Способ извлечения цветных металлов из растворов и пульп

Способ извлечения цветных металлов из растворов и пульп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмк

Соцмапмстичеснмк

Респубпми

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

«ii933766 (61) Дополнительное к авт. свид-sy— (22)Заявлено 28 . 11. 80 (21) 3210973/22-02 с присоединением заявки М— (23)приоритетОпубликовано 07. 06 82. Ьюллетень М 21 (5! )М. Кл.

С 22 В 3/00

)оаударствеииый кемитет

СССР ае делам иаебретеиий и открытий (53) УДK 669. 053 .4(088. 8) Дата опубликования описания 07.06.82 г ."ь, т

{72) Авторы изобретения

В.Л.Коновалов и Н.И.Кубарева

Государственный проектный и научно-исслед ательский институт нрипроникельн (7I ) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ

И ПУЛЬП

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке руд и продуктов цветной металлургии и предназначено для извлечения цветных металлов с помощью ионообменных смол из технологических и сбросных растворов.

Известен способ сорбционного извлечения цветных металлов из пульп после автоклавного окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов с помощью ионитов различных марок.. Сущность этого способа coc" тоит в непрерывно-противоточной сорбции цветных металлов из пульпы и последующей регенерации сорбента солевым или кислым раствором (1).

Недостатком известíîro способа является сравнительно невысокая емкость сорбента (30-40 кг/м для

3 катионита КМ-2П), причем для дости" жения этой емкости катионит необходимо после кислой регенерации

+ф переводить в Са - форму, что усложняет процесс.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ непрерывной ступенчато5 противоточной сорбции металлов из пульп и растворов. Способ заключает" ся в том, что процесс сорбционного извлечения ведется непрерывно, на то каждой ступени контакта отношение объема пульпы к объему сорбента устанавливают равным отношению их объемов противоточного транспорта, и весь объем пульпы и сорбента, 15 необходимый для осуществления противотока, подают на разделительное устройство следующей ступени сорбции по ходу движения сорбента.

Пульпа после разделения направляется в обратном направлении от ступени к ступени с чередованием через одну по ходу движения пульпы(21.

Недостатком этого способа является сравнительно низкая емкость

933766 (30-50 кг/м ) по цветным металлам имеоцихся в промышленном масштабе сорбентов, что дает возможность глубоко извлекать (для автоклавного окислительного выщелачивания с 3

5 кг/м до 0,03 кг/и никеля) цветные металлы лишь при достаточно большом по отношению к пульпе (1:6-1:10)

/ потоке сорбента и большом количест- . ве ступеней сорбции.

Целью изобретения является повышение производительности процесса за счет снижения числа ступеней сорбции и сокращения потока сорбента.

Поставленйая цель достигается

1 тем, что согласно способу извлечения ,цветных металлов из растворов и ,пульп, включающему непрерывную ступенчато-противоточную сорбцию на ионите и регенерацию последнего, между первой и второй или второй и третьей ступенями сорбции ионит дополнительно обрабатйвают щелочным реагентом и направляют обработанный ионит на последующие ступени сорбции.

В качестве- щелочного реагента применяют пульпу окиси кальция с концентрацией 50-150 г/л при соотношении объемов пульпы окиси кальция и сорбента 1:(1,5-3).

На чертеже изображена принципиальная схема осуществления способа и представлено направление движения потоков пульпы и сорбента.

Способ реализуется в цепи сорбционных аппаратов следующим образом.

Пульпу с сорбентом эрлифтом 1 из контактного аппарата 2, представляющего собой вторую или третью ступень сорбционного каскада, подают на сетчатое разделительное устройство 3 контактного аппарата 4, такой же конструкции как и все сорбционные аппараты в каскаде.

Сорбент с разделительного устройства ссыпается внутрь аппарата, где перемешивается с пульпой окиси кальция, а пульпу после отделения от сорбента направляют в обратном направлении в контактный аппарат 5, являющийся третьей или четвертой ступенью сорбционного каска-. да. Из аппарата 4 сорбент и пульпу окиси кальция эрлифтом 6 подают на разделительное устройство 7 контактного аппарата 8, являющегося первой

5 0

35 0

Предложенный способ испытан на укрупненной пилотной установке для извлечения цветных металлов из пульпы и жидкой фазы пульпы после окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов. В качестве сорбента использовались амфолитЫ и катиониты различных марок. Содержание никеля в жидкой фазе пульпы и в растворе составляло 4-6 г/л. Сорбцию осуществляли в аппаратах с перемешиванием и разделением пульпы и сорбента на.сетчатом дренаже. Объем пульпы или раствора на ступени сорбции составлял 0,6 л.

Пример 1. Сорбцию цветных металлов из пульпы, полученной при автоклавном выщелачивании пирротинового концентрата, осуществляют методом непрерывно-противоточной сорбции с применением амфолита АМФ-2-7ll.

Сорбцию проводят при соотношении потоков .исхоДной пульпы и сорбента в Са -ОН форме, равном 8,6: 1. Исходная жидкая фаза пульпы, содержащая, г/л: никель 5,1, медь 1,56, железо 1,0, кобальт 0,25, рН 2,5, подвергается контакту с сорбентом в течение получаса на каждой стадии сорбции при 60 С. Емкость сорбента по никелю составляет в случае с обработкой пульпой окиси кальция, 50-55 кг/м без обработки 40-45 кг/м. ОбработЭ ку сорбента щелочным реагентом проводят при соотношении объемов сорбента и пульпы 1:2 между второй и третьей ступенями сорбции, применяя в качестве щелочного реагента пульпу окиси кальция 150 г/л Са0. или второй ступенью сорбции. После разделения сорбент поступает в аппарат 8, а пульпу окиси кальция возвращают в аппарат 4. Пульпу с сорбентом из контактного аппарата 8 подают эрлифтом 9 на грохот или разделительное устройство 10 предыдущего контактного аппарата 11. Сорбент с разделительного устройства поступает в контактный аппарат 11, а пульпа после отделения от сорбента поступает в контактный аппарат 2, являющийся второй или третьей ступенью сорбции,.

Щелочным реагентом может служить также непосредственно щелочь (Na0H) или раствор соды. После доукрепления щелочной реагент используется вторич но

Ч33 766 6 обработкой сорбента, так и без нее, представлены в таблице.

Содержание никеля в водной фазе, по ступеням сорбции, г/л

Условия опыта

5 6 7 8

Исходная пульпа

4 9 4 6 4,2 399 315 0,86 0,3 0,030

3,8 1,8 0,1 0,6 0,002 Без обработки обработкой

5,1

Необходимая глубина извлечения никеля, т.е. допустимая остаточная концентрация никеля, составляет

0,030 г/л. Как следует иэ таблицы, обработка сорбента между второй и третьей ступенями сорбции позволяет сократить число ступеней сорбции с восьми до пяти. Контроль твердой фазы пульпы показывает, что приме- 2э нение обработанного сорбента не приводит к осаждению никеля в твердую фазу - содержание никеля в ней не изменяется.

Пример 2. Сорбцию цветных металлов проводят в противоточном режиме из раствора, содержащего, г/л: никель 4, 7, медь 1, 5, кобальт 0,2, железо 1, рН 3 при отношении потоков пульпы и сорбента АНф-2-7П в

Са -OH форме 10:1 (при обработ"

И ке щелочным реагентом и 1:8 без об.работки при времени контакта на ступени сорбции 0,5 ч. Обработку сорбента ведут между первой и второй ступенями сорбции пульпой окиси кальция 50 г/л, расходуя три объема пульпы окиси кальция на один объем ионита. В опыте необходимая глубина очистки достигнута в случае применения обработки за пять ступеней сорбции, а без применения за -семь.

При этом емкость сорбента в первом случае составляет 60 .кг/м, а во втором случае 47 кг/м. э

Пример 3. Сорбцию проводят с применением карбоксильного катионита КИ-2П в противоточном режиме из раствора, содержащего 5 г/л никеля и 1 г/л магния. Опыт проводят при

И времени контакта на однои ступени сорбции 1 ч, температура .раствора

60 С, отношение потоков раствор- . ионит составляет 6:1. Необходимая

Результаты распределения никеля по стадиям сорбции, как в случае с глубина очистки (О, 030 г/л никеля) получена в опыте без обработки щелочным реагентом за семь ст>пеней, а при обработке между второй и третьей ступенями сорбции раствором соды (50 г/л) при расходе трех объемов на один объем сорбента за пять ступеней.

Пример 4. Извлечение цветных металлов из раствора, содержаще" го 4, 75 г/л никеля, 1, 1 г/л магния, рН 3, 5 проводят в непрерывно-противоточном режиме при соотношении потоков раствора и сорбента 12:1. Исходный амфолит АИФ-2-7П применяют в

Н -Я04 форме. Между второй и третьей ступенями сорбции сорбент обрабатывают пульпой окиси кальция 100 г/л, при соотношении объемов пульпы окиси кальция и сорбента 2:1. Извлечение никеля до концентрации 0,030 г/л достигнуто за шесть ступеней сорбции при емкости сорбента 45-50 кг/м, 3, в то время как без обработки, используя сорбент в кислой форме, при таком соотношении потоков достичь требуемого извлечения никеля возможно при уЬеличении числа ступеней до 12, и емкость при этом составля- . ет 25-30 кг/м

Таким образом, применение предложенного способа дает возможность сократить на 20-303 объем аппаратурного оформления технологической схеи сорбционного извлечения цветных . металлов. С уменьшением числа аппаратов уменьшаются и эксплуатационные расходы при работе схемы также соответственно на 20-303. Увеличение емкости сорбента за счет обработки ает возможность уменьшить поток орбента на операции в 1,1-1,2 раза.

7 формула иэобретения

933766 щелочной реагент (Са(ОИ) ) — — —,йоо сорбента

Я оо пулжи — — ХИ щелочного реагекта

Составитель А.Важина

Редактор О.Персиянцева Техред К.Мыцьо Корректор M.Ïoæo

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3868/9

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ извлечения цветных металлов из растворов и пульп, включающий. непрерывную ступенчато-противоточную сорбцию на ионите и регенерацию последнего, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности процесса, между первой и второй или второй и третьей ступенями сорбции ионит дополнительно обрабатывают щелочным реагентом

И направляют обработанный ионит на последующие ступени сорбции.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, в качестве щелочного реагента применяют пульпу окиси кальция с концентрацией 50150 г/л при соотношении объемов пуЛьпы окиси кальция и сорбента 1:(1,5-3j, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сборник трудов института "Гипроникель", 1979, с. 54.

2. Авторское. свидетельство СССР

М 470545, кл. С 22 В 3/00, 1973 °