Способ извлечения меди, никеля и кобальта из мышьяксодержащих аммиачно-карбонатных растворов
Реферат
Использование: гидрометаллургические способы выделения металлов из аммиачно-карбонатных растворов. Сущность изобретения: на первой стадии способа проводят осаждение меди в виде сульфида меди элементарной серой при 105 - 110oC; на второй - проводят осаждение никеля и мышьяка процессом дистилляции до концентрации аммиака 3 - 5 г/дм3. Кобальт из раствора осаждают сульфидом натрия с одновременной дистилляцией аммиака до концентрации 0,1 - 0,3 г/дм3. 3 табл.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам выделения металлов из аммиачно-карбонатных растворов.
Известен способ, предусматривающий осаждение меди, никеля, кобальта и мышьяка отгонкой из раствора аммиака и диоксида углерода с последующей очисткой коллективного концентрата от мышьяка с помощью каустической соды и известного молока. Недостатками способа являются многостадийность, потери реагентов с отвальными хвостами и плохая фильтруемость осадков. Наиболее близким к изобретению является способ переработки мышьяксодержащих руд цветных металлов, предусматривающий отделение до 90% мышьяка оксидом магния и получение процессом дистилляции коллективного концентрата, содержащего медь, никель, кобальт и менее 2% мышьяка. Недостатком данного способа является получение коллективного концентрата, который требует дальнейшей переработки. Предлагаемый способ позволяет исключить этот недостаток, т.е. получить из раствора одноименные концентраты металлов. Разделение металлов достигается следующим образом. В аммиачно-карбонатный раствор, содержащий медь, никель и кобальт, вводят элементарную серу и нагревают, при этом происходит осаждение меди в виде сульфида меди. Раствор после осаждения меди направляют на дистилляцию аммиака до концентрации 5 6 г/дм3 с целью осаждения никеля и мышьяка. Оставшийся раствор, содержащий кобальт, подвергают дальнейшей дистилляции аммиака до концентрации 0,1 г/дм3, одновременно вводят сульфид натрия, при этом происходит выделение кобальта в осадок. Предлагаемый способ был опробован на растворе, полученном после автоклавного выщелачивания руды комбината "Тувакобальт" и осаждения основной массы мышьяка оксидом магния, и имел следующий состав, г/дм3: Cu 0,68; Ni 1,2; Co 0,81; As 0,1; NH3 50,0; CO2 30,0. По предлагаемому способу были проведены три серии опытов. В первой серии варьировали температуру от 100 до 110oC и расход серы от 1,8 до 2,2 моль на моль меди. Процесс осаждения меди вели в течение 1 ч (табл. 1). В второй серии определяли влияние температуры дистилляции и остаточной концентрации аммиака на степень извлечения никеля и мышьяка из аммиачно-карбонатного раствора (табл. 2). В третьей серии исследовали влияние расхода сульфида натрия на степень осаждения кобальта при 95 105oC (табл. 3). Наилучшие результаты достигаются: при осаждении меди элементарной серой при 105 110oC и расхода серы 1,8-2,0 М в течение 1 ч; при осаждении никеля процессом дистилляции при 70 -80oC и остаточной концентрации свободного аммиака 3 5 г/дм3; при осаждении кобальта процессом дистилляции до концентрации аммиака 0,1 0,3 г/дм3 и введением сульфида натрия в мольном отношении, равном 0,15 0,20. Пример. В автоклав вместимостью 1,0 дм3 загружают 0,7 дм3 раствора и элементарную серу. Раствор нагревают до 105 110oC при перемешивании в течение 1 ч. Пульпу фильтруют, осадок представляет собой медный концентрат. Раствор подвергают дальнейшей дистилляции до концентрации аммиака 3,0 5,0 г/дм3. Полученную пульпу фильтруют. Осадок представлен никелевым концентратом. В оставшейся раствор вводят сульфид натрия в мольном отношении к кобальту, равном 0,15 0,2 моль и затем осуществляют дальнейшую дистилляцию до концентрации 0,1 0,3 г/дм3. Полученную пульпу фильтруют (осадок представлен кобальтовым) концентратом, а раствор направляют на сброс. Таким образом, использование предлагаемого способа выделения меди, никеля и кобальта из мышьяксодержащих аммиачно-карбонатных растворов позволяет получать одноименные концентраты по сравнению с известным способом.Формула изобретения
Способ извлечения меди, никеля и кобальта из мышьяксодержащих аммиачно-карбонатных растворов, включающий осаждение металлов дистилляцией, отличающийся тем, что осаждение металлов осуществляют последовательно, причем сначала осаждают медь элементарной серой, вводимой при молярном отношении серы к меди, равном 1,8 2,0, при температуре 105 110oС в течение 45 60 мин, затем при 70 80oС осаждают никель и мышьяк с одновременной дистилляцией аммиака до остаточной концентрации свободного аммиака 3 5 г/дм3, после этого осаждают кобальт при 95 110oС с одновременной дистилляцией аммиака до остаточной концентрации свободного аммиака 0,1 0,3 г/дм3, при этом перед осаждением кобальта в раствор вводят сульфид натрия при молярном отношении сульфида натрия к кобальту, равном 0,15 0,20.РИСУНКИ
Рисунок 1