Способ переработки металлических железои медьсодержащих отходов

Способ переработки металлических железои медьсодержащих отходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни. Социалнстическик

Республик

<и)981453 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 06.05.81 (21) 3285610/22-02 с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 15,1?,82, Бюллетень М 46

Ф

Дата опубликования описания 15.12.82

t$1lha gN.ç

С 25 С 1/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

f53) УДЙ669.337 (088.8) 1

У.М. Куркчи, В. Ф. Матренкин, Б.И. Руденко, В.Л. Рфанович и Ф.И.Терещенко

/ -,---Среднеазиатский научно-исследовательский и проектный институт цветной металлургии и Алмалыкский юсщно-" металлургический комбинат им.В.И.Ленина (72) Авторы изобретения (73) Заявители (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТРЛЛИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗОЙ ИЕДЬСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

Изобретение относится к цветной металлургии, более конкретно к переработке металлических отходов, содержащих медь. 5

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае мому результату является способ переработки металлических железо- и медьсодержащих отходов электролизом 1 ).

Небостатками известного способа являются высокая летучесть аммиака, что требует установки дорогостоящего адсорбера и вентиляционных систем для улавливания и очистки токсичных веществ, скорость анодного растворения плакированной меди больше скорости ее катодного осаждения, что вызывает необходимость вывода части электролита на ванны обеднения с последу-. ющим цементационным осаждением остаточного металла.

Цель изобретения - упрощение технологии переработки, улучшение санитарно-гигиенических условий и комплексное использование отходов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки металлических железо- и медьсодержащих отходов электролизом, электролиз.отходов ведут в сульфидно-щелочном электролите при плотности тока 10300 A/м и продолжительности процес3; са 4-12 ч.

Сущность способа состоит в том, что при анодном сульфидировании плакированная медь под действием элект-. рического тока ионизируется до катионов двухвалентной меди, которые затем, взаимодействуя в прианодном слое с сульфид-ионами, образуют черный порошок труднорастворимого сульфида меди. Последний (от 50 от 80%) легко отделяется от поверхности железной основы, оставшейся в неизменном виде, которая используется как восстановитель меди из растворов кучного выще лачивавия. При этом, оставшаяся на железной основе медь (20-50%) в процессе цементации переходит в цементный осадок, чем достигается 100%-ое использование меди из биметаллических медьсодержащих отходов.

Эффективность анодного сульфидирования медных отходов зависит в основном от двух факторов: плотности анодного тока и продолжительности процесса. Способ лучше всего протекает при анодной плотности тока 10-300 A/ì

2.

При плотностях тока, меньших 10 А/м снижается производительность процес»

981453 са, а при плотностях тока больших, чем 300 А/м образуются более плотные осадки сульфида меди, которые трудно удаляются с поверхности железной основы, что в конечном счете, приводит к тому, что уменьшает 5 свободную от меди поверхность железной основы, как восстановителя, уменьшая тем самым эффективность процесса цементации меди из растворов кучного выщелачивания. 10

При постоянной анодной плотности тока извлечение меди в сульфидный концентрат зависит от продолжительности процесса. При увеличении времени с 4 до 6 ч извлечение меди воз- f5 растает с 40,9 до 74,13, а затем практически остается постоянным.

В табл.1 показано влияние анодной плотности тока на извлечение меди и железа из биметаллических отходов. Zp

В табл.2 показано влияние продол>кительности процесса на извлечение меди и железа из биметаллических отходов.

Лучшие, результаты достигаются в диапазоне 6-12 ч, когда извлечение меди составляет 70,0-78, 3% (табл.1 и 2).

Процесс анодного сульфидирования проводят в электролизерах беэ нагрева, снабженных перфорированной анодной корзинкой для загрузки медных отходов с циркуляцией и беэ циркуляции электролита.

Пример комплексной переработки биметаллических гильз и кружочков, плакированных медью с внутренней и внешней поверхности железной основы.

Состав отходов, %: медь 5,7, цинк 0,8, железо 90,1.

Пример 1. В стальную перфо- 40 рированную корзину круглого электролизера (объем 1 л) загружается 230 r биметалла, который подвергается анодному сульфидированию в сульфидно-щелочном электролите состава, г/лг 45 сульфид натрия — 85,5, щелочь — 38,0.

Параметры процесса. анодная плотность тока — 50,0 A/ì, продолжительность электролиза — 12 ч, скорость циркуляции электролита — 1 л/час, . 50 общий объем раствора - 1,8 л.

По истечении указанного времени электролиз прекращается, полученная смесь сульфидного медного порошка и железной основы отфильтровывается от электролита, промывается водой и сушится в шкафу при 80-120аС 6-12 ч.

Черный порошок сульфида меди отделяется от железной основы механическим отсевом. Всего получено 34,7 г сульфидного порошка с содержанием меди 29,6% и 215,9 г железной основы (гильзы, кружочки, пластиночки и т.д.). Извлечение меди в сульфидный порошок составляет 78,3Ъ.

Пример 2. В стальную перфорированную корзину круглого электролизера (объем 1 л) загружается 230 г биметалла, который подвергается анодному сульфидированию в сульфидно-щелочном электролите состава,. указанного в примере 1. Параметры процесса: анодная плотность .гока — 220 A/ì, продолжительность электролиза - 12 ч, скорость циркуляции электролита1 л/ч, общий объем раствора -, 1,8 л.

По истечении указанного времени электролиз прекращается, полученная смесь сульфидного медного порошка и железной основы отфильтровывается от электролита, промывается водой и сушится при 80-120 С 6-12 ч. Черный порошок меди отделяется от железной основы механическим отсевом.Всего получено 34,1 r сульфидного порошка с содержанием меди 24% и 218,6 r железной основы. Извлечение меди в сульфидный порошок составляет 62,4%.

В табл.3 показана зависимость цементации меди от качества железного скрапа.

Полученную в примерах 1 и 2 стальную основу используют для цементации меди из растворов кучного выщелачивания (табл.3).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить технологию переработки мельсодержащих отходов и улучшить санитарно-гигиенические ус-: ловия труда (электролиз ведется в одну стадию без дополнительного вывода части электролита на ванны обеднения, не требуется сооружение àïïàратов по улавливанию токсичных газоввентиляторы, абсорберы и т.д.

Кроме того, способ дает возможность осуществить процесс комплексной переработки медьсодержащего вторичного сырья в безотходном варианте, ибо железная основа различных поделок (кольца, гильзы, кружки, ленты и т.д.) после электролиза может быть полностью использована в процессе цементации. меди из растворов кучного выщелачивания забалансовых руд, как постоянный и неограниченный источник сырья для цементации, которая всегда испытывает нужду в железном скрапе хорошего качества.

981453

I 1

Э I

3t I

Х I

6! I0I

Зм

ot:

I

I

0Ъ

РЪ

Ю

ОЪ ь ф»

cta

ОЪ

ОЪ Ф г» н

CV

СЮ

Ю

СЧ

1О

CV

0Ъ

ОЪ IA

» » о. Сч

Ю

° У

i о

2 о

И

1 о и о о и

IA ч

Ь

00 IA

М а-4

° Ь!

» (Ч

ОЪ

СО

° .Ф

ОЪ

IA

0О !

»

»

IA (Ч

0О

iCh

СЧ

М

° У

СЧ

Ch (Ч

Ю.

<Ч! о л х

I >âХ

t ve

I 1 ! о

1дО ! 1 .1! щ e

1.й О

1 V е

CI .!

Ю

Ф Ъ

И о! о

М

СЧ

Р3

0Ъ

РЪ!

» а сО

СЧ

° Ф

М!

СЪ

ЯЧ

Fs

М

I6 о

I6

Ю

СФ

СЧ

Ю

М

Ф Ъ

СЧ

СЧ

Ю

»

IA

%-4

3 х

06 н

1Ч

f6 I

I х t v

03

iO о to о

РЪ

СЧ .!!

Ю

° е

D

IA

РЪ

CI

IA

Ю

РЪ

I аА

CI аА

CO

IA

I е а °

351

sR

bt6 t

6! 1

opt о !» м а

В!Х l

О !С 1

XI6 t

l6 ф о

В I ь. I

4Э

t33

С!

a g

Ф»с

o g

00 а Я

Ю уф

0О

0Ъ

1 .!

»

»

М Ф

I аО

% Ф

СО

»

4"Ъ

I 0

» с Ъ

%

Ю

IA

М

CI

М гМ

ОЪ

»

СЧ

М

%4

Ю

% Ф

0V

»

rE

0О

СЧ

С1

»

;„с

Ю

РФ

Ю

»

Ю

РЪ Ф

D с-!

М

СЧ аО

I

I

» ь

Ю

С Ъ

Ю

Ю

СЧ

СЧ

»

D

° Ф

Ю

» о о -! ь о сЕ

Ю

0Ъ

1 I

I. I

1 ° 1

1 516!I 1 ! OX6t !

Об!И

I I

I 1

I I

I 1 ! 1

1 и 1

1 (I

I c I

04 1

I I

I O

1 м.

I 1

I I

Ь съ IA 0t в с О %

Q СО Ъ (Ч

06 f МЪ Ю

1

1

I, I

1

l

I

1

1 ! !

I

I

1

1

l

I

I

1

1

1

1 ! !

I !

1

I

1

1

I

I

I

1

l

1 (1

1

I

1

1

I

I

I

l !

I

1

981453

I

О

9 с

9 9 кк

aaI Ф хн

9 3 о

1 0!

1 498 в9g9

I aa. а, о о ь с с

IA

00 CO о в с L

Ol СЧ

0О 00

Ф Ъ

В ОЪ с с

1-1 Ф1

СЧ СЧ аА 1ф с с о 1Ч

ФЧ СЧ

t .1

1

I

I ("Ъ (О с

Ю

ОЪ с E о н

<Ч с 4

1Ч 1Ч с с м о

fat а ОЪ с

ОЪ ф

cO \Ca

-с с

Ю ОЪ

1Ч СЧ

Г Ъ < 3 с с

Ю 1 (Ч СЧ

I ! Coo и ХО

Ю Фс с с

° Ф Р

4 1 (Ъ сФ цЭ с с

D aA

1Ч С Ъ

aaI I I и«о о! мо

Ф I К 3

I <6tt Q

11.ОО

I VXX

I ь с

afl

1Ч

\О Ctl с с

Г- НЪ н

1Ч 1Ч

Х 1

Ц I °

9! О

ХХ1a0 в

lO t0 t c

КЭ I Н14

ОЯ!

О 1Ч ч

О а t

4Х! ох t

ХФ I

rtqtv и

9 Ы 1 х х х

ХХ I

Р3 Щ

ОО1m а I

5 t о, о

If! ИЪ

I I . aA aA Ф cl

Ю аА

1 аА

Ю

М Ф

М

Ctl с

D о о с

1 1

1 1

О1 О1 с с

Ю Ю

Ю с

%-1

Саа с о

I

I

l м

d0 I

I с

Х

g 1 о

o! c

I N о

4 1

О! х

Ц

Х 1

В I

М 1 к 1 э з 1си

О\

aat

Еi I

u о

V l

I О

1

1

1

1

I

1

1

1

1 !

I

I

I

1

1

I

I

I !

I

1 .

I

1

I !

0О 1 О гЪ с с с . с

О 0О

981453

Таблица 3

Опыты. Цементаа(ия, Ф

Время контакта концентрация меди, г/л

Внд железного скрапа (аосстановнтель) Исходная После цементации

0,413 0,250

40,0 гильзы и пр. (лабораторн.) 49,0

10 30

0,413 0,г1О промжшенный

57,0

11 30

О, 413 О, 175 гильзы и пр. (лабораторн.) 16 30

13 60

0,260 О, 106

59,0 промишлен ный

86 0

0,425 0,060 гильзы и пр. (лабораторн . ) промааяе нный

0,425 0,115

73,0

15 60

П р и м е ч а н и е i Для процесса цементации меди использовался в опытах промааленный раствор кучного выщелачивания с действующего участка. его состав, г/л: серная кислота 15; медь 0,260,41; железо общее 2,3-2,6; железо (2+) -1-.2.

Поверхность железного скрапа промлаленного и после электролиза постоянная — 60 м .

Формула изобретения

Составитель Л.Рякина

Редактор Л.Авраменко Техред K.Ìûöüî Корректор М.немчик

Заказ 9643/41 Тираж 686 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Способ переработки металлических железо- и медьсодержащих отходов электролизом, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии переработки и улучшения санитар- но-гигиенических условий, электролиз отходов ведут в сульфидно-щелочном электролите при плотности тока 10300 А/м s течение 4-12 ч.

Источники информации, -Е принятые во внимание при экспертизе

1. Бюллетень "Цветная металлургия", 1978, В 1, g. 27-31.