СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЬСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЬСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ


RU (11) 2133293 (13) C1

(51) 6 C22B15/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 98119706/02 
(22) Дата подачи заявки: 1998.11.03 
(45) Опубликовано: 1999.07.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1636463 A1, 23.03.91. SU 1446180 A1, 23.12.88. US 4069041 A, 17.01.78. Сошникова Л.А., Купченко М.М. Переработка медеэлектролитных шламов. - М.: Металлургия, 1978, с.21 - 23. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "Уралэлектромедь" 
(72) Автор(ы): Плеханов К.А.; Лебедь А.Б.; Шевелева Л.Д.; Хафизов Т.М.; Чиркова С.С.; Волынчук А.В. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Уралэлектромедь" 
Адрес для переписки: 624080, Верхняя Пышма, Свердловской обл., ул.Ленина 1, АООТ "Уралэлектромедь", Технический отдел Зверевой Е.В. 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЬСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ 

Изобретение может быть использовано для переработки медистых материалов, содержащих редкие и благородные металлы. Анодные шламы перерабатывают совместно с высокомедистым шлаком, содержащим редкие и благородные металлы, при процентом соотношении шлака к шламу (20 - 10) : (80 - 90) путем сульфатизации концентрированной серной кислотой и последующего выщелачивания водой, повышается степень извлечения редких и благородных металлов в нерастворимый остаток, а меди - в раствор. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для переработки медистых материалов, содержащих редкие и благородные металлы.

К высокомедистым шламам, содержащим благородные и редкие металлы, относятся и шлаки медеочистки от плавки на серебряно-золотой сплав в технологии переработки медеэлектролитных шламов.

Высокомедистые шлаки являются продуктом окислительного периода и помимо меди содержат селен, теллур и благородные металлы. Состав шлаков: 15-20% меди; 0,2-0,3% никеля; 2,5-3,5% селена; 2,5-3,0% теллура; 4,0-4,2% серебра; 0,09-0,1% золота.

Характерным для этих шлаков является то, что часть редких металлов и серебра находятся в оксидной форме, что и обуславливает их возврат в переработку в восстановительный период плавки. (Сошникова Л.А., Купченко М.Н. Переработка медеэлектролитных шламов. М.: Металлургия, 1978, с.133-144).

Недостатками возврата шлака являются:

1. Снижение производительности печи по исходному материалу за счет переработки оборота.

2. Образование дополнительного количества бедных окончательных шлаков, в которых содержится до 40-60 г/т золота и 20 кг/т серебра. Переработка этих шлаков на медеплавильных предприятиях приводит к неизбежным безвозвратным потерям металлов, увеличению доли незавершенного производства и себестоимости производства драгметаллов.

Поэтому выбор оптимального способа переработки высокомедистых шлаков, содержащих редкие и благородные металлы, является актуальной технологической задачей.

Известны способы гидрометаллургической переработки медьсодержащих шлаков, основанные на процессах сульфатизации.

Сухофазная сульфатизация включает интенсивное перемешивание медеплавильного шлака с серной кислотой и водой в соотношении 1:1:1. В результате получают сухой твердый материал, в котором находившиеся металлы присутствуют в водорастворимой форме. Растворимые соединения металлов выщелачивают и отделяют от нерастворимого силикатного осадка. (М.Ситтиг. Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов. М.: Металлургия, 1985, c.119).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа относят то, что в известном способе перераспределение серебра между нерастворимым осадком и раствором потребует операции выделения серебра из сульфатных медных растворов и усложнит технологическую схему. Кроме того, сухофазная сульфатизация сопровождается разогревом сухой массы и образованием газовой фазы, в которую будет частично удаляться селен; обезвреживание газовой фазы, извлечение селена удорожает переработку.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ переработки медеэлектролитного шлама в концентрированной серной кислоте при температуре 150-300oC, выщелачивание шлама холодной водой и последующую промывку шлама горячим конденсатом с аэрацией пульпы воздухом (Авт. свидетельство СССР N 1636463, МКИ3 С 22 В 15/00), который принят в качестве прототипа.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа относят следующее:

1. Перераспределение селена, теллура и серебра между нерастворимым осадком и медным раствором (определено экспериментально).

2. Переход селена, теллура и серебра обуславливает операцию выделения этих элементов из медьсодержащего раствора, что усложняет технологическую схему.

Анализ описанных выше аналогов и прототипа выявил, что ни в одном из них не достигается желаемый результат - полное извлечение редких и благородных металлов в нерастворимый остаток, а меди - в раствор.

Авторами настоящей заявки на изобретение способ переработки медьсодержащего сырья с достижением указанного технического результата создан.

Переработку анодного шлама ведут способом жидкофазной сульфатизации при соотношении в загрузке медистый шлак: медеэлектролитный шлам (10-20%):(90-80%). При совместной переработке медеэлектролитного шлама и медистого шлака окисленные формы серебра восстанавливаются до металлического состояния и переходят в нерастворимый осадок, а медь окисляется и образует растворимый сульфат.

Заявляемый способ переработки медьсодержащих материалов отвечает всем критериям патентоспособности. Он является новым, т.к. аналогичные известные из уровня техники решения не обладают тождественной совокупностью признаков, о чем свидетельствует проведенный выше анализ известных способов.

От прототипа заявляемый способ отличается тем, что сульфатизация медного шлака на серебряно-золотой сплав проводят при соотношении медистый шлак: медеэлектролитный шлам (10-20%):(90-80%).

Сущность заявляемого способа не следует явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии способа критерию "Изобретательский уровень" т. к. позволяет не только практически полностью исключить потери селена, теллура и серебра с медными растворами, но и снизить выбросы сернистого газа в сравнении с сульфатизацией медеэлектролитного шлама без дозировки шлака медеочистки.

Образование диоксида серы при сульфатизации материалов, содержащих металлическую медь, обусловлено окислительными свойствами концентрированной серной кислоты при высоких температурах:

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2Н2O,

При совместной переработке металлизированного медеэлектролитного шлама и медистого шлака, в котором более 50% серебра представлено окисленными формами, происходит известное взаимодействие:

Cu0 + 2Ag+ ---> Cu2+ + Ag0,

Т. е. окисленные формы серебра восстанавливаются до металлического состояния и переходят в нерастворимый осадок, а медь окисляется и образует растворимый сульфат. За счет этих взаимодействий снижается расход кислоты как окислителя.

Режимы осуществления способа подобраны экспериментально. Во всех вариантах извлечение меди и никеля в раствор составляло 93-97%.

При соотношении в загрузке сульфатизации медистого шлака к медеэлектролитному шламу, равном 30% : 70% в растворах выщелачивания зафиксированы высокие концентрации селена, теллура и серебра, что привело к снижению извлечения в нерастворимый осадок: серебра на 13.7%, селена на 4%, теллура на 35.5%.

При соотношении в загрузке сульфатизации медистого шлака к медеэлектролитному шламу, равном 6% : 94% достигали практически полного извлечения селена, теллура и серебра в нерастворимый осадок, однако зафиксировали выделение диоксида серы.

Пример. В реактор с механическим перемешиванием и нагревом на операцию сульфатизации поступают медеэлектролитный шлам, измельченный медистый шлак и концентрированная серная кислота при соотношении Т:Ж, равном 1:4. Пульпа подогревается до 100oC, а затем за счет экзотермических реакций температура повышается до 120-145oC. После окончания операции сульфатизации полученная пульпа подвергается выщелачиванию водой. При этом сульфатные формы цветных металлов (меди и никеля) переходят в раствор, содержание серной кислоты уменьшается до 300 г/л. Полученная пульпа фильтруется, твердый осадок анализируется на содержание меди и никеля, а раствор - на содержание селена, теллура и серебра. В опытах концентрация меди и никеля в осадке не превышала 1%.

Результаты промышленных испытаний по предлагаемому способу и лабораторных исследований (при выходе за рамки рекомендуемых соотношений) представлены в таблице (см. в конце описания).

Как следует из приведенных результатов, ведение процесса переработки шлаков медеочистки плавкой на серебряно-золотой сплав в химико-металлургическом цехе АО "Уралэлектромедь" в условиях заявляемого способа позволяют считать его промышленно применимым.

Преимущества промышленного использования заявляемого способа:

1. Увеличение производительности плавки на серебряно-золотой сплав за счет снижения объемов оборотных материалов.

2. Снижение количества шлаков, передаваемых на переработку в медеплавильное производство, что снизит долю незавершенного производства и безвозвратные потери драгметаллов.

3. Возможность направить медь и никель шлаков медеочистки на производство готовой продукции - медный и никелевый купоросы.

4. Снижение выбросов диоксида серы в расчете на переработку медеэлектролитного шлама. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ переработки анодных шламов медеэлектролитного производства, включающий сульфатизацию концентрированной серной кислотой при повышенной температуре и последующее выщелачивание водой, отличающийся тем, что анодные шламы перерабатывают совместно с высокомедистым шлаком, содержащим редкие и благородные металлы, при процентном соотношении шлака к шламу (20 - 10) : (80 - 90).




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru