Поведение таллия

При переработке концентратов сульфидных руд вследствие летучести сульфида и оксидов таллия и заметной летучести металла таллий в гораздо большей степени, чем индий и особенно галлий, переходит в различные возгоны и пыли. При обжиге медных концентратов таллий существенно не возгоняется. При шахтной плавке таллий распределяется между штейном, шлаком и пылями примерно в равном отношении. Такое поведение таллия в медеплавильном производстве объясняется, по-видимому, образованием сложных соединений с участием таллия и меди, вследствие чего медь является коллектором для таллия.

При плавке в печах Ванюкова (плавка в жидкой ванне) и других автогенных процессах таллий улетучивается до 70–80% . В этом случае большая часть его оседает с пылью в электрофильтрах и 20–25% конденсируется с элементарной серой. При конвертировании медных штейнов в шлаки переходит 50–75% таллия, 20–30% в черновую медь, 10–15% в пыль и газы. При фьюминговании медных шлаков возгоняется 90–95% таллия.

При агломерации свинцовых концентратов большая часть таллия (50–75%) возгоняется и переходит в пыль. Часть его остается в агломерате, по-видимому, из-за образования малолетучего сульфата. При плавке агломерата до 20% таллия остается невосстановленным и переходит в шлак, остальной таллий примерно поровну распределяется между черновым свинцом и пылью. При переработке свинцовых шлаков путем вельцевания или фьюмингования основная масса таллия переходит в возгоны.

В процессе рафинирования чернового свинца большая часть таллия (70–80%)) попадает в сухие медистые шликеры. Щелочные плавы захватывают 10–15% его, 2–3% попадает в серебристую пену.

При агломерации цинковых концентратов на пирометаллургических цинковых заводах таллий большей частью возгоняется и собирается в пылях электрофильтров. В процессе восстановления таллий распределяется между раймовкой и черновым цинком. При ректификационной очистке последнего концентрируется в свинцовом кубовом остатке.

При обжиге цинковых концентратов основная часть таллия возгоняется и попадает в пыли циклонов и электрофильтров, которые выщелачивают вместе с огарком. На стадии нейтрального выщелачивания большая часть таллия переходит в раствор. В кеке остается 15–20% таллия, очевидно, за счет его окисления при действии пиролюзита, добавляемого при выщелачивании, а также за счет адсорбции. При кислом выщелачивании дополнительного извлечения таллия почти не наблюдается. Данные о поведении таллия при вельцевании отвальных кеков противоречивы, но, по-видимому, должен происходить преимущественный переход его в вельц-оксиды.

При очистке цинковых растворов от меди и кадмия цементацией цинковой пылью таллий большей частью осаждается и вместе с медно-кадмиевым кеком поступает в кадмиевое производство. Часть таллия, оставшаяся в цинковом электролите, возвращается на выщелачивание. Содержание таллия в медно-кадмиевом кеке может достигать сотых долей процента. При его разложении серной кислотой таллий переходит в раствор.

На следующей стадии осаждения первичной кадмиевой губки (для чего берется лишь небольшой избыток цинковой пыли) с кадмием осаждается всего 20% таллия. Большая часть таллия остается в растворе, который возвращается в цех выщелачивания цинкового производства. Таллий, попавший в первичную кадмиевую губку, распределяется по полупродуктам кадмиевого производства. Кадмиевые растворы, из которых ведется электролиз кадмия, могут содержать до 0,2–0,4 г/л таллия. Из них большая часть попадает в металлический кадмий, а из него при рафинировании действием хлорида аммония — в хлоридные дроссы. В них содержание таллия может достигать нескольких процентов, они являются самым богатым по таллию материалом. Часть таллия при электролизе окисляется и осаждается с анодным шламом, в котором также может содержаться до нескольких процентов таллия, но количество шлама очень невелико.

При обжиге пиритных концентратов в сернокислотном производстве большая часть таллия (до 80%) остается в пиритных огарках. Возгоны таллия конденсируются и улавливаются мокрыми электрофильтрами.

Основными источниками таллия являются полупродукты и отходы кадмиевого производства, пыли и возгоны свинцовоплавильных и медеплавильных заводов, а также пиритные огарки.