Способ переработки пиритных материалов

Способ переработки пиритных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано при переработке пиритных руд и концентратов. Цель изобретения - упрощение процесса за счет совмещения операций выщелачивания железа и осаждения цветных металлов, повышение степени извлечения железа. Пиритные концентраты подвергают обжигу в неокислительной атмосфере при 850-1000°С в течение 15-90 мин, предпочтительно 30-60 мин, после чего из огарка выщелачивают железо, оставляя в кеке тяжелые цветные металлы, раствором серной кислоты 50-90 г/дм<SP POS="POST">3</SP>, взятой в количестве 100-110% от стехиометрически необходимого для разложения сернистых соединений железа в течение 20-30 мин. 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

«c I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4410229/27-02 (22) 13.04.88 (46) 23.10.90. Бюл. 1,"- 39 (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт гидрометаллургии цветных металлов (72) А.И.Елесин, Т.Н.Грейвер, N.Ñ.Бондарев и Е.П. Савельева (53) 669.053.4(088.8) (56) Кипящий слой в цветной металлургии. М.: Иеталлургия, 1978, с. 214-219.

Патент CPP N - 86450, кл. С 22 В 3/00, 1985. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ IIHPHTHHX NAТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к металлурИзобретение относится к металлургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано при переработке пиритных концентратов.

Целью изобретения является упрощение процесса за счет совмещения операций выщелачивания железа и осажде.ния цветных металлов, повышение извлечения железа.

П р и .м е р 1. Навеску исходной свинцово-цинковой руды, содержащей, Е (г/т): свинец 1,2; танк 7,7; железо. 29,5; сера 32, 2; серебро (40) массой 200 г, обжигают в трубчатой печи в атмосфере азота или при добавке в шихту 53. (от веса руды) нефтяного кокса в качестве восстановителя при 650, 750, 850, 950 и 1050 С в течение 1 ч. Полученные огарки выщела(g1):, С 22 В 3/08//С 22 В 1/06 гии тяжелых цветных металлов и может быппь использована прп переработке пиритных py!z и концентратов, Цель изобретенпя — упрощение процесса за счет совмещения операций вьпцелачивания железа и осаждения цветных металлов, повьппение степени извлечения железа.

Пиритные концентраты подвергают обжигу в неокислительнай атмосфере при с

850-1000 С в течение 15-90 мин, предпочтительно 30-60 мин, после чего из огарка вьпцелачнвают железа, оставляя в кеке тяжелые цветные металлы, раствором серной кислоты 50-90 г/дмз, взятой в количестве 100-110 Е от стехиометрически неабхадимога для разложения сернистых соединений железа в течение ?0-30 мин. 5 табл.

«. чивают растворам серной кислоты концентрацией 60 г/дмз при 90 С и соотно1пе п|и Т:Ж=1: 10 в течение 30 мин.

Определяют вых< q огарка, выход кека выщелачивания, извлечение железа, 1 цинка и сереара в раствор.

Результаты опытов приведены в табл. 1.

Извлечение цинка в раствор не превышает во всех опытах 27. Серебро полностью концентрируется в нерастворимом остатке ат вьппелачивания.

Очевидно, чта дальнейшее повьппение: температуры обжига нецелесообразно, так как достигается максимальное извлечение железа в раствор.

Пример 2. Навеску пиритного концентрата, содержащего, "„: железо

38,0; сера 40,2; медь 1,55; кобальт

1601163

0,23; никель 0,28; мышьяк 0,39 массой

50 r, обжигают в трубчатой печи в атмосфере азота при 700,800,900 и

1000 С в течение 1 ч. Полученные огар-5 ки вьпцелачивают раствором серной кислоты концентрацией 70 г/дм при 80 С и соотношении Т:Ж=1:10 в течение

30 мин. Определяют выход огарка, сте.1 пень десульфуризации, выход кека вы- (g щелачивания, извлечение железа в раствор, содержание и извлечение меди, никеля, кобальта и мышьяка в кек от вь щеначивания .

Результаты опытов приведеньг в 15 табл. 2.

В результате переработки пиритного концентрата получают медно-никелевый концентрат (сумма меди и никеля 9,95%) с повышенным содержанием кобальта 20 (О 91%) .

Дальнейгпее повьппение температуры обжига нецелесообразно в виду повы шения степени отгонки цветных металлов в газовую фазу. 25

Пример 3. Навеску исходной свинцово-цинковой руды, содержащей,% (г/т): свинец 1, 2; цинк 7, 7; железо

29, 5; сера 32, 2; серебро (40) массой

50 r, обжигают в трубчатой печи в ат- ур мосфере азота или при добавки в шихту

5% (от веса руды) нефтяного кокса в качестве восстановителя ри 1000 С в течение 15,30,60,90,120 мин. Полученные огарки вьпцелачивают раствором

;серной кислоты концентрацией 60 г/дмз при 90 С, соотношении Т:Ж=1:10 в тео чение 30 мин.

Определяют выход огарка, степень десульфуризации, извлечение свинца 40 в газовую фазу, выход кека вьпцелачивания, извлечение железа, цинка и серебра в раствор.

Результаты опытов приведены в таблице 3. 45

Извлечение цинка в раствор во всех опытах не превьппает 2%. Серебро полностью концентрируется в нераствориMoM o T TKe 0T BbIIUåIIà÷èâàHèÿ. В результате переработки руды по схеме обжиг — вьпцелачивание селективно отгоняется свинец, более чем в два раза сокращается объем продукта. Кек от вьшгелачивания представляет собой цинковый концентрат (до 30% цинка), ак- 55 кумулирующий серебро. Увеличение продолжительности обжига и введение восстановителя не влияет на извлечение железа в раствор, но в восстанови" тельной атмосфере снижается отгонка свинца.

Пример 4 ° Исходную свинцовоцинковую руду массой 500 г, аналогичную по составу руде, использованной в примерах 1 и 3, обжигают в трубчатой печи при 1000 С в атмосфере азота в течение 1 ч. Навески полученного огарка, содержащего, %: железо 35,0; цинк 8, 75; свинец 0,48; сера 21 8 массой 50 r, вьлцелачивают растворами серной кислоты концентрацией 50, 100 и 150 г/дмз при 60,80 и 90 С и соотношении Т:Ж=1:10 в течение 1 ч. Определяют концентрации железа и цинка в растворе через 5,10, 20,30 и 60 мин вьпцелачивания .

Результаты опытов приведены в табл. 4.

Максимальная концентрация железа в растворе достигается за 30 мин выщелачивания, дальнейшее увеличение продолжительности процесса приводит о к переосаждению железа. При 90 С существенно возрастает извлечение цинка.

Пример 5. Навеску пиритного концентрата состава по примеру 2 массой 250 г обжигают в трубчатой печи

0 в атмосфере азота при 900 С в течение

1 ч. Навески огарка массой по 30 г вьпцелачивают раствором серной кислоты концентрации 50,70,98 и 100 г/дм при о

9О С и отношении Т:R=i:10 в течение

5,.10,20,30 и 60 мин. Определяют зависнмость концентрации железа в растворе от исходной концентрации железа в растворе, от исходной концентрации кислоты и времени вьпцелачивания.

Результаты определений приведены в табл. 5.

При повьппении исходной концентрации серной кислоты от 50 до 70 г/дм скорость вьпцелачивания увеличивается более существенно, чем при дальнейшем ее повышении. Кроме того, при увеличении концентрации кислоты уменьшается селекция железа от известных металлов, в раствор начинают переходить медь, никель, цинк и кобальт, Таким образом, предлагаемый способ переработки пиритных материалов, содержащих тяжелые цветные металлы, позволяет при простом аппаратурном оформлении и использовании доступных реагентов избирательно перевести иэ пиритного материала в раствор основную

Таблица 1

Параметры способа Показатели при температуре обжига, С

650 750 850 950 1050 ( в атмосфере азота

85,1 82,5 81,2 80,5

Обжиг

88,4

Выход огарка, .

Степень, : десульфуризации отгонки

15 0 18э0 22ь0 2?э0 25 0

120 200 400 475 760 свинца

Выход кека, (от руды)

Извлечение железа в раствор, .

805 740 536 46 7 41 5

90 165 800 860 1000

Обжиг в присутствии восстановителя

85 2 84 в 5 83 э 6 81, 1 80,5

Выход огарка, Степень, : десульфуризации отгонки

20,0 21,5 28,0 37,0 42,5

38 5 44,0 520 61 5 66 5

76,8 71,8 55, 2 57, 2 55,9

15,0 46,5 63,0 69,0 75,0 свинца

Выход кека, . (от руды)

Извлечение железа в раствор, 5 160116 часть железа и тем самым получить концентрат, обогащенный цветными и благородными металлами. При переработке свинцово-цинковых материалов на ста5 дии обжига селективно отгоняется до

98 . свинца.

По сравнению с известным предлагаемый способ переработки пиритных материалов, содержащих тяжелые цветные металлы, позволяет сократить технологический цикл, снизить энергетические и трудовые затраты, интенсифицировать процесс выщелачивания, исключить применение реагентов на осаждение цвет= ных металлов из растворов, повысить извлечение цветных и благородных металлов в товарные продукты на 5-10 .

Кроме того, позволяет вовлечь в переработку бедные и упорные пиритные материалы, содержащие тяжелые металлы, которые не могут быть доведены до товарных концентратов обогатительны|

3 6 ми методами и переработка которых обычными методами неэкономична.

Формула из обр ете ния

Способ переработки пиритных материалов, содержащих тяжелые цветные металлы, включающий обжиг концентрата в неокислительной атмосфере, выщелачивание огарка раствором серной кислоты, осаждение иэ раствора цветных металлов, о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что, с целью упрощения процесса эа счет совмещения операций выщелачивания железа и осаждения цветных металлов, повышения степени извлечения железа, обжиг проводят при 850-1000 С в течение 15-90 мин, предпочтительно

30-60 мин, а выщелачивание железа проводят раствором серной кислоты концентрации 50-98 г/л, взятой в количестве 100 -110 от стехиометрически необходимого для разложения сернистых соединений железа в течение 2030 мин.

1601163

Таблица 2

Параметры способа Показатели при температуре обжига, С о (800

Выход огарка, % 78,5

Степень десульфу" ризации, % 45,0

Выход кека, % 40,0

Извлечение железа в раствор,, 66,0

Содержание в кеке, : медь никель кобальт мышьяк

Извлечение в кек, %:

78ьО 78ь 2 73ь5

500 44 0 525

34ьО 31ь2 21 ь5

75ь О 75ь О 84ь О

4,3

0,76

0,64

<Оь02

3,6

0,65

0,54

<О, 02

4,5 8,9

0,84 1,05

0,71 0,91 0,02 <Оь02

94,3

92,3

94,6

«-2, О

90,6

93,6

96,3 2,0

95,2

91,6

90,0 а2,0

92,6

92,9

93,9

«-2, О медь никель кобальт мьппьяк

Таблица3

Параметры способа Показатели при продолжительности обжига, мин

Выход огарка, %

Степень, %: десульфуризации отг онки свинца

Выход кека, % (от руды)

Извлечение железа в раствор, %

Выход огарка, %

Степень, %: десульфуризации отгонки свинца

Выход кека, %

{от руды)

Извлечение железа в раствор, .

700 900 1000

15 30 60 90 120

Обжиг в атмосфере азота

79,0 78,0 73,5 72,0 69,0

30ь5 32ь5 37ьО 38,0 42,5

74,0 86,5 95,0 98,0 93,5

54 1 51,1 434 508 58 5

68,2 69ь3 72,8 64,7 64,9

Обжиг в присутствии восстановителя

80 5 78 0 75 0 68 О 60 0

23,5 29,5 32,5 34,0 40,5

56, 5 79, О 90,0 90, 5 91, 5

55 2 . 52ьб 4бь4 47ь 2 37 6

73 2 74 9 72 О 74 7 75 0

1601163,l 0

Таблица4

Концентрация металла, г/дм, при продолжительности вьпцелачивания, мин

Опр ед ел я емый металл

Концентрация Температура, кислоты, С г /дM3

5 10 20 30 60

300

150

150

Цинк

Таблица 5

Концентрация железа, г/дм, при времени вышелачивания, мин

Концентрация кислоты, г/дмэ

5 10 20 30 60. 22,0

27,0

30,0

30,5

25 5 28 0 29 0 29 5

29,5 31,5 32,5 33,5

31,0 33,0 33,5 33,5

31 5 33 0 33 5 33 5

98

100

Составитель В.Щербилин

-Редактор Н.Гунько Техред М.Дидык . Корректор Л. Бескид

Заказ 3248 Тираж 491 Подписи о е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

60, 80

Железо

tt

1I н

11

tt

tI

ll

5,5

6,7

11,5

19,0

18,0

18,7

18,7

19,5

22,5

1, 15

1,7

3,4

7,3

10,0

12,5

21,3

20,5

20,5

20,2

21,2

24,0

1,4

2,0

2,9

7,9

12,5

14,0

21,0

22,0

20,7

20, 5.

22,0

25,0

1,4

?,2

3,2

7,9 10,0

13,0 13,7

14ю 5 15э 7

20,7 20,0 . 22,0 21i 7

20, 2 19,0

20ь 5 20i 7

22,0 20,0

26,0 25,0

1,4 1,4

2,2 2,6

3,5 3,7