ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦВЕТНЫХ И РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ ИЗ КОМПЛЕКСНЫХ РУД И ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ

Объект НИР - малоникелистый пирротиновый концентрат, файнштейн, растворы соединений тугоплавких металлов, полупроводниковые материалы на основе теллуридов металлов, а также разработки технологии извлечения и синтеза указанных соединений. Цель НИР - физико-химическое обоснование новых технологических процессов переработки рудного и техногенного сырья, а также новых способов синтеза полупроводниковых материалов с экспериментальным изучением их свойств. В работах использовался ряд физико-химических методов исследования и анализа фазового, количественного и качественного состава получаемых в процессах твердых, жидких и газообразных продуктов, включая методы линейной вольтамперометрии, атомно-абсорбционной спектрофотометрии, дифрактометрии, рентгеновской спектроскопии. Проведены сравнительные исследования существующей на комбинате ГМК «Норильский никель» технологии высокотемпературного автоклавного сернокислотного выщелачивания малоникелистого пирротинового концентрата и двух новых предлагаемых технологий. Показаны преимущества предлагаемых технологий. Проведены исследования по сернокислотному выщелачиванию медноникелевого файнштейна. Полученные результаты свидетельствуют о возможности организации прямой гидрометаллургической переработки медноникелевого файнштейна с различным отношением Ni/Cu взамен существующей технологии флотационного разделения файнштейна на медный и никелевые концентраты. Методом кондуктометрии исследована электропроводность аммиачных вольфрамсодержащих электролитов, изучено влияние состава раствора (концентрация гидроксида аммония 0,01 ÷ 6 М, вольфрама 0,01 ÷ 0,2 М) и температуры (20 ÷ 50˚С). Определены температурные коэффициенты электропроводности, и рассчитаны ее энергии активации. Методом линейной вольтамперометрии в потенциодинамическом режиме исследовано анодное поведение основных компонентов тяжелых вольфрамсодержащих сплавов в щелочных и щелочно-аммиачных электролитах. Выявлено, что добавление гидроксида аммония к гидроксиду натрия значительно увеличивает скорость электрохимического растворения вольфрама, приводит к появлению на поляризационных кривых пика активного анодного окисления никеля, а также к расширению пика активного растворения меди, не оказывая существенного влияния на пассивность железа. Установлен оптимальный состав электролита для электрохимического растворения вольфрамсодержащих тяжелых сплавов. Исследован процесс синтеза порошков теллуридов сурьмы и мышьяка методом термического разложения ацетатов висмута и сурьмы в присутствии теллура. Определены температурные интервалы и особенности процесса разложения и взаимодействия с газовой фазой. Получены образцы термоэлектрических материалов, определены коэффициенты Зеебека. Исследованы морфология и химический состав порошков и горячепрессованных материалов. Изучены условия ампульного синтеза и легирования антимонида цинка и теллурида свинца. Получены образцы с удельным сопротивлением 1 - 5 мОм и коэффициента Зеебека 170 мкВ/град.