ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель», Норильск, Россия

Новикова Д. Д., главный специалист лаборатории инженерного сопровождения производства Медного завода Центра инженерного сопровождения производства, эл. почта: NovikovaDD@nornik.ru
Большакова О. В., начальник лаборатории инженерного сопровождения производства Медного завода Центра инженерного сопровождения производства, эл. почта: BolshakovaOV@nornik.ru
Воронин К. Е., начальник технического отдела Медного завода, эл. почта: VoroninKE@nornik.ru
Тюленев С. О., начальник цеха электролиза меди Медного завода, эл. почта: tyulenevso@nornik.ru

Для улучшения качества катодных осадков и технико-экономических показателей процесса электролитического рафиниров ания меди в цехе электролиза меди Медного завода Заполярного филиала ПАО «ГМК «Норильский никель» (далее — ЦЭМ МЗ ЗФ) используют поверхностно-активные вещества. Коллоидный режим в ЦЭМ МЗ предусматривает введение в медный электролит комплекса поверхностно-активных веществ: мездрового клея и тиомочевины (далее — ТМ). При этом в условиях интенсивного электролиза происходит включение в катодный металл продуктов разложения ТМ, что приводит к увеличению содержания серы в медных катодах. Согласно ГОСТ 859–2014, содержание серы в катодной меди марки М00к не должно превышать 15 г/т. При этом потребители ужесточают требования к катодной меди, и для удовлетворения требований целевого рынка содержание серы в этом продукте не должно превышать 8 г/т. Одним из путей достижения этой цели является замена ТМ на коллоидную добавку аналогичного действия, не содержащую серы. Проведенный обзор технологий на современных меде рафинировочных предприятиях показал, что часть из них в качестве альтернативы ТМ применяют гидролизованный полиакрилонитрил (далее — ГПАН). Для определения целесообразности частичной или полной замены ТМ на указанный реагент последовательно проведены лабора торные и опытно-промышленные испытания ГПАН марки Poly Mud FL 1. В статье приведены результаты лабораторных и опытно-промышленных испытаний по частичной замене ТМ на ГПАН в процессе электрорафинирования медных анодов в ЦЭМ МЗ ЗФ.

1. ГОСТ 859–2014. Медь. Марки. — Введ. 01.03.2002.
2. Останин Н. И., Рудой В. М., Демин И. П., Останина Т. Н., Никитин В. С. Статистический анализ распределения примесей при электрорафинировании меди // Известия вузов. Цветная металлургия. 2021. № 4. С. 17–23.
3. Демин И. П., Рудой В. М., Останин Н. И., Плеханов К. А. Анализ путей попадания примесей в катодную медь в практике электролитического рафинирования // Цветные металлы. 2002. № 5. С. 23–28.
4. Демин И. П. Скрытые механизмы аккумулирования примесей катодным осадком при электролитическом рафинировании меди : дис. … канд. хим. наук. — Екатеринбург : УПИ, 2008.
5. Антропов Л. И. Влияние тиомочевины на электрокристаллизацию меди // Журнал прикладной химии. 1954. Т. XXVII, № 1. С. 55–63.
6. Шиврин Г. Н. и др. Проблемы электролиза меди и никеля. — Рязань, 2011. С. 25–54.
7. Новикова Д. Д., Шульга Е. В., Рендов А. С., Новосельцев В. А. Влияние различных факторов при электрорафинировании меди на физико-химические характеристики катодов // Цветные металлы. 2022. № 2. С. 58–63.
8. Красиков Ю. С., Астахова Р. К., Беленький А. Б., Ермаков С. С., Соловьев Е. М. Применение поверхностно-активных веществ в процессах электроосаждения меди. — Л. : АН СССР, 1987. — 30 с.
9. Zeng T. W., Yen S. C. Effects of additives in an electrodeposition bath on the surface morphologic evolution of electrodeposited copper // Int. J. Electrochem. Sci. 2021. Vol. 16. 210245.
10. Mohadesi A., Roohparvar R., Yaghoobi N. Thiourea as an additive in copper electrorefining process // Iranian Journal of Analytical Chemistry. 2024. Vol. 10, Iss. 2. P. 154–164.
11. Collet T., Wouters B., Eeltink S., Schmidt P. et al. An ex situ and operando analysis of thiourea consumption and activity during a simulated copper electrorefining process // J. Electroanal. Chem. 2022. Vol. 920, Iss. 2. 116581.
12. Стелтер М., Бомбах Г. Повышение плотности тока при электролитическом рафинировании меди // Цветные металлы. 2008. № 4. С. 23–27.
13. Nevárez-Llamas E. D., Araneda-Hernández E. A., Parra-Sánchez V. R., Villagrán-Guerra E. A. Effect of glue, thiourea, and chloride on the electrochemical reduction in CuSO4 – H2SO4 solutions // Metals. 2023. Vol. 13. 891.
14. Collet T., Hallemans N., Wouters B., Ramharter K. et al. An operando ORP-EIS study of the copper reduction reaction supported by thiourea and chlorides as electrorefining additives // Electrochim. Acta. 2021. Vol. 389. 138762.