Способ выщелачивания медно-кадмиевых кеков

Способ выщелачивания медно-кадмиевых кеков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсинх

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвто сномю свидитильству и 979514 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 03.06,81 (21) 3298352/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) П риоритет—

{53)M. Кл.

С 22 В 3/00

3Ъсударстввиный комитет

СССР по делам изобретвиий и открытий

Опубликовано 07.12.82. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 07.12,82

{53) УДK 669536, .221 (088.8) Ф

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕДНΠ— КАДМИЕВЫХ КЕКОВ

Изобретение относится к цветной металлур= гни, преимущественно к металлургии цинка, и кадмия, и может быть использовано при переработке медно-кадмиевых кеков, получаемых при цементационной очистке сульфатных цинковых растворов от примесей этих металлов.

Известен способ электровыщелачивания цинкосодержащих материалов раствором серной кислоты (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выщелачивания медно-кадмиевого кека в растворе серной кислоты (21, Недостатком известного способа является нечеткое разделение компонентов. кека, что усложняет технологию получения кадмия, увеличивает трудозатраты и капитальные расходы.

Цель изобретения — повьпиение селективности выщелачивания компонентов кека, упрощение технологии и повышение эффективности его переработки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выщелачивания медно-кадмиевых кеков в растворе серной кислоты, в процессе вьпцелачнванпя через пульпу меднокадмиевого кека пропускают постоянный элек\ трический ток при плотности 137 — 411 А/м и температуре 40 — 80 С, Способ осуществляется следующим образом.

Пропускание постоянного тока через пульпу медно-кадмиевого кека приводит к последовательному вьщелению на катоде электроположительных компонентов кека: меди, никеля, кобальта, кадмия, Наличие в составе катодного осадка большого количества цинка, являющегося основным компонентом пульпы, приводит к коррозии катодного осадка, что вызывает самопроизвольное удаление его c поверхности электрода. Частицы катодного осадка, попавшие в пульпу, после соприкосно20 вания с анодом начинают растворяться таким образом, что в раствор преимущественно переходит их наиболее электроотрицательный компонент — цинк. Таким образом достигается

3 979 селективное извлечение цинка из медно.кадмиевых кеков с соответствующим обогащением остатка прочими компонентами. Основное количество меди и кадмия остается в составе катощгого осадка, примеси никеля и кобальта переходят в твердую фазу пульпы. и распределяются между катодным осадком и остатком от вьпцелачивания.

Уменьшение плотности тока при выщелачивании кека по сравнению с нижним указанным пределом этого параметра — 137 А/м уменьшает перенапряжение выделения водорода на катоде на 0,15 — 0,17 В с соответствующим уменьшением выхода цинка по току при выщелачивании кека и, как вледствие, подавляет селекцию. Кроме того, уменьшение температуры пульпы при выщелачивании кека по сравнению с нижним указанным пределом (40 С) вызывает дальнейшее уменьшение скорости процессов коррозии цинка и цементации примесей на нем на 20 — 25% на каждые

10 С отклонения температуры от оптимальной (60 С), Увеличение этих параметров выщелачивания кека по сравнению с указанными верхними пределами (80 С и 411 А/м ), не ухудшая качества раствора сульфата цинка, может вызвать лишь перераспределение примесей между остатком вьпцелачивания кека и катодным осадком с увеличением выхода последнего и увеличением энергозатрат, что не является целесообразным. Принципиальное отличие предлагаемого способа or известного заключается в том, что в-раствор при выщелачивании медно-кадмиевых кеков переводят не группу металлов — цинк, кадмий, никель, кобальт и др., а только цинк и обогащают таким образом остаток от выщелачивания кеков их прочими компонентами.

Пример. Медно-кадмиевый кек состава,%: медь 7,08, кадмий 4,44, цинк 41,8 с влажностью 24,3% выщелачивают в растворе серной кислоты с концентрацией 42,6 r/äì .

Расход кека составляет 144 г, расход pacrsopa 0,500 дм . Выщелачиваиие проводят в течение 3 ч в реакторе емкостью 1,0 дм пропеллериой мешалкой с частотой ее враще514 4 ния 6,7 1/c, В реакторе устанавливают электроды: анод из сплава свинца с 1,0% серебра и катод из титана марки ВТ вЂ” 1, величина электродной поверхности составляет 1,46 дм .

Результаты влияний температуры и плотности тока на электровыщелачивание меднокадмиевого кека приведены в таблице.

Использование предлагаемого способа обеспечивает упрощение технологии переработки с соответствующим уменьшением трудозатрат и капитальных расходов, поскольку в результате лишь одной операции злектровыщелачивания все его компоненты, за исключением цинка, концентрируются в твердых продуктах, кроме того, способ позволяет получить аналогичный результат проведением не менее двух технологических операций (вьпцелачивание и цементация); повышение эффективности переработки медно-кадмиевых кеков за счет повышения качества цинкового раствора, возвращаемого в цинк — электролитное производство, концентрация примесей в таком растворе составляет по результатам опытов, мг/дм : кадмий 30 — 50, никель 0 — 1, кобальт 1 — 3; при переработке кека по известной технологии концентрация примесей в аналогичном рас творе составляет соответственно, мг/дм :

50 — 80, 3 — 5, 5 — 10. Это в свою очередь вызывает уменьшение затрат на очистку возвращаемых растворов в выщелачивательном цехе, уменьшение расхода дефицитной цинковой пыли для цементации, что дает эффект при получении 1 т металлического кадмия, тыс, руб.

2 ° 0,7 — (8 0,012 + 2-0,35) = 0,604, 3$ где 2 — уменьшение расхода цинковой пыли на 1 т кадмия при замене известного способа предлагаемым, т;

0,7 — стоимость 1 т цинковой пыли, ФО тыс. руб; .

8 — дополнительный расход электроэнергии на 1 т кадмия при замене известного .способа предлагаемым, тыс. кВт..ч;

0,35 — стоимость 1 т цинка в цинковом концентрате, тыс. руб.

979514

О

С »

i о о (> 3„

01

»

00 м м

Г 3 О О

С » о о о о и

Ch о

Щ

1О

Ю

"Ф

c)

О с

N м м

OO м м

00 м

Ю

»0 о

0» сО

Н о о

lA о

»0 о

° ° о

О о о

М о

Ф о о

1

9 (» о о„»- о о оо о гч » м ™ сч »1 о о о„о о о о о о о о о о о о о 3 00 о„.» о о О О О

Ch OO O Ch» а г.» C» а

OO «О» чф» чф м

CV е»Ч Ф

979514 8 пускают постоянный электрический ток при ,плотности 137 — 411 А/м и температуре 40—

80 С.

Способ, выщелачивания медно-кадмиевых кеков в растворе серной кислоты, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения селективности вьпцелачивания компонентов кека, упрощения технологии и повышения эффективности его переработки, в процессе выщелачивания через пульпу медно-кадмиевого кека проСоставитель M. Петрова

Техред М.Надь

Корректор М. Немчик

Редактор А. Гулько

Тираж б60 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий.

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

Заказ 9285/10

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

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 773113, кл, С 22 В 19/22, 1979.

2. Лакерник М. М. Металлургия цинка и кадмия. М,, "Металлургия", 1968, с. 458 — 4б1.