Способ переработки железоокисных пульп, содержащих цветные металлы

Способ переработки железоокисных пульп, содержащих цветные металлы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

6 А (19) (11) (Я) С 22 В 3 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3377059/22-02 (22) 04.01.92 (46) 23.06.83.- Бюл. )) 23 (72) И.Я. Феенберг, В.Л. Коновалов

И Г.П. Красников (71) Государственный проектный и научно-исследовательский институт "Гипроникель" (53) 669.053.4(088.8) (56) 1. Патент CIUA 1) 4042474, кл. С 25 С 1/06, опублик. 1977 °

2.. Хейфец В.A. и Грань Т.В. Электролиз никеля. М., "Металлургия", 1975, с. 1&. (54)(57 1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗООКИСНЫХ ПУЛЬП, СОДЕРЖАЩИХ ЦВЕТНЫЕ

МЕТАЛЛЫ, включающий обработку кислотой и последующую нейтрализацию прн нагревании и аэрации, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения степени извлечения цветных металлов и сокращения затрат на фильтрование, перед обработкой кислотой э пульпу, нагретую до 65-90 С, вводят известково-серную суспензию в соотношении се ры и извести 1:1,5, соответственно, в количестве 50-85 кг извести на 1 т железа в пульпе, после чего рН пульпы доводят до 2 и после выдержки в течение 0,5-1 ч нейтрализуют пульпу до рН 3,5-4.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что пульпу нейтрализуют известью. е

1024516 Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано в металлургической и химической технологии, где требуется отделение раст>воров, содержащих соединения цветных металлов, от твердого материала, со- 5 держащего окислы железа.

Известен способ переработки железобкисных пульп путем растворения их в кислоте, выдержки при 80-90ОС при введении ионов щелочных металлов и )Q окислении кислородом (11.

Недостатками этого способа являйтся большие затраты, связанные с большим расходом кислоты и необходимостью введения солей натрия, и, кроме того, 15 низкая эффективность, связанная с недостаточно высокой фильтруемостью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки железоокисных пульп, содержащих цветные металлы, включающий обработку кислотой и последующую нейтрализацию при нагревании и аэрации (2) .

Недостатками этого способа являются высокое содержание цветных металлов в отвальном продукте и высокие затраты на двукратное фильтрование плохо фильтрующихся пульп.

Цель изобретения — повышение сте пени извлечения цветных металлов и 30 сокращение затрат на фильтрование.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки железоокисных пульп, содержащих цветные металлы, включающему обработку кислотой и последующую нейтрализацию при нагревании и аэрации, перед обра- боткой .кислотой в пульпу, нагретую до 65-90 С, вводят известково-серную суспензию в соотношении серы и извес-40 ти 1:1,5, соответственно, в количестве 50-85 кг извести на 1 т железа в пульпе, после чего рН пульпы доводят до 2 и после выдержки в .течение 0,51 ч нейтрализуют пульпу до рН 3,5-4. 45

При этом пульпу нейтрализуют из- вестью.

Во время укаэанной обработки происходит перекристаллизация пульпы и ее фильтруемость возрастает в 10 раз. 5О

Содержание кобальта в отвальном продукте снижается с 0,6% до 0,01%, пропорционально снижается содержание никеля. Известково-сернаА суспензия выполняет роль восстановителя железа

3- валентной формы в 2-валентную, а серная кислота,. взаимодействуя с гидроокисью, переводит в раствор 2-ва- .. лентное железо в виде сульфата. При дальнейшем повышении значения рН известью и аэрации вновь образуется 6О

> гидроокись железа, но центрами кристаллизации служат кристаллы образую- . щегося при нейтрализации пульпы гипса.

При расходе извести менее 50 кг на

1 т железа в пульпе нужный эф4>ект разб5 деления железа и цветнЫх металлов не достигается, TBK как при этом не о6разуется в достаточном количестве непредельных соединений серы, служащих восстановителем для 3-валентного железа и поэтому часть железа остается в плохо фильтрующейся форме, а раствор, содержащий цветные металлы, увлекается в отвальный продукт. Кроме того, часть железа при этом остается в растворе. Расход извести более

85 кг нецелесообразен, так как это влечет за собой дополнительные расходы на реагенты и увеличивает объем фильтруемого продукта брэ увеличения эффективности.

При расходе серы менее, чем в соотношении 1:1, 5, образуется также недостаточное колнчество восстановителя, а при большем расходе серы воз» растают затраты на реагенты без увеличения эффективности. Раствор при этом загрязняется избыточным количеством непредельных соединений серы.

Минимальное время выдержки пуль пы при рН 2 равно 0,5 ч. При меньшем времени обработки пульпы восстановлю* ние и растворение трехвалентного железа произойти не успевает. Большее время обработки влечет за собой рост объема оборудования без увеличения эффективности.

При восстановлении и растворении пульпы необходимо поддерживать рН 2.

При этом содержание кислоты достаточ" но, чтобы произошел переход в раствор ионов железа. При более высоком значении рН йа дан ом этапе кислотность раствора недостаточна и часть железа остается в твердой плохо фильтрующейся фазе. При меньшем, чем 2, значении рН образуется избыточное количество кислоты, которое влечет за собой дополнительный расход реагентов на нейтрализацию.

Для перекристаллизации железоокисных соединений необходимо довести известью значение рН до 3,5-4 при аэрации. При значении рН меньше 3,5 плохо происходит образование окислов железа.

При значении рН выше, чем 4, содержание цветных металлов в отвальном продукте возрастает.

В случае обработки пульпы при тем.— пературе выше 650С не достигается эффекта достаточно высокой фильтруемости. Нагрев выше 9ОоС требует большого расхода пара. Эффективность при этом не возрастает.

Пример. Обвальный железоокисный кек до обработки содержит 0,54 Со, 2% N1. Навеску кека помещают в литро». вый стакан и, вливая воду, достигают .соотношения твердого ижидкого впульпв

1:65. Пульпу нагревают на электроплитке при перемешивании пропеллерной мешалкой, приводимой во вращение лабораторным моторчиком. Отдельно го1024516 товят известково-серную суспензию.

При этом в суспенэию, содержащую

100 г/л реактивной извести, вводят расчетное количество серы и нагревают такие.при церемешивании пропеллерной мешалкой до 65-90ОC. Перемешивание затем ведут в течение 1 ч. В известково-серной суспенэии происходит хими ческое взаимодействие с образованием

I полисулъфидов и политионатов. Полученную таким образом известково-сер- fQ

1 ную суспенэию вводят в необходимом количестве в нагретую аелеэоокисную пульКу и перемешивают в течение

0,5-1 ч. После этого пульпу фильтруют на воронке Бюхнера, фиксируя время фильтрации.В высушенном до постоянного веса твердом остатке определяют содержание CO u N1.

В таблице приведены результаты

1 испытаний.

1024516 н

Э

0«

}}3 ф и

V В

О О ( н о н 3 о о

I ! !

I 1

3 Э

IIO (е4

О с

1 1 1

В В ° В

I 1 I 1

1

1 !

Ф н н

В

I0 0l н и и t u

Э Н хРР

Зе аво

g 0 ° o

Р, 1 }Р

1 О

К

3 3 3 8

ЭN}Э нк

О ЭС1 их а1

e Ix х э х !}} ц

koR

РФ g дР

g оооэ

uuxI

3 и

> й1

0«

Х И

II I °

С«! г1 Ю

° Е О О СЧ

I с с с с

О О О О

ЧР }!Ъ

} Ф} О С«! СФЪ

\ с с

О О О О

О с с

О О

O0!0М К ЕО

1а

v o, R о g х

ОвЛ .И

1

1

1

all

C}} C» «!Ъ СФ} ФВФ «I} О} }л с с с I с с с с

О О О О } Л О О

0« СЧ с с

О Ф-4

С0 с!Ф с с

° с

Р, (tj о,и

Эо

1 ч

О О

0« О}

1 - 1 а О

С0 С0

О о и

О t CO

И с Ф

v гъ г } ф 0Ъ О с с с

«"Ъ СФ} ФВФ

О

}0 с о

v о

О а с с

СФЪ ФВ

Со О с с

ГФЪ ФФ}Ф

CO C}} с с

1ФЪ <Ф} ф

С«! с

< } C«I С«} С«} х N н

Э

0!

1 н о

Х }00

2 е

ЭР,o,}о х

COO

CO }ФЪ «0 с с с

О О О

Э х х х э х

Д Д С} о х хОЭ

}}! g

ou v о.

uQ) и

«A Vl }!Ъ

Ф с с

Ф Ф «-} « Ч

° Ф \ ° ° Ф

«4 Ф"! а «Л }!Ъ с с с

Ф 4 М 4 «!

° Ф ° Ф ° ° 4 4 Ф Ч

«}Ъ Л «0 Э Л

Ф с с с \

«-Ф «-4 ФЧ Ф-} «-4, ° ° Ф ° Ф ФФ ° ° Г» Ф-1 Ф} «} и п о х

Х ио

Э Э Н

0,И. Н ф 1» «}Ъ О ФФ «l Ю О ИЪ О О с!Ф С0 I» I» ф CO «С} С0 С0 }!Ъ . ф и о

K о

И

РФ К

Э

Э 4

М С4 и о эх

0 И х х

4 со ко

О л х Э хк

Э Э

Е} K

О О О О

0Ъ C}} 0Ъ 0«

1 I 1 1

О О О О ф ф С0 CO

О О О О tA

0«0«0«0} О «С}

1 1 1 «0

О О О О О ф 00 ф ф «C}

1024516

Составитель Л. Рякина

Редактор H. Гунько Техред T.Ôàíòа

Корректор A.Ôåðåíö

Заказ 4339/25 Тираж 627 Подписное

ВНИИПК Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. проектная, 4

Согласно расчетам, на 1 т железа в отвальном продукте сбрасывается

16,19 кг кобальта и 61,56 кг никеля.

В случае применения предлагаемого способа достигается 10-кратное сокращение потерь этих металлов, следова- . 5 тельно, дополнительно извлекается

14 кг кобальта и 56 ar никеля на 1 т

1 железа. При объеме отвальных кеков, соответствующем 5 тыс. т в год Fe будет извлечено 70 т Со и 280 т Ni в год. При перспективной цене за

1 т Со 24 тыс ° руб., Ni 4 тыс. руб, в стоимостномвыражении экономиисоста" . вит вгод 1,680тыс.руб.за Сои 1.120тыс. руб. за gj .Итого 2,7 мин.руб. в угод.