Способ переработки хлоридовозгонов тяжелых цветных и сопутствующих металлов

Способ переработки хлоридовозгонов тяжелых цветных и сопутствующих металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

,10 5l7652

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.01.75 (21) 2091233/01 с присоединением заявки № (51) Л !. Кл 2 С 22В 7/00

Государственный комитет (23) Приоритет бввета Министров СССР

Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 27.07.76 (53) УДК 622.775.622.784 (088.8) по лолам нзобретвний и открытий (72) Авторы изобретения М. С. Зак, Г. Я. Лейзерович, Е. Ф. Чехова, Б. A. Швец и О. В. Майский (71) Заявитель Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ

ХЛОР ИДО ВОЗ ГОНОВ 1Я7КЕЛ ЫХ ЩВ ЕТН ЫХ

И СОГ1УТСТВУ1О1ЦИХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к комплексной переработке полиметаллических руд тяжелых цветных металлов с применением хлоридовозгоночного обжига.

Известен ряд промышленно осуществляемых и разрабатываемых способов улавливания и переработки хлоридовозгонов тяжелых цветных металлов, по которым конденсацию и улавливание хлоридовозгонов осуществляют сухим или мокрым способом (сухие конденсаторы и электрофильтры, скруббера с орошением и мокрые электрофильтры) с последующей гидро- или пирометаллургической переработкои возгонов, Известен способ переработки хлоридовозгонов тяжелых цветных и сопутствующих металлов, включающий улавливание их из обжиговых газов с последующей прокалкой.

Недостатками известного способа являются: необходимость сухого улавливания хлоридовозгонов, весьма гигроскопичных на воздухе, токсичных и забивающих конденсационные аппараты; необходимость грануляции с концентрированной серной кислотой; применение трубчатых печей, трудно герметизируемых и допускающих большие потери хлористого водорода.

Предлагаемый способ отличается тем, что улавливание хлоридов производят при 80—

90"С раствором, содержащим 140 500 г/л свободной серной кислоты при коэффициенте

5 ее изоытка 1,0 — 1,1, а полученную сульфатохлоридную пульпу прокаливают в кипящем слое при 400 — 500"С в течение 1 — 2 ч в среде продуктов сжигания топлива. Это позволяет упростить и интенсифицировать процесс, пол10 постыл регенерировать хлор и получить в качестве полупродуктов сухие негигроскопичные сульфаты, не содержащие хлор.

Способ осуществляют следующим образом.

Обжиговые газы, содержащие хлоридовоз15 гоны тяжелых цветных металлов (Cu, l n, РЬ, Лн, Ag), после очистки от пыли при температурах, превышающих точку росы хлоридовозгонов, поступают в полые скруббера и турбулентный промыватель типа центури, оро20 шаемые раствором серной кислоты с концентрацией ее не ниже 140 г/л (например отраоотанным цинковым электролитом). IlpH температуре 80 — 90 С, поддерживаемой в скрубберах путем изменения расхода и температу25 ры циркулирующих растворов, происходит конденсация и улавливание хлоридовозгонов с образованием сульфатохлоридной пульпы.

Такая температура обеспечивает минимальное растворение в орошающих растворах свобод30 ного хлористого водорода, содержащегося в

517652

25 обжиговых газах. Повышение температуры в скруббере выше 90 С не рационально.

Газы после выделения в скруббере Вентури основной массы ()90 ) хлоридовозгонов поступают в мокрый электрофильтр, где окончательно доулавливаются хлоридовозгоны.

Сочетание этих двух последовательно работающих аппаратов позволяет получать практически полное улавливание хлоридовозгонов.

Пульпа из скруббера и мокрого электрофильтра, содержащая смесь хлоридов и сульфатов тяжелых цветных и сопутствующих металлов, подается на прокалку в печь КС, ванна которой образована зернами сухих сульфатов.

Печь отапливается продуктами сгорания топлива, являющимися одновременно ожижающим агентом. Прокалка сульфатохлоридной пульпы при 400 — 500 С в течение 1 — 2 ч обеспечивает завершение сульфатизации хлоридов и практически полную отгонку хлора.

Остаточное содержание хлора в сухих сульфатах ниже 0,05 /О. Сухие сульфаты, содержащие медь, цинк, свинец, золото, серебро и другие извлекаемые металлы, направляются на гидрометаллургическую переработку известными методами.

При обычном в гидрометаллургии расходе жидкости для растворения сульфатов (Т: 5K=2 — 2,5) образующиеся растворы не требуют дополнительной очистки от хлора перед электролизом, Обжиговые газы из прокалочной печи и мокрого электрофильтра, содержащие хлористый водород, поступают на улавливание его и регенерацию.

Основная стадия сульфатизации хлоридов и отгонки хлора происходит, как показывают исследования, в процессе их улавливания при

80 — 90 С. Остаточное содержание хлора в получаемой пульпе 5 — 7 /о. Прокалка сульфатохлоридной пульпы в указанном режиме завершает процесс сульфатизации и отгонки хлора. Процесс сульфатизации хлорида протекает активно при расходе серной кислоты с коэффициентом избытка против стехиометрически необходимого 1,0 — 1,1 (1,05 предпочтительно). Минимальный избыток серной кислоты является существенным для последующего процесса регенерации хлористого водорода. Концентрация свободной серной кислоты в растворе должна быть не ниже 140 — 160г/л.

Уменьшение концентрации свободной серной кислоты в поглощающем растворе ниже

140 г/л приводит к понижению скорости взаимодействия ее с хлоридами и повышению растворения свободного хлористого водорода в орошающем растворе, а также к значительному росту расхода топлива при последующей упарке сульфатохлоридной пульпы.

Максимально возможная концентрация свободной серной кислоты в орошающем растворе, необходимая с теплотехнической точки зрения при упарке образующейся сульфатохлоридной пульпы, определяется в каждом конкретном случае осуществления процесса

65 условиями охлаждения циркулирующего орошающего раствора и содержанием хлоридовозгонов в обжиговых газах.

Пример. Пробу огарка полиметаллической руды (после окислительного обжига), содержащую 1,2 /о Си; 9,32 /о Zn; 57 /о Pb подвергают хлоридовозгоночному обжигу при

1020 †10 С с производительностью 0,5—

0,7 кг огарка в час. Обжиговые газы, содержащие хлориды меди, цинка и свинца, с температурой 700 С поступают в трубу Вентури, орошаемую раствором серной кислоты (140 г/л) с расходом 4 л/ч. Это обеспечивает температуру отходящих газов после скруббера 80 С. Газы доочищаются раствором

HgSO4 (140 г/л). Степень улавливания хлоридов -90 /о. Пульпу, содержащую хлориды н сульфаты извлекаемых металлов, высушивают и прокаливают в течение 1 ч при 400 С.

Остаточное содержание хлора в сульфатах

0,04 — 0,06 /о.,При увеличении температуры до 500 С и времени прокалки до 2 ч были обнаружены только следы хлора, т. е. достигнута практически полная его отгонка.

Таким образом, по содержанию хлора полученные сульфаты можно подвергать электролизу без дополнительной очистки от хлора.

Предложенный способ улавливания и переработки хлоридов в сульфаты обладает следующими преимуществами: исключается выпуск в качестве промежуточного продукта крайне вредных, гигроскопичных и неудобных в обращении сухих хлоридов меди, цинка, свинца и других извлекаемых металлов; мокрое улавливание с помощью растворов, содержащих не ниже 140 — 160 г/л свободной

Н $04 (в частности отработанного цинкового электролита), при температурах 80 — 85 С обеспечивает практически полное улавливание хлоридовозгонов при минимальном растворении свободного хлористого водорода в орошающей жидкости; применение печей КС для прокалки сульфатохлоридной пульпы обеспечивает непрерывное интенсивное осуществление процесса с получением сухих сульфатов, содержащих (0,05o хлора и пригодных для электролиза без дополнительной очистки растворов от хлора.

Предварительный технико-экономический анализ технологической схемы комплексной переработки,полиметаллического сырья тяжелых цветных металлов с применением хлоридовозгоночного обжига и улавливания и переработки хлоридовозгонов по указанному способу, выполненный на основании проведенных исследований, показывает высокую экономическую эффективность предлагаемого способа.

Например, удельные эксплуатационные и капитальные затраты уменьшаются на 10 — 12 /О каждый (из расчета рубль затрат на рубль товарной продукции).

517652

Формула изобретения

Составитель А. Кальиицкий

Техред Е. Подурушииа

Редактор Н. Корченко

Корректор Н. Ау:с

Заказ !510/13 Изд. М 1404 Тирани 764 Подписное

ЦНИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ переработки хлоридовозгонов тяжелых цветных и сопутствующих металлов, включа!ощий улавливание их из обжиговых газов с последующей прокалкой, отл ич а ющи и ся тем, что, с целью упрощения и интенсификации процесса, полной регенерации хлора и получения в качестве полупродуктов сухих негигроскопичных сульфатов, не содержащих хлора, улавливание хлоридов осуществляют при 80 — 90 С раствором, содержащим 140 †5 г/л свободной серной кислоты при коэффициенте ее избытка 1,0 — 1,1, а полученную сульфатохлоридную пульпу прокаливают в кипящем слое при 400 — 500 С в течение 1 — 2 ч в среде продуктов сжигания топлива.