Способ выщелачивания пирротинового концентрата

Способ выщелачивания пирротинового концентрата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПИРРО ТИПОВОГО КОНЦЕПТРАТА раствором серной кислоты при атмосферном давлении , отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения металлов, выщелачивание ведух раствором серной кислоты концентраци ей 100-500 г/л, взятой в количестве 100-.150% от теоретически необходимого на разложение пи1Ьротина.и магнетита .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

9WHC

РЕСПУЬЛИН (!9) (П) з(51) С .22 В 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3348856/22-02 ! (22) 19.10.81 (46) 30. 04. 83. Бюл. Р 16 (72) Т. Н. Грейвер, И. Г. Зайцева . и Ю. В. Андреев (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена

Трудового Красного Знамени горный институт им..Г.В. Плеханова (53) 669.053.4 (088.8) (56) 1. Певзнер Г.P., Счастливый В.П.

Цветная металлургия ° Бюлл. ЦИИН, .1971, Р 18, с. 46-49.

2. Suhramanian К.N., Stratigakos Е.S. u Jennings P.Н. Canad.

Metall. Quart. 1972, II, 2, 425-434. (54)(57) СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ПИРРО"

ТИНОВОГО КОНЦЕНТРАТА раствором серной кислоты при атмосферном давлении, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения металлов, выщелачивание веду раствором серной кислоты концентрацией 100-500 г/л, взятой в количестве

100-.150% от теоретически необходимо го на разложение пирротина и магнетита.

1014947

Изобретение относится к металлургии тяжелых цветных металлов, в частности к вскрытию исходного сырья.

Известен способ разложения пирротинового концентрата, включающий обжиг его в две стадии для перевода железа н окисленную и никеля н растворимую формы, выщелачивание огарка аммиачным раствором в две стадии при атмосферном давлении. При этом желе.зо, медь, никель переходят в раст- 10 вор, иэ которого никель осаждается карбонатом натрия (1).

Недостатками способа являются отсутствие селективности в переходе металлов в раствор, что определяет 15 необходимость многоступенчатого выделения их из раствора и повышенный .расход аммиака вследствие большого количества железа в пирротиновых концентратах. 20

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ выщелачивания пирротинового концентрата .растнором серной кислоты при атмосферном давлении, в котором ведут предварительную плавку пирротинового концентрата в восстановительной атмосфере. Цель плавки, которая осуществляется при 780 С, заключается в удалении избыточной серы и получение сульфида железа, близкого к троилиту (отношение серы к желЕзу 1), который легко выплачивается серной кислотой.

Выщелачивание осуществляется разбавленной серной кислотой в количестве

0,8 М на 1.М железа, при Ж : Т = 5 и 95 С. Извлечение железа 50%. Только дополнительная активация пирротина водородом с целью снижения отношения серы к железу до 0,97 позволяет40 перевести 90% железа в раствор (.2 1.

Недостатком этбго способа является необходимость предварительной пирометаллургической обработки пирротина, что влечет за соббй .большие энергетические и трудовые затраты и снижение извлечения ценных компонентов.

Цель изобретения — повышение степени извлечения металлов.

Поставленная цель достигается согласно способу выщелачивания пирротинового концентрата растнором серной, кислоты при атмосферном давлении, выщелачивание ведут раствором серной кислоты концентрацией 100-500 г/л, взятой в количестве 100-1503 от теоретически необходимого на разложениепирротина и магнетита. "

При обработке пирротинового концен. трата раствором серной кислоты проис-60 ходит последоватеяьное выщелачивание различных форм железа. Сначала в раст вор переходит железо магнетита, неизменно присутствующего в концентрате, затем железо пирротина. Однако 65 растворению пирротина, в отличие от троилита, предшествует длительный индукционный период, обусловленный необходимостью отщепления избыточной серы пирротина. Присутствие в системе сероводорода, связывающего иэбЫточную серу в полисульфаны (Н Бя), способствует переводу пирротина в легко вскрываемый сульфид железа.

В присутствии же окислителей, например солей трехвалентного железа, образующихся за счет растворения магнетита, сероводород окисляется до элементарной серы, и индукционный период затягивается на много часов.

При удалении солей трехвалентного железа вскрытие пирротина кислотой происходит быстро и полно. Значитель ное сокращение индукционного периода может быть достигнуто, если выщелачивание осуществляется по противотоку. Это обеспечивает достаточно полное срабатынание серной кислоты, обработйу пирротина свежим раствором серной кислоты, не содержащим солей трехвалентного железа, и, соответственно, полное и быстрое его-вскрытие.

Выделение серонодорода способству. ет концентрированию цветных и благородных металлов в нерастворимом остатке вследстние образования их малорастворимых сульфидов.

Указанный нижний предел расхода кислоты обусловлен необходимостью растворения железа сульфидного и окисленного, которое протекает по реакциям:

Ге,o<+ 4u so+=fe504+ Fg<(50g)э%4H o Ж Fe S e qso4 = Fe 9 i m st + 5. „ „(z j и составляет 100% от теоретически необходимого по реакциям (1) и (2)., Верхний предел расхода кислоты (150% от теоретически необходимого) обусловлен необходимостью вывода раствором с кислотностью не более ,30 г/л, что позволяет удержать цветные металлы в виде сульфидон в нераст воримом остатке. Больший расход кислс ты экономически нецелесообразен.

Принятый диапазон концентрации серной кислоты (100-500 г/л) обеспечивает наиболее полное протекание процесса выщелачивания по реакциям (1) и (2). Увеличение концентрации кислоты выше 500 г/л приводит к протеканию окислительно-восстановительных процессов, в результате который в.осадок выделяется элементарная сера, которая разубоживает его и ухуд. шает фильтруемость осадка. Кроме того, уменьшается выделение серы в газовую фазу. Уменьшение концентрации кислоты ниже 100 г/л нецелесообразно из-за увеличения отношения :Т.

1-014947 ной кислоты 120% от теоретически не= обходнмого количества по реакциям (1) и (2) .

Полученные результаты приведены в табл. 1

5 Таблица1

Степень разложения пирроти-. на и магнетита, %

Концентрация серной кислоты, г/л держание ры в не-! створен-! м остатке, %

5уо

100

7i8

500

25

Нерастворивжй остаток 2 зо

Промывка, сушка

По схеме осуществлено пять циклов и переработано 125 г концентрата.

Получены следующие результаты: сте- З5 пень вскрытия пирротина и магнетита

95%у выход нерастворимого остатка

50% от исходного концентрата.

Пример 2. В качестве исходного продукта берут пирротиновый 40 концентрат следующего состава, %|

Железо 34

Медь 0,85

Никель 1,8

Сера 15 45

В этом концентрате 47% железа находится в виде пирротина и 38% железа - s виде магнетита. Остальное железо присутствует в виде халькопирита,пентландита и в силикатных формах.

Противоточное вифелачивание осуществляют по приведенной выше схеме .при расходе кислоты 150% от необходимого, концентрации кислоты 200 г/л, ЖгТ=5, 90 С.:Осуществлен пять циклов..Степень разложения пирротина и маг нетита 99%; выход нерастворимого ос-. татка 44% от исходного концентрата.

Пример 3. Пирротиновый концентрат, содержащий 34% железа, выщелачивают раствором серной кислоты раз- 60 ,личной концентрации при расходе сер98

98

87

Никель

Медь

Кобальт

Платиновые металлы

80

ВНИИПИ Заказ 3139/24 Тираж 627 Подписное

Филиал ППП "Патент", х.Óêãîðîä,óë.Проектная,4

Пример 1. В качестве исходного продукта берут пирротиновый концентрат следующего состава,%:

Железо 45

Медь 2,0

Никель 2,68

Сера 24

При этом железо пирротина составляет 68%, а магнетита 19%.

Протийоточное выщелачивание осуществляют по следующей схеме при расходе кислоты 100% от теоретически необходимого, концентрации кислоты

130 г/л,. Ж:Т=5, 90 С, разовая навеска концентрата 25 г.

Пирротиновый

При использовании на выщелачивании концентрированной серной кислоты содержание серы в рераствориMoM ocTcLTtce возросло до 16%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет с использованием доступного реагента и при простом апе паратурноя оформлении процесса избирательно перевести из пирротинового концентрата- в раствор основную часть железа и тем самым получить концентрат, обогащенный цветными и благородными металлами. По сравнению с прототином предлагаемый способ вскрытия пирротинового концентрата позволяет сократить технологический цикл, снизить энергетические и трудовые Затраты и снизить потери цветных и благородных .металлов; повысить извлечение цветных и благородных металлов, исключить применение дорогостоящих железных. окатышей, упростить технологию получения элементарной серы и повысть ее качество.

Сравнительные данные по извлечений ценных компонентов приведены в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Извлечение,% Базовый Предлагаемый способ

Экономический эффект от внедрения предлагаемо о способа составит. около

4 млн.рублей, а повышение излечения ценных компонентов составит

11-15%.