Способ переработки железокобальтовых гидратных кеков

Способ переработки железокобальтовых гидратных кеков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при переработке железокобальтовых гидридных кекоп. Цель изобретения - повышение степени извлечения кобальта, улучшение экологических условий и сокращение расхода реагентов. Способ заключается в том, что железокобальтовые гидратные кеки, содержащие никель. медь, марганец обрабатывают серной кислотой в присутствии восстановителя , переводя цветные металлы в раствор, а железо- - в отвальный кек, осаждают из раствора медь и остаточ- - ные количества железа и марганца. Осаждают товарную гидроокись кобальта , пульпу железокобальтоиого кека обрабатывают в герметичном растворе или автоклаве до достижения рН пульпы 0,9-1,1 в присутствии хлорида натрия или калия, достаточных для образования нитрий-ярозита, при отношении в пульпе Fe : Na - 1,6-2,4, железо осаждают в автоклаве в форме ярозита при 145-155 С, выделяющуюся серную кислоту нейтрализуют s автоклаве раствором соды до рН 1,6-2,5,медь осаждают серным щелоком при рН 1,5-2,0, гидроокись кобальта и марганцевый кек оса/щают соответственно при 30-60°С и85-95 с. . Выделяющийся хлор используют дпя осуждения первой и товарной гидроокиси кобальта, а железо из кобальтового раствора доосаждают содой при рН :4. 1 ил., 2 табл. i

А1

0g) (И) (51) 5 С 22 В 23/00

I

J с- г

Я д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 07.08.92. Бюл, Р 29 (21) 3938129/02 (22) 23.07.85 (71) Государственнь|й проектный и научно-исследовательский институт

Гипроникель (72) M.Ë.Навтанович, Л.С.Лутова, А.Ю.Лапин и А.H.Ãóðnâ (53) 669.053.4(088.8) (56) Борбат В.Ф., Волков В.И. и

Кизинский Л.А. Производство кобаль та из сульфидных руд. — М.: Металлургия, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 996495, кл. С 22 В 23/04, 1983. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ )И .ЛЕЗОКОБАЛЬТОВЫХ ГИДРАТНЫХ КЕКОВ (57) Изобретение относится к метал— лургии цветных металлов и может быть использовано при переработке желеэокобальтовых гидридных кеков. Пель изобретения — поньииение степени извлечения кобальта, улучи ение экологических условий и сокращение расхода реагентон. Способ заключается в том, что железокобальтовые гид— ратные кеки, содержащие никель, медь, марганец обрабатывают серной кислотой в присутствии восстановителя, переводя цветные металлы в раствор, а железо. — в отвальный кек, осаждают иэ раствора медь и остаточ— ные количества жепеэа и марганца.

Осаждают товарную гидроокись кобальта, пульпу железокобальтового кека обрабатывают в герметичном растворе или автоклаве до достижения рН пульпы О, 9-1, 1 н присутствии хлорида натрия или калия, достаточных для образования нитрий-ярозита, при отношении в гульпе Fe „ Na -- 1 6 — 2 4, железо осаждают в автоклаве н форме ярозита при 145-155 С, выделяющуюся серную кислоту нейтрализуют в автоклаве раствором соды до рН

i, 6-2,5,медь осаждают серным щелоком при рН 1,5-2,0, гидроокись кобальта и марганцевый кек осаждают соответственно при 30-60 С и 85-95 С.

Выделяющийся хлор используют для осаждения первой и товарной гидроокиси кобальта, а железо из кобальтовorn раствора доосаждают содой при рН 4. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при переработке железокобальтовых гидратных кеков.

Целью изобретения является повышение степени извлечения кобальта, улучйение экологических условий и .сокращение расхода реагентов.

На чертеже приведена технологиче- 1О ская схема для осуществления способа.

Влияние изменения параметров предложенного способа на его технологические показатели представлено в табл 1.

Результаты, приведенные в табл.1, позволяют сделать следующие выводы. о

Понижение температуры ниже SO С не обеспечивает полноты растворения ко бальта (табл.1), а повышение свыше 20 о

95 С не увеличит показателей растворения, но повысит расход энергии.

Расход серной кислоты должен обеспечивать получение пульпы с рН не более

1, 1, что является условием образова- 25 ния ярозитного осадка: недостаток кислоты приводит к образованию гидроокиси железа, избытОк НЕБОМ вЂ” к ее перерасходу. Расход NaC1 связан с восстановлением Со(Х?Т) и образова- 30 нием .ярозитного осадка при отноше,нии Fe : Na = 1,6-2,4. Отношение

Fe : Na 2,4 приводит к образованию гидроокиси железа, а не ярозита, отношение Fe : Na + 1 6 принодит к перерасходу NaC1. Вместо хлорида натрия можно испольэовать хлорид калия, с которым железо осаждается в форме калиевого яроэита, тоже хорошо фильтрующегося. 40

Осаждение железа в форме ярозита осуществляют в антоклаве при

145-155 С н течение 1 ч. Снижение температуры уменьшает степень гидролиза, а повышение температуры. свыше 45 о

150 С не улучшает показатели процес- . са, а расход электроэнергии увеличинает. Нейтрализацию выделяющейся серной кислоты проводят в автоклаве о при 145-155 С водным раствором соды.

Проведение нейтрализации при более низкой температуре приводит к образованию плохофильтрующегося гидратного осадка.

Нейтрализацию ведут до достижения рН пульпы значений 1,6-2,5. При . рН а 1,6 увеличивается остаточное содержание железа в кобальтовом растворе., при рН > 2,5 увеличивается сте1332830

2 пень соосажцения никеля и кобальта с железистым кеком.

Осаждение меди осуществляют при рН пульпы 1,5-2,0. Осаждение меди .при рН ниже 1,5 не обеспечивает полноты ее удаления, а осажцение при рН выше 2,0. увеличивает извлечение кобальта в медистый кек °

Осаядение гидроокиси кобальта о осуществляют при 30-60 С в автоклаве, что обеспечивает полноту использования хлора и повьппает качество осадка. При температуре ниже 30 С низка степень осаждения кобальта, о при температуре выше 60 С ухудшается состав осадка (см.табл.1).

Первую гидроокись кобальта отделяют от раствора сульфата никеля фильтрацией. и растворяют н антоклаве при

S0-95 С в течение 1 ч в серной кислоте в присутствии хлорида натрия или калия. Расход реагентов на 1 т

Со; 2,9 т Н 80„, 1, 6 т NaCl. Полученньп+ раствор содержит 60-70 г/л Со и имеет рН 1. Из раствора доосажцают железо содой при рН 6 4. Повышение рН доосаждения железа выше четырех принедет к увеличению оборота кобальта с железистым кеком. Понижение рН ниже четырех допустимо до тех пор, пока будет обеспечена полнота доосаждения железа. После фильтрации оборотного железистого кека из раство ра хлором .в присутствии соды либо гипохлоритом натрия осажцают в закрытом реакторе или в автоклаве при

9045 Ñ марганец. После отделения марганцонистого кека фильтрацией иэ фильтрата в автоклаве осаждают товарную гидроокись кобальта гипохлоритом натрия при 30-60 С.

Примеры осуществления предложенного способа (по переделам) приведены в табл.2, По сравнению с существующим способом (прототипом) предложенный способ имеет следующие преимущества: понышает извлечение кобальта из железокобальтоного кека в тонарную гидроокись на — 0,97., эа счет снижения потерь его со сточными водами; снижает удельный рàсход реагентов;улучшает атмосферу цеха и экологические условия за счет исключения вредных выбросов в атмосферу.

Формула изобретения

Способ переработки желеэокобальтовых. гидратных кеков, содержащих ниТаблица 1

Операция

Технологические показатели

Величина параметра

Параметр

Температура растворения

Растворение Fe,Ñî— кека и по70 5 С

80+5 С

90 5 С

96 лучение отвального . железистого кека рН пул ьпы растворения

Форма осадка:

0,9

Ярозит

То же

1,О

Гйдроокись

1,2

Отношение

Fe:Na в исходной пуль0,50 пе растворения

О,!7

0,27

2,1

0,29

2,4

0,35 кель, медь, марганец, включающий обработку исходного кека серной кис.лотой в присутствии восстановителя .с получением пульпы, перевод цветных металлов в раствор, а железа — в отвальный кек, осаждение иэ раствора меди, затем первой гидроокиси кобальта, растворение этой гидроокиси в серной кислоте с восстановителем; осаждение иэ кобальтового раствора остаточных количеств железа и марганца, осаждение товарной гидроокиси кобальта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,с целью повышения степени извлечения кобальта, улучшения экологических условий и сокращения расхода реагентов, пульпу железокобальтового кека обрабатывают в автоклаве при 80-95 С до достижения рН о

332830 пульпы О, 9-1,! в присутствии хлорила

Натрия или калия при соотношении содержащегося в пульпе железа к натрию (калию). — 1,6-2,4, железо осаждают при 145-155 С, выделяющуюся серную кислоту нейтрализуют раствором соды до рН 1,6-2,5, медь осаждают серным щелоком при рН 1,5-2,0, гидроокись кобальта и марганцевый кек осаждают соответственно при 30-60 С и 85-95 С, хлор, выделяющийся при восстановлении катиона трехвалентного кобальта хлорид-ионом в операциях обработки железокобальтового кека и первой гидроокиси кобальта, используют для осаядення соответственно первой и товарной гидроокиси кобальта, причем железо из кобальтового раствора доосаждают содой при рН 6 4.

Извлечение кобальта в раствор, Х:

Содержание Со в отвальном железистом кеке,7:

" 332830

Продолжение табл. 1

2 3

»»

Извлечение в железистый кек,7:

Температура гидролиз а солей желеNo Co Fe за в автоклаве

120+5 C

150+5 С

0,65 0,25 80,5

95,!

0,42 0,22

170+5 C

1,4

0,14

200

1,6

0,17.

65

2,0.

2,5

0,18

0,19

10.

0,50

2,9 рН пульпы осаждения

О сажд ение, меди сер- ным щелокой

0, 0 7

1,3

0,60

1,5

2,4

0,65

2,0

1,8

2,0

0,70

2,3

Температура осаждения, С.

29:1

21:1

57,2

81,6

82,6

12:1

82 9

120

10 1

Осаождение гидроокиси кобальта в автоклаве рН пульпы осаждения железа в автоклаве

0,40 О, 14

Содержание кобальта в железистом кеке,X

Остаточное содержание меди в кобальтовом растворе, мг/л:

9., 6

«0,1

Отношение

Со : Ni в первой гндроокиси:

35:1. 96,0

Остаточное содержание, железа в кобальтовом растворе, мг/л:

Извлечение кобальта в медистый кек,X:

6,3

Осаждение кобальта

s одну ста.

pHI0 X!

15,0 сч !

° \ л

О1

in

« с л л о Ф о « о

Ю

f Î л ОО

М л

° с

Ю «с лЮ

«5 л

1 о с Ь а л о! Ю ! л

Ф с» ж х а л

ОЭ л

I N о

I Ха

Р. л

СЧ

С2 о со са сп о а

in

° Ф

ФЮ с О»

ы х о

Х х

Р.с

Ю сл х

Ю. л ч ео ж !

Х I эоо

Р| Х СО ооо со m

Е Э А с«3

vga сс! Э сО (U

Р» K io Х х

Ц Ф

О Ф m

A Ф Э

Ц хoe и Ж ! л

Х 1

Э I

Х I

Ф 1 !

m О

m 1 О ж

6!

v и

X

tlj а сс! х

1 о и

Я х

Ц 1 о

I v л

Gl (с.у сс!

Х

Ф

A Ы

1 1 е о

Ql

С3 Ф о и Х

О1 О х е»

Ю @

«О и

% Л и л

Ю . м со м л ° о Ф о с с» с„"

4 4 «X) л. »

«ОЮЗА с»с»- ;> Ю

1 сс!

o m о

in Ц

in э т

Э a

Э а х

Ю лм со

О сб сс! «

Ы Х

K o

Э P х ° аw M

О 4 4 ю х л

f .4 «О с»с

О с! Ю

<«о -х—

С4 -Ю Рл

Ц л 4

o z

ИЮ лЮ сЕсч Ю сч

2

Лй !

° л .о Ф х «LI

Ф ЦЬ«, 4 с6 сс1

1 х

Э f» ом

С3

° л Д

5o«О а ссо О Ж е сс! а х «о

Э»с ОЪ

К вЂ” е4

I R о

4О ОХ

Ю И Г

Ю Э к, л л ссЬ РЮЮ

Ф с6 х и х э

Э Ы

Р 1 о о х «)

v

Ф Ф

l4 «са

1О! 332ВЗО сч

Ц ю э

1» ф».

« (Я (, 71 о

Ц о

С Ъ

00

<;Ь

«

«э оь и

1„

° ° g 01 а . c

О 4

° » Я

4 4) ° х cv

Р» - о аt»

Щ о л

6 е э

ФТ о

I1

«Д са О, о о х

° в «о

I Ij &

fI OО O-- 4

Ц ю«4

ОО о

Ц р

69 м э в

1 Э 9 О а ь

- э ощ ъ M «Ц / о («

1, A

1 Х

1=1 а и

Ю

tn aj и

» о а о м " и qj CV

»вЂ”

1: О л аа у, у

4 1

5

> хи

1» « о-эо

g I o э «» ««

» и

cI е4(ч Ю Ж

cd

Х э

М

I о

4 О О и о * о эм

CV W OL

Э Ю э

Ф Х а о о

jjj O:

<6 э

Рч Р» о сп л. э х

1 ф4

Irl И

«о ю

< о . о

»» g « р, (Г\ о ф « т

Ф3

Ц, л х и а

1 (Ll

1 (V ц (О (1

C) CO

00

Ch (О л (О

Ch о а ло

1 О

ox О в 1 о- п (.) 4

Р 1 о geo

Фw(Ч

t 4 O

И О (d «О

jj -îo

«е оь о в е о

1 O

° ° а

О 4

Р

Е» (СЪ

И °

Clj

Р»»

L»4 4,4

С 4 ф в»»

СЧ гЧ О (Э а д л е л

°вЂ” о (л 1 л и о (( а

О

ОХ

О а (Э (О л

О cV

ОХ

Р л

M о

4 Ц 1 о е

Ж Х 4 4, у

Р, О Х

Е а С ОО

И ЕЛО Е

8 л 4

8О

О 4(О

° Я о

4 о е

g ao и е (О й

О Cd

jO Р

Е Е»

U Д

Cd t

Р е

1 t(1 О х и — 1 ю в ф

» Р

Cd м

Ц

Cd

Р

Е

> lg

U Е

О Z

cd

В

Й

С»

СЛ (О л

О

«х

О а

I ой 3 (jf Х лй» д

1332830

I и м сЕ 4

Р Ж

8 (:»

Е

Oj

О а (ч о

Ф Nl

I 1 о е

1-1" ОО д v

Oj ф Ж о и

Oj Х Е 4 ф U

Cd O1 Ж С»( а ц Р ((1 нхоь

° м о

XOV 4 е м ь6 ьй о

1 u7Ch

«л л

Ооз ОО л ф

v oo в о 11

° O 4

Р

О ОО

Щ

4О

И О

cd «О ь-oo

° »

1 1» д и

clj g «O и ос.эц

О 1

Е Ц 4 р1* за 4

Cd O

I- жЬ

° 1

З и л

С Ъ л сО (л сО

СЬ л о о и

° °

G,w 1

О 4--Э У й> сч

V л - Ю (б Ф л Ж 0 снс а с

° л о

° и

34 ои ц м ф л о ои л л е ° И е

"8 e"

«е» о

3

Х и о о Ь j»

3 Зо1 ии и

ОмQи ез сЧ«щлщ иоко К о лu о

- Х 3 о о

4 Q r 4 о х Х 4и х л я Ф и Ф

EfWw° » о аи ж

a> v

Щ а о л.ц о q с. с

I ,I а и

I х х о

Ц о а

И л х « 5 (6 и с о а

I ( х

1 Ct.

I > и

Я о

v (Х !

° о о

:сии r»

Ф

М В4 В.И !О

I 00 00 и

„"3 л л л и 1 1» С1

v

О5

O Р о

Ц

О о а г о м д

)332830 и о.

° o a 4 ХХ

О ;е

И

° е

«И 4 о «О

ÎÔ»-0S

Й

°

° r o а и

O4» СО У - о с» "4 О и со

Р» м сч а N

Щ

Ц и о о р

К7 е- ф л !

-» !« ио

Ov

Лж

Е о <ч и

CV «« и ос

cd Ц Ц а

О 4 4 ("- о ch

o v е!Е е- ! а х э v х с е» вол

С 4 М

i иного

1

О

tlj (»

° л

Х ж х

5 о о

C) О о ь

« л

° (Ч о Я о н

° ° а 1 у

Ia Л Z

1» оъ а- ° ° о «о о

ЮО «ОО ь.-c u о

v а л о о

Cd . «

I» 4 О о эож

О. iо O

Ц

zo н О

1О «

- Ю е«0 è л ж к

o v -,,О о о и .э О ф, о ф

О

П Э

О И

1 а о х 8, х о>х о

m o Iойдо

Э Э Э

Р. х z х

v Э х Й х щ

Х1- Х олэЭх

1-й О

М I

«

Э

cd 1 о

Д1И1 и о и

I 2

Е 1 !

Ф

I cd

1 1 1

ГЭ

Щ

Рч I

1

1- — — -3

Я х

В о

Х й

Ц

Й

Ю

« и о о E о л и

4 О оо

03 с4

v o о Р I» н и о ф

9z

О О

Э

2 K ш а,и а, счощэ

Ф 0 М о Я о и

Ы 1

° °

Х w

0 cd 4 х I" ьФ х а0 О1

О 3,О"

О, 1О с 1

I1 о

° u y

ЭW4 у

Яå < Ð3

1 ЮЯ3О

Fe,са,м: век

8 слиВ

Составитель Д.Кривошеин

Техред N.Õoäàíè÷ Корректор Л.Пилипенк

Редактор Л;Лашкова

Тираж Под писное

ВНИИЛИ ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Заказ 3469

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная