Способ переработки сульфидных концентратов и промпродуктов, содержащих цветные и редкие металлы

Способ переработки сульфидных концентратов и промпродуктов, содержащих цветные и редкие металлы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ И ПРОМПРОДУКТОВ , СОДЕРЖАЩИХ ЦВЕТНЫЕ И РЕДКИЕ МЕТАЛЛЫ, включающий обработку сульфидного продукта 65-70%-ной серной кислотой и последующее выщелачивание продукта водой при соотношении твердого к жидкому 1:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

M5DС 22 В 3 00 списочник изоьгкткния

H ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВ,К

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3452878/22-02 (22 ) 16. 06. 82 (46 ) 23. 01. 84. Бюл. Р 3 (72) И.П. Любимова, Л.П. Тетерина. и Н.Г. Коркина (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова и Башкирский медно-серный комбинат (53) 053.4(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 931773., кл. С 22 В 3/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

9 1010156,, кл. С 22 В 3/00, 21.01.82, „„яО„„1О68519 А (54) (57 ) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ И ПРОМПРОДУКТОВ СОДЕРЖАЩИХ ЦВЕТНЫЕ И РЕДКИЕ

МЕТАЛЛЫ, включающий обработку сульфидного продукта 65-70%-ной серной кислотой и последующее выщелачивание продукта водой при соотношении твердого к жидкому 1:(?-3), о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения селективности разделения цинка и редких металлов от меди и железа, в серную кислоту дополнительно вводят медный купорос в количестве 0,125-0,250 кг/г продукта,а выщелачивание ведут при 130-140 С

1068519

Технологический режим

Опыт обработки выщелачивания

CuS0<,. Бремя, кг/т мин

Н2Б, кг/т

2 4 кг/т

Время. мин

Т:Ж

340

1:5

1210

1:5

1:5

3300

3300

1:3,5

40.740

1:3

930

1:3

1860

1:3

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к извлечению цветных и редких металлов иэ сульфидных концентратов и промпродуктов.

Известен способ переработки суль- 5 фидных концентратов и промпродуктов, содержащих цветные и редкие металлы, включающий выщелачивание их минеральной кислотой f13.

Недостатком этого способа является низкое извлечение металлов и- недбстаточная селективность процесса за счет того, что введение в раствор окислителя и.комплексообразователей интенсифицирует процесс и в раствор неиэбирательно извлекается кроме цинка и редких металлов также медь и железо, что усложняет последующее извлечение цинка из растворов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ переботки сульфидных концентратов и промпродуктов, содержащих цветные и редкие металлы, включающий обработку сульфидного продукта 65-70%-ной серной кислотой и последующее вышелачивание его водой при соотношении твердого к жидкому 1:(2-31 (.22.

Недостатком известного способа 30 является низкая селективность процесса и высокие затраты на производство, поскольку введение в раствор серной кислоты и мочевины способствует образованию растворимых комплексных 35 соединений многих металлов, поэтому в раствор неизбирательно извлекают ся, кроме цинка и редких металлов, также медь и железо.

При последующем выделении цинка 40 из раствора методом электролиза необходима предварительная оуистка раствора от этих элементов, что усложняет и удорожает процесс пере работки.

Целью изобретения является повышение селективности разделения цинка и редких металлов от меди и железа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки сульфидных концентратов и пром продуктов, содержащих цветные и редкие металлы, включающему обработку сульфидного продукта 65-70%-Ной серной кислотой и последующее вышелачивание продукта водой при соотношении твердого к жидкому 1:(2-3), в серную кислоту дополнительно вводят медный купорос в количестве

0,125-0,250 кг/т продукта, а выщелачивание ведут при 130-140 С.

Способ осуществляют следующим образом.

Навеску промпродукта 20 r предварительно обрабатывают 65-70%-ной серной кислотой, в которую дополнительно вводят медный купорос в количестве 0,125-0,250 кг/т продукта, и нагревают в течение 40-50 мин при 140-150 С, затем доливают водой при соотношении T:Ж=1:(2-3! и перемешивают при 130-140ОC.

Нерастворившуюся часть продукта отфильтровывают через бумажный фильтр с синей лентой, промывают горячей дистиллированной водой. Кеки высушивают и анализируют.

Для обоснования режимов проведены опыты по прямому выщелачиванню сульфидного промпродукта серной кислотой при различной концентрации ее в растворе. Результаты опытов сведены в таблице.

1068519

Опыт обработки выцел ачи вания

САБО кг/т

Бремя, мин

Н2 8041 t. кг/т

Бремя, мин

Н280, кг/т т :ж

1г3

1:3

15

1:2

1:3

15

1:2

45

1:2

1020.

840

14 1020

15 1660

16 2550

1с .:3

1530

1660

1:3

45

0,250

1:3

45

Извлечение металла в Раствор %.

Опыт

$Ъ

Са

Си

5,88

6,15

7,15

22,15 13,02 3,14

18,1

68,15

68,3

8,15

3,88

76,0

3,06

82,5,О

3,65

76,02

52,04

50,85

6,72 25,47

6,27 25,94

7 97 76,70

8,43 81,97

28,07

24,76

65,42

26,62

27,08

60,5 ббс19 72ю65.

79,88

47;54

01,76

79,0

55,46

60,54

60,57

8,0

92,72

95,61

81,0

75,34

71,14

80,.43

8,22

9,12 97,02

74,1

73,1 70,14

9,0, 97,0.О

3 54 93,90

14

81,43

73,95

15,69

90,65

3,31 15

1,88

18; 40

8 370

9 740

10 1020

11 1860

12 1860

83,55

91,73

93,91

91,14

91, 04

91,30

О, 125

0 125

О, 125

0,250

0,500

0,125

0,125

0,125

Технологический режим

Продолжение таблицы

Продолжение таблицы

1068519

Составитель Л. Рякина

Редактор Н. Рогулич Техред О.Неце Корректор A. Повх

Заказ 11418/24 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

При концентрациях серной кислоты в растворе 7 и 50Ъ (таблица, опыты

1 и 2) получены неудовлетворительные результаты по извлечению металлов в раствор, увеличение концентрации кислоты до 66-70Ъ (опыт Зи 4 позво- 5 ляет повысить извлечение цинка в раствор до 76-82,5Ъ. Для создания такой концентрации кислоты в растворе при соотношении Т:Ж=1:5 необходим высокий расход ее на 1 т обрабатываемого продукта (3-4 т/т).

Проведены опыты по обработке промпродукта 65-70, — íûì раствором серной кислоты в течение 15-45 мин при

140-150 С и последующем выщелачивании водой в течение 15-30 мин, которые показали, что 45-минутная обработка продукта серной кислотой в количестве 740 кг/т позволяет получить сравнительно высокое извлечение цинка в раствор (7.6Ъ) (опыт 5). 2О

При снижении времени обработки до 15 мин уменьшается извлечение цинка в раствор (опыт 6 и 7 ).

При 65-70Ъ-ной концентрации серной кислоты селективно растворяется сульфит.цинка, сульфиды меди и железа при этом остаются в нерастворившемся осадке. Дальнейшее повышение концентрации серной кислоты неце- лесообразно, так как извлечение цин- ЗО ка остается на том же уровне, а расход кислоты на 1 т обрабатываемого продукта повышается.

Для интенсификации процесса растворения цинка и снижения расхода 35 кислоты в раствор вводят медный купорос в количестве 0,125-0,500 кг/т.

Полученные данные показывают, что извлечение цинка в раствор повышается до 90-94Ъ при расходе медного купороса, равном 0,125-0,250 кг/т (опыты 8-11 1, дальнейшее повышение расхода медного купороса нецелесообразно, так как извлечение цинка в раствор остается на том же уровне (опыт 12 ). 45

Обработку продукта следует вести лри температуре выше температуры плавления серы, а именно при 140150 С, чтобы образующаяся в процесо се окисления сульфидов металлов элементарная сера не препятствовала растворению сульфидов.

Снижение температуры до 80 С приводит к резкому уменьшению извлечения металлов (опыт 16 ).

Более высокие температуры нецелесообразны, так как удорожают процесс.

Выщелачивание обработанного серной кислотой продукта следует проводить водой при 130-140 С, так как дополнительная кислота при выщелачивании не повышает извлечения цинка (опыты 13-15 ).

Соотношение Т:Ж при выщелачивании водой целесообразно брать 1:2-1:3, так как при большем разбавлении уменьшается концентрация кислоты в растворе, что приводит к снижению извлечения металлов в раствор.

Предлагаемый способ позволяет извлечь в раствор цинк и редкие металлы, извлечение кадмия, индия и галлия в раствор находится в прямой зависимости от извлечения цинка, так как они имеют с ним геохимическую связь (опыты 6-14). Эти металлы можно извлечь из сернокислого раствора известными способами.

В раствор не переходит медь, а извлечение железа незначительно (3-9Ъ), поэтому не требуется дополнительная очистка раствора от этих металлов перед электролизом цинка.

Таким образом, преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известным являются повышение селективности разделения металлов эа счет введения медного купороса, который улучшает растворимость сфелерита и увеличивает на 3-4Ъ извлечение цинка и редких металлоВ в раствор, снижение затрат на переработку продукта за счет замены мочевины на медный купорос и уменьшения расхода последнего. Кроме того, за счет боль шей селективности .процесса упрощается переработка растворов, так как не требуется предварительная очистка их от меди и железа.