Способ переработки железосодержащих отходов гидрометаллургического производства цинка

Способ переработки железосодержащих отходов гидрометаллургического производства цинка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (н>711138 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24057 8 (2т) 2619705/22-02 (51)М. Кл 2

С 22 В 7/00

С 22 В 19/24 с присоединением заявки Но

Государственный комитет

СССР ио де.чам изобретений и открытий (23) Приоритет 21.10.75

Опубликовано 250180. Бюллетень е4о

Дата опубликования описания 25.01.80 (53) УДК 669. 536 (088 . S) (72) Авторы изобретения

Л.С . Гецкин, A.Ñ. Ярославцев, А. Ф. Иатвеев, В .М. Пискунов

o.A.XàH, P.Ñ.Àõìåòîâ, A.H.Êóòíÿêo8 и Б.А.Сысоев, Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно(7 ) заявитель исследовательский горно-металлургический институт ВНИИЦВЕТИЕТ (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

ЦИНКА

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использо» вано для получения товарной окиси железа, пригодной для черной металлургии и химической технологии.

Известен способ переработки железосодержащих отходов гидрометаллургического производства цинка, включающий получение окиси железа и ее промывку от примесей цинка., меди, к адми я, Способ включает окислительный обжиг осадка в Печи кипящего слоя или взвешенном состоянии, с переводом цинка и цветных металлов в водорастворимые 5 сульфаты, а железа — в окись Fe С1

Для поддержания теплового баланса при обжиге в кек добавляют сульфиды элементарную серу и/или топливо, Огарок после обжига кека выщелачивают в горячей воде, при этом цинк, мель, кадмий и натрий растворяются и переходят в раствор. Остаток после выщелачивания содержит 67,9% железа (97% окиси железа) и 0,15 цинка и является сырьем при получении железа (1) .

К недостаткам указанного способа относятся необходимость применения специальной аппаратурч для обжига железистого осадка и сложной системы пылеулавливания и газоочистки, загря нение атмосферы отходящими газами, дополнительный расход топлива и содержащих серу материалов (сульфидных концентратов, элементарной серы) и загрязнение товарной окиси железа в процессе, обжига посторонними приме сями.

Цель изобретения — упрощение технологии, оздоровление воздушного бас сейна и улучшение условий труда.

Указанная цель достигается тем, что желевосодержащие отходы выщелачивают щелочным агентом при 2090 С, рН 14-6 и расходе щелочного агента 1,0-1 3 от стехиометрически необходимого, В качестве щелочного агента используют едкий калий, едкий натр, аммиак, их карбонаты и/или их смеси, Щелочной агент вводят в процесс одновременно и выщелачивание ведут при изменяющемся значении рН предпочтительно от максимального до конечного значения рН 7,08,0.

В случае, применения легкодетучего щелочного агента-аммиака выщелачивание ведут при постоянном значении рН, предпочтительно 7,08,0, поддерживаемом постепенным введением аммиака в нодную суспензию железосодержащего осадка. Это пред,отвращает перерасход и выделение в атмосферу легколетучего щелочного агента.

Способ осуществляется следующим образам, Железосодержащие отходы гидраметаллургическаго произнодстна цинка загружают в раствор щелочного агента при постоянном перемешивании.В качестве щелочного агента могут быть использованы едкий калий, едкий натр, аммиак, карбонаты щелочных металлов, аммиака и/или их смеси, имеющие рН до 14 и температуру 20-90 С, Процесс выщелачинания ведут до конечного значения рН 6,0-9,0, предпочти"тельно рН 7,0-8,0. Полученную окись железа доводят до товарного вида путем кислой (5-10 г/л Н ЗО ) промывки ее ат механически захваченных компонентов цинкового производства (циМ ка, меди, кадмия) . Растворы ат выщелачивания ярозитон, содержащие сульфаты калия, натрия,или аммония, используют для осаждения железа из цинковых растворов или направляют на упаринание для получения безводных сульфатов щелочных металлов или аммония.

H случае необходимости можно при

20-90 С и постоянном перемешивании вводить в водную суспензию в твердом или растворенном виде расчетное количество щелочного агента. Выщелачинание ведут при рН от 14 до конечнога значения рН пульпы 6,0-9,0, предпочтительно 7,0-8,0.

Достаточно полное разложение ярозитов н щелочном агенте достигается при конечном значении рН 6-9. Повышение рН более 9,0 ведет к неог ранданному перерасходу. агента, Диапазону рН 6,0-9,0 соответствует расход щелочного агента 1,0-l,3 от стехиометричесхи необходимого.

Наиболее предпочтителен рН процесса 7,0-3,0, что соответствует расходу щелочного агента 1,1 — 1,2 от стехиаметрически необходимого.

Температура процесса практически не оказывает влияния на полноту разложения осадков, однако с повышением ее (с 20 да 90 C) скорость разложения ярозитав при прочих равных условиях увеличивается„

Способ проверен н лабораторных условиях ча ярозитаных осадках, полученных при гидрометаллургическом производстве цинка, н процессе очистки сульфатных цинковых растворов от железа, Пример 1. Осадок железа

*(калиевый яроэит) н количестве 500 г, имеющий состав, Ъ: калий 7,4, железа 32,0, сера 13,6, цинк 1,5, медь

О, 2, з агружают н раствор едкого калия, имеющего рН 14 и температуру

20 С, Быщелачинание ведут в течение двух часов до конечного рН пульпы 7>0, Расход едкого калия на выщелачинание составляет 185 г, или

l,1 от стехиометрически необходимо- го количества на разложение калиевого яразита по реакции

Е (О» (gc14) + 6((OH=4kг о4+ЬГегоз+ 9итО.

Ь 42

Остаток or выщелачивания содержит, Ъ: окись железа 90, цинк 2,9, медь 0,4, После промывки подкисленной водой (5-10 г/л H SO4 ) в соотношении 2:1 остаток содержит,%: окись железа 94, цинк 0,1, медь менее 0,01Ъ. Выход окиси железа ?45 r, Раствор от щелочного выщелачивания используют для обработки исходного осадка до полного насыщения сульфатом калия, после чего насыщенный раствор напранляют на упаривание с целью получения сульфата калия.

25 Пример 2, В водную суспензию осадка железа (натриевый ярозит), взятого в количестве 500 r, содержащего, Ъ: натрий 4,8, железа 33,2, сера 14,2, цинк 0,9, медь 0,24, име30 ющую температуру 90оС, при перемешинании ннадят сухой карбонат натрия н количестве ?28 г, или 1,3 от стехиометрически необходимого на разложение натриенага яроэита па реакции.

2ИС РЕ (O» (ЬО4) +3кагаз 4НаРО4+Ь ЕгОз+

Ь 42

+ co +6

Выщелачинание ведут н течение

1,5 ч ат исходного оН 14 да конечногo рН 9,0, Остаток от выщелачивания содержит,Ъ: окись железа 95,4, цинк

1,8, медь 0,5. После кислой промывки остаток содержит, Ъ: окись железа 97, цинк 0,1, медь 0,01. Выход

4 окиси железа составляет 246 r.

Пример 3, В нодную суспензию осадка железа (аммониевый ярозит), взятого в количестве 500 r u имеющего состав, Ъ: амманий 3,2, 50 железо 34,3, сера 14,6, цинк 0,4, медь 0,1, при температуре 50 С и перемешивании н течение 2 ч подают водный (25Ъ) раствор аммиака при рН пульпы 8,0 в течение всего процесса выщелачивания. Расход аммиака на выщелачивание составляет

210 r, или 1,2 от стехиометрически необходимого на разложение аммониевого яроэита по реакции.

Я) 2)(Н Ре (Он) Яо g +6((Н ОН=4-(МН ) 9О +

+оРе2о +9Ч О.

Остаток от выщелачивания содержит, Ъ: окись железа 98,0, цинк

65 0,6, медь, 0,2 .

711138

Легкопетучий щелочной агент водный раствор аммиака (25%) добавляют в водную суспензию осадка железа постепенно и малыми порциями

7 рН в течение всего процесса выщелачивания поддерживают постоянным, 5

Это позволяет исключить выделение в атмосферу свободного аммиака, а также em перерасход.

При применении предлагаемого гидрометаллургического способа переработки желеэосодержащих отходов цинковогo производства исключается сложный процесс сушки и обжига бстатков, осуществляемый в специальных печах, и тем самым упрощается технология, а также устраняется

15 загрязнение воздушного бассейна и улучшаются условия труда. Процесс может быть осуществлен в тандартной гидрометаллургической аппаратуре непосредственно после отделения 20 ярозитовых осадков от сульфатных цинковых растворов.

Предлагаемый способ позволяет организовать безотвальную переработку цинкового сырья, получить товарную окись железа и полностью исключить потери солей калия и натрия с отвальными ярозитовыми осадками ° Соли подаются на осаждение железа из сульфатных цинковых растворов при гидроглеталлургической переработке цинковых кеков.

Формула изобретения

Источники информации;

35 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Финляндии 9 47907, кл, С 22 В 7/00, 1974.

Составитель А.Важина

Редактор А.Кравченко Техред Э.Чужик Корректор А.Гриценко

Заказ 8600/18 Тираж 694 Подписное!

\НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

1. Способ переработки железосодержащих отходов гидрометаллургического производства цинка, включающий получение окиси железа и ее промывку от примесей цинка, меди, кадмия, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, уменьшения загрязнения воздушного бассейна и улучшения условий труда, железосодержащие отходы выщелачивают щелочным агентом при

20-9Q C, рН 14,0-6,0 и расходе щелочного агента 1,0-1,3 от стехиометрически необходимого °

2. Способ по и 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве щелочного агента используют едкий калий, едкий натрий, аммиак, их карбонаты и/или их смеси, 3. Способ по п.l о т л и ч а юшийся тем, что щелочной агент вводят в процесс единовременно и вкщелачивание ведут при изменяющемся значении рН, предпочтительно от максимального до конечного значения рН 7,0-8,0, 4. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью предотвращения перерасхода и выделения в атмосферу легколетучего щелочного

areнта — аммиака, выщелачивание последним ведут при постоянном значении рН, предпочтительно 7,08,0, поддерживаемом постепенным введением аммиака в водную суспензию железосодержащего осадка,