Способ отделения мышьяка от меди, никеля и кобальта

Способ отделения мышьяка от меди, никеля и кобальта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: гидрометаллургия с использованием аммиачно-карбонатных растворов и очистка цветных металлов от мышьяка. Сущность: отделение мышьяка от меди, никеля и кобальта осуществляют выщелачиванием аммиачно-карбонатными растворами, очищенными от кислорода, и после завершения выщелачивания через полученную пульпу продувают воздух или кислород.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4878541/02 (22) 30,10.90 (46) 15,01.93. Бюл, ¹ 2 (71) Институт химии и химической технологии СО АН СССР (72) Л.К,Новиков, В.Е.Миронов, Г,Л.Пашков, С.В Дроздов и И.Д.Исаев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 505609, кл. С 22 В 30/04, 1974.

Отсчет института "Гипроникель" по научно-исследовательской работе "Усовершенствовать технологическую схему производства на комбинате "Тувакобальт", 1970, с.54 — 61.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно, к гидрометаллургии с использованием аммиачно-кэрбонатных растворов и к очистке цветных металлов от мышьяка.

Существующая на комбинате "Тувакобальт" аммиачно-карбонатная технология вскрытия мышьяковистой кобальтовой руды предусматривает очистку раствора выщелачивания от мышьяка введением в раствор окиси магния с последующей дистилляцией очищенного раствора и получением коллективного концентрата основных карбонатов цветных металлов (кобальта, никеля и меди).

Недостатками существующей технологии является неглубокая очистка растворов, а, следовательно и конечного продукта от мышьяка (концентрация As в растворе после очистки 0,07 — 0,15 г/л), повышенный по сравнению со стехиометрически необходимым расход окиси магния и загрязнение растворов соединениями магния.

Для удаления мышьяка из щелочных растворов известны следующие способы и осадител и;

„„. Ы ÄÄ 1788051 А1 (s»s С 22 В 3/14//С 22 В 30:04 (54) СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА ОТ

МЕДИ, НИКЕЛЯ И КОБАЛЬТА (57) Использование: гидрометаллургия с использованием аммиачно-карбонатных растворов и очистка цветных металлов от мышьяка. Сущность: отделение мышьяка от меди, никеля и кобальта осуществляют выщелачиванием аммиачно-карбонатными растворами, очищенными от кислорода, и после завершения выщелачивания через полученную пульпу продувают воздух или кислород. хлорное железо для осаждения мышьяка из содовых вольфрам-содержащих растворов; карбонат магния в присутствии окислителя — перекиси водорода при рН = 7 — 9; формалин для осаждения мышьяка из содовых растворов в присутствии медно-никелевого катализатора.

Использование хлорного железа как осадителя связано с повышенной коррозией оборудования и загрязнением рабочих растворов хлорид-ионами.

Формалин как осадитель дорогостоящий и дефицитный реагент, осложняющий кроме того технологические процессы пенообразованием.

Применение карбоната магния в качестве осадителя (как и окиси магния в используемой технологии) имеет существенные недостатки: высокую остаточную концент рацию мышьяка, соосаждение с эрсенатами магния и аммония основных карбонатов магния, цементирующих осадки и затрудняющих их отделение от раствора, загрязнение раствора соединениями магния, 1788051

20

25 г и мышьяка 0,009 г

55

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ доосаждения мышьяка из аммиачно-карбонатных растворов добавкой Fez(SO<)a после окислительного выщелачивания и предварительного осаждения мышьяка окисью магния. Добавкой сульфата железа (И!) при оптимальном соотношении Fe/As 3 снижали концентрацию мышьяка в растворе с 0,162 г/л до

0,08 г/л или с 0,10 до 0,06 г/л, т.е, примерно вдвое.

При введении в щелочной раствор, содержащий арсенат-ионы, соединений железа (! Il) в первую очередь осаждается Ре Оз х хН О, а убыль мышьяка, по-видимому, связана с его сорбцией осаждающимся оксидом железа (III), что косвенно подтверждается еще и тем, что сульфат трехвалентного железа можно использовать не как индивидуальный осадитель мышьяка, а для доосаждения его после добавки в раствор окиси магния. Введение в раствор окиси магния, а затем сульфата железа (II) связано с загрязнением рабочих растворов соединениями магния и сульфатионами, что затрудняет последующую дистилляцию и снижает качество конечного продукта.

Цель изобретения — повышение степени очистки меди, никеля и кобальта от мышьяка при аммиачно-карбонатном вскрытии арсенатных руд, содержащих цветные металлы и железо (II) без введения в раствор загрязняющих реагентов.

Поставленная задача достигается тем, что на первой стадии предлагаемого процесса производят выщелачивание компонентов руды без доступа окислителя аммиачно-карбонатными растворами, освобожденными от кислорода, Этоусловие способствует переходу в раствор железа (1!) в виде комплексов состава Ре(КНз)п . Затем на стадии окислительного выщелачивания вводят в раствор окислитель, например, воздух или кислород. Железо (1I), окисляясь до железа (III), связывает находящийся в растворе мышьяк в малорастворимое соединение — арсенат железа. Оставшееся железо(III) переходит в РегОз х НгО, который вместе с арсенатом железа (III) выпадает в осадок, При этом достигается очистка от мышьяка до его остаточного содержания в растворе Сд, = 0,01-0,02 г/л.

Так как фактическим осадителем мышьяка является один из компонентов раствора выщелачивания, а побочными продуктами являются аммиак и вода, то при более глубокой очистке достигается и вторая цель— предотвращается загрязнение рабочих растворов и конечного продукта дополнительными примесями, Пример 1, Навески карбонатов железа (ii) кобальта (ii), никеля и меди (ii) марки "ч", содержащие 0,98 — 1,01 г металлов, а также навеска арсената натрия марки "чда", содержащая 0,54 г мышьяка, перемешивались в 500 мл водного раствора, содержащего аммиака 12 мас.7; и 6 мас. диоксида углерода, при 20 1 С в течение 30 мин. Раствор аммиака и диоксида углерода был приготовлен из воды, освобожденной от кислорода воздуха продувкой очищенного азота, Перемешивание проводили в стеклянном сосуде, пропуская через раствор азот со скоростью

0,3 — 0,5 мл/с, Значительную часть растворяемых веществ при перемешивании перешла в водную фазу, через которую затем в течение 20 мин пропускали воздух со скоростью

0,5 — 1,0 мл/с, Выпавший при этом осадок отделяли от жидкой фазы фильтрацией через стеклянный фильтр N 4. B фильтрате, объем которого составлял 445 мл, обнаружено кобальта 0,80 r, никеля 0,88 г, меди 0,94

Пример 2. Навески арсената кобальта (II), никеля и меди (II) марки "ч", содержащие

0,96 — 0,98 г металлов и навеска кобальта железа (II) марки "ч", содержащая 4 г металла, перемешивались в 400 мл очищенного азотом от кислорода воздуха 15 / -ном растворе аммиака, содержащего 6 диоксида углерода в течение 45 мин. Опыт проводили в атмосфере азота при 19»-1 С. Затем через раствор пропускали в течение 1 ч воздух со скоростью 0,5 — 1,0 мл/с. Выпавшую твердую фазу отделили от раствора фильтрацией через стеклянный фильтр N 3. B фильтрате, объемом 381 мл, обнаружено 0,80 г кобальта, 0,89 г никеля, 0,91 г меди и 0,0020 г мышьяка, Пример 3. Навеску окисленной мышьяковой руды месторождения Хаву-Аксы (Тувинская АССР), содержащую 0,15 г кобальта, 0,28 г никеля, 0,16 г меди, 1,2 r мышьяка, и 1,9 г железа перемешивали в

400 мл 10 ф,-ного водного раствора аммиака, содержащего 5,27, диоксида углерода в течение 1 ч при 23+.1 С, Раствор был предварительно освобожден от кислорода воздуха.

Опыт вели.в атмосфере азота, Затем через раствор в течение 45 мин пропускали воздух со скоростью 0,5-1,0 мл/с, Твердую фазу отделяли от раствора фильтрованием через стеклянный фильтр М 4. В фильтрате (объемом 368 мл) обнаружили

0,11 r кобальта, 0,20 г никеля, 0 12 г меди и

0,010 r мышьяка.

1788051

20

3 0

4l0

90

Составитель Л. Новиков

Техред М.Моргентал Корректор И, Муска

Редактор

Заказ 51 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5, Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Использование предлагаемого нами решения позволит получить положительный эффект за счет отказа от использования дорогостоящих реагентов для осаждения мышьяка, за счет более глубокой очистки рабочих растворов и конечного продукта от мышьяка и за счет отсутствия дополнительных загрязнений рабочих растворов и конечного продукта, связанных с использованием осадителей, Формула изобретения

Способ отделения мышьяка от меди, никеля и кобальта, включающий выщелачивание арсенатных руд, содержащих цветные металлы, железо (il) и мышьяк (Ч) аммиачно-карбонатными растворами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше5 ния степени определения мышьяка и снижения степени загрязнения растворов цветных металлов примесями, выщелачивание осуществляют растворами, очищенными от кислорода, и после

10 завершения выщелачивания через полученную пульпу продувают воздух или кислород.