зависимости от нашей цели, получаем различные соединения цветных металлов или железа, — объясняет Андрей Смороков. — Таким образом, можно получать отдельно хлориды каждого металла и производить новую продукцию. Вместе с этим, происходит регенерация хлорида аммония, что дополнительно снижает затраты на реагенты".
А главное, от переработки отходов серной кислоты опасных отходов уже не образуется.
"Наш метод поспособствует сокращению количества отходов во много раз. Отходы производства серной кислоты могут перерабатываться с получением различных металлов, что экономически рентабельно. Таким образом, мы можем выполнять заказы предприятий на тот или иной металл", — отмечает молодой ученый.
Также этим методом, говорит политехник, можно получать хлорид железа — классический коагулянт, который используется на многих водозаборах для очистки воды от примесей.
Разработка вуза станет первым экономически прибыльным импортозамещающим аналогом похожих зарубежных технологий.
"Технологии-аналоги существуют в Германии, Японии, Финляндии. Но все они основаны на извлечении только цветных металлов. Распространенным методом переработки пиритных огарков является сернокислотный метод. При этом образуется большое количество сульфата железа, который не имеет промышленного применения, поэтому он просто складируется на полигонах. Таким образом, получается новый вид отходов. В отличие от существующей технологии, наш метод позволяет перерабатывать пиритные огарки в полезный продукт без производства новых отходов", — уточняет Андрей Смороков.
Сейчас ученые еще дорабатывают отдельные моменты своей технологии, однако экономический эффект уже очевиден — по подсчетам такой способ переработки отходов окупается с почти максимальной экономической выгодой.
Политехниками создана полупромышленная установка, с помощью которой осуществляется пробная переработка отходов производства серной кислоты в цветные металлы и железо. Испытания технологии проходят в Центральной научно-исследовательской лаборатории Приаргунского производственного горно-химического объединения (ППГХО). Проект финансируется за счет средств госкорпорации "Росатом".
В объединении отмечают, что после запуска нового сернокислотного завода, работающего по современной технологии, такие отходы перестали образовываться, но за тридцать лет работы старого производства на промплощадке ППГХО накопилось около 4,5 млн тонн пиритных огарков.
На установке, разработанной по технологии политехников, предприятие будет производить концентраты цветных и благородных металлов, реагенты для очистки сточных вод, красные железоокисные пигменты. Предполагается, что в конце 2016 г. будет подготовлено техническое задание на проектирование промышленной установки.