СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СВИНЦА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ СЕРЕБРА

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СВИНЦА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ СЕРЕБРА


RU (11) 2086680 (13) C1

(51) 6 C22B7/00, C22B13/00 

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

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

(21) Заявка: 95106331/02 
(22) Дата подачи заявки: 1995.04.20 
(45) Опубликовано: 1997.08.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Заявка Франции N 2459292, кл. C 22 B 3/00, 1980. 
(71) Заявитель(и): Институт химии и химико-металлургических процессов СО РАН 
(72) Автор(ы): Патрушев В.В.; Холмогоров А.Г.; Пашков Г.Л.; Горбань О.В. 
(73) Патентообладатель(и): Институт химии и химико-металлургических процессов СО РАН 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СВИНЦА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ СЕРЕБРА 

Использование: гидрометаллургия цветных металлов, может быть использовано для извлечения свинца и одновременной модификации серебра из металлической, сульфидной формой в хлоридную. Сущность: способ включает обработку продуктов водным раствором хлорного железа при нагревании и перемешивании, при этом обработку ведут раствором хлорного железа с концентрацией 200-400 г/л при температуре 100-105oC, отделяют раствор от нерастворившегося остатка при этих температурах, охлаждают до +20 - -20oC и отделяют кристаллический хлорид свинца, который промывают раствором сульфита натрия. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано для извлечения свинца и одновременной модификации серебра из металлической, сульфидной форм в хлоридную.

В практической металлургии имеется достаточно много продуктов, в которых свинец и серебро присутствуют совместно в различных формах и соотношениях, раздельное выделение которых сопряжено с определенными трудностями. Так, одним из концентратов свинца и серебра является кек IV группы газоочистки металлургического цеха предприятия, в котором серебро присутствует на 50-60% в форме хлорида, остальное в металлической и сульфидных формах, не извлекаемых при последующей гидрометаллургической переработке этого продукта. Кек IV группы газоочистки является единственным продуктом пылеулавливания, из которого извлекается серебро. Однако извлечение серебра недостаточно высокое (50-60% ), а свинец вообще не извлекается и вновь идет в головные процессы. Неизвлекаемое серебро увеличивает оборот, так как нерастворимые остатки после извлечения серебра направляются в переработку, повышаются безвозвратные потери металла.

В кеках IV группы газоочистки содержание свинца составляет 8-20% В силу того что продукт переработки направляется в голову, то и невыщелоченный свинец также поступает в процесс, распределяясь по продуктам переработки, ухудшает качество платиновых концентратов, попадает в растворы, направляемые на никелевый завод, а также частично возгоняется, ухудшая санитарное состояние цеха. В связи с этим извлечение свинца их кеков является актуальной задачей. На НГМК имеется значительное количество пылей газоочистки пирометаллургических переделов, в которых также концентрируется свинец и серебро. Их переработка не организована, все пыли, как правило, идут на головные переделы, распределяясь между готовой продукцией, отходами производства и окружающей средой.

Известен способ извлечения свинца и серебра выщелачиванием хлоридами CaCl2 при 100-120oC в присутствии HCl либо растворами NaCl в присутствии CaCl2. Сущность способа состоит в способности сульфата свинца растворятся в концентрированных растворах хлоридов.

Недостатками способов являются неполное извлечение свинца из продуктов, если в них свинец находится в форме PbO, PbS или металлической, невозможность одновременного перевода серебра в хлоридную форму с целью повышения его извлечения при последующей гидрометаллургической переработке.

Известен способ извлечения хлоридов свинца и серебра при 100-170oC в автоклаве в растворах хлоридов щелочных и щелочных земельных металлов концентрации 200-300 г/л. Недостатками способа являются ограниченность применения его только к хлоридным соединениям свинца и серебра, а металлические, оксидные формы не извлекаются, применение высоких температур, давления.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту является способ переработки отходов гидрометаллургии цинка, обеспечивающий одновременное извлечение из них серебра и свинца, предусматривающий обжиг Ag- и Pb- содержащих отходов в присутствии хлорида щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно NaCI, для предотвращения образования нерастворимого комплекса Ag-SiO2 и исключения потерь серебра. Способ включает: 1) обработку исходного материала в водном растворе одного из реагентов: 1-50 г/л NaCl, 1-50 г/л HCl или 1-300 г/л H2SO4 c расходом воды 5-100 г на 1 г твердой фазы; 2) сгущение суспензий, фильтрование на фильтр-пресс при 10-90oC под давлением 5-30 кг/см2 с промывкой осадка до нейтральной реакции; 3) смешивание осадка с твердым NaCl в количестве 0,1-2 кг на 1 кг содержащего в осадке свинца; 4) термообработку смеси, включающую сушку и последующий обжиг при 200-1000oC в атмосфере кислорода; 5) измельчение до 150 мкм. Последующая гидрометаллургическая переработка обеспечивает извлечение свинца и серебра до 92% [1] Основными недостатками способа являются: многостадийность; длительность; большая обводненность процесса; операция термообработки до 1000oC приведет к значительной летучести хлоридов свинца и серебра, т.е. потерям этих металлов; требование тонкого помола продукта; неполное извлечение металлов.

Техническим результатом, достигаемым при реализации предложенного способа, является упрощение процесса, более полное извлечение свинца из промпродуктов и одновременное превращение металлического, сульфимидного серебра в хлористое для более полного его извлечения в последующих гидрометаллугрических процессах.

Извлечение свинца и физико-химическую модификацию серебра осуществляют согласно изобретению водным раствором хлоридов железа (III) концентрации 200-400 г/л, при температуре 100-105oC, в течение 1-4 ч, pH<2, ОВП 700-800 мВ, отделении горячего (100-105oC) раствора от нерастворившегося остатка, после чего раствор охлаждают и выдерживают при температуре +20 - -20oC, отделяют кристаллы PbCl2, раствор направляют в оборот, из нерастворившегося остатка извлекают серебро известными способами, хлорид свинца промывают раствором сульфата натрия для отмывки AgCl, соосажденного вместе с PbCl2.

Сущность способа состоит в том, что при воздействии на промпродукты, содержащие свинец и серебро, раствором FeCl3 происходит растворение свинца за счет комплексообразования. Концентрация свинца в растворе зависит от температуры процесса и концентрации хлорида железа (III).

Хлорид серебра менее растворим, чем хлорид свинца, поэтому на стадии выщелачивания обеспечивается избирательное выделение свинца.

Металлическое серебро, сульфидное серебро, находящееся в промпродуктах, изменяют модификацию и переходят в форму хлорида по реакциям:



Способ осуществляется следующим образом.

Продукты, содержащие свинец и серебро, обрабатывают водным раствором хлорида железа (III) концентрации 200-400 г/л при температуре 100-105oC в течении 1-4 ч. Далее горячий раствор отделяют от нерастворимого остатка при той же температуре и охлаждают до -20 +20oC. При этом хлорид свинца выкристаллизовывается и отделяется от раствора декантацией, фильтрацией. Раствор направляют в оборот, в процесс выщелачивания свинца и хлорирования серебра. Хлорид свинца отмывают от серебра раствором сульфита натрия и направляют на получение металлического свинца известным способом (электролиз в расплавах). Выделяющийся при электролизе хлор используется для окисления железа (II) до железа (III).

Из нерастворимых остатков, в которых серебро находится в форме хлоридов, извлекают серебро известным способом, например, выщелачиванием раствором Na2SO3 с последующим восстановлением серебра. При этом извлечение серебра в металлическое повышается до 98%

Экспериментально установлены параметры предложенного способа. Концентрация свинца в растворе сильно зависит от температуры и концентрации хлорида железа, повышаясь с увеличением этих параметров. Граничным значением температуры является температура кипения раствора, которая зависит от концентрации FeCl3 и составляет 100-105oC для интервала концентраций 200-400 г/л. При концентрации более 400 г/л резко возрастает плотность и вязкость раствора, ухудшается фазделение фаз (фильтруемость), повышается растворимость хлорида серебра.

Пример I. Обработке подвергли 1 г порошка металлического серебра в 10 мл раствора FeCl3 концентрации 200 г/л при pH 0,5, температуре 100oC при перемешивании в течение 4 ч. Осадок отфильтровали, промыли водой, высушили. Рентгенографическим анализом (РГА) установлена фаза AgCl, металлического серебра не обнаружено.

Пример 2. Обработке подвергали 1 г порошка металлического серебра в 10 мл раствора FeCl3 концентрации 400 г/л в течение 2 ч при 105oC, перемешивании. Осадок отфильтровали, промыли водой, высушили. Металлического серебра в осадке методом РГА не обнаружено, все серебро в форме AgCl.

Пример 3. 1 г Ag2S обработали 10 мл раствора FeCl3 концентрации 400 г/л, pH 0,5 в течение 4 ч. Осадок отфильтровали, промыли водой, высушили. Осадок, по данным РГА, представлен AgCl. Сульфида серебра не обнаружено.

Пример 4. 1 г порошка свинца обработали 30 мл раствора FeCl3 концентрации 400 г/л в течение 4 ч, перемешивании, температуре 105oC. Осадок полностью растворился. Раствор охладили до 0oC. Оксид свинца полностью растворился. При 0oC выделили кристаллы PbCl2.

Пример 5. 1 г порошка PbO обработали 30 мл раствора FeCl3 концентрации 400 г/л в течение 4 ч, перемешивании, температуре 105oC. Оксид свинца полностью растворился. При 0oC выделили кристаллы PbCl2.

Пример 6. Смесь 1 г PbCl2 и 1 г порошка металлического серебра обработали 30 мл раствора FeCl3 концентрации 400 г/л в течение 4 ч, перемешивании, температуре 102oC. Осадок отфильтровали, промыли водой, высушили. Методом РГА установлена фаза AgCl, металлического серебра не обнаружено. Из раствора при -20oC кристаллизацией выделили PbCl2. В осадке обнаружено 3,2% серебра. Осадок промыли 20 мл раствора Na2SO3 при 20oC в течение 0,5 ч, по данным РСА, в PbCl2 серебра не обнаружено.

Пример 7. Обработке подвергали кек IV группы газоочистки металлургического цеха НГМК следующего состава, в Pb 7,84, Ag 20,17, Pd 1,39, Pt 0,15, Cu 2,24, Fe 6,42. 50 г кека выщелачивали в 250 мл раствора хлорного железа концентрации 400 г/л при температуре 105oC в течение 2 ч при перемешивании. Пульпу фильтровали при этой температуре, фильтрат охладили до -20oC, до максимально полного выпадения кристаллов PbCl2. Из нерастворимого остатка после выщелачивания содержание свинца составило 0,24% содержание серебра 0,45% Извлечение серебра из кека составило 97,9% извлечение свинца в виде PbCl2 98,5% Для сравнения извлечение свинца в случае использования 400 г/л CaCl2 было на уровне 60% 200 г/л NaCl 40% Извлечение серебра из остатков после выщелачивания свинца раствором сульфита натрия не превышало 60% как в случае использования раствора CaCl2, так и NaCl.

Таким образом, предложенный способ переработки свинец- и серебросодержащих продуктов растворами FeCl3 позволяет существенно увеличить извлечение свинца из промпродуктов металлургического производства, упростить процесс, модифицировать нерастворимые формы серебра, что в дальнейшем увеличивает его извлечение на последующих операциях. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ извлечения свинца и физико-химической модификации серебра, включающий обработку продуктов водным раствором хлорного железа при нагревании и перемешивании, отличающийся тем, что обработку ведут раствором хлорного железа концентрации 200 400 г/л при 100 105oС, полученный раствор отделяют от нерастворившегося остатка, затем охлаждают до 20 -20oС и отделяют кристаллический хлорид свинца, который промывают раствором сульфита натрия.


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