СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ 


RU (11) 2118388 (13) C1

(51) 6 C22B19/00 

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

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

(21) Заявка: 98100038/02 
(22) Дата подачи заявки: 1998.01.14 
(45) Опубликовано: 1998.08.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: GB 1568362 A, 29.05.80. SU 53277 A, 30.06.38. GB 1600022 A, 14.10.81. GB 2238528 A, 05.06.91. FR 2239530 A, 28.02.75. 
(71) Заявитель(и): Черных Сергей Иванович; Нечаев Игорь Игоревич; Артющик Владимир Анатольевич 
(72) Автор(ы): Черных Сергей Иванович; Нечаев Игорь Игоревич; Артющик Владимир Анатольевич 
(73) Патентообладатель(и): Черных Сергей Иванович; Нечаев Игорь Игоревич; Артющик Владимир Анатольевич 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ 

Изобретение может быть использовано при переработке цинксодержащих материалов, в частности при переработке шлака вторичной плавки тяжелых цветных металлов. Способ переработки цинксодержащего материала включает флотацию с выделением ценного компонента и цинксодержащего материала, его измельчение при Т:Ж - 1:0,5-1 до содержания не менее 80% фракции крупностью 0,044 мм с подачей раствора гидроксида щелочного металла на измельчение, выщелачивание, отделение раствора от остатка, очистку раствора и извлечение цинка из раствора. Повышается степень извлечения цинка, обеспечивается возможность выделения и использования других компонентов перерабатываемого материала, что улучшает экологию окружающей среды. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов и может быть использовано при переработке цинксодержащих материалов, в частности при переработке шлака вторичной плавки тяжелых цветных металлов.

Известен способ переработки цинксодержащего материала путем его обработки гидроксидом натрия [1], очистку раствора от кремния путем добавления к исходному перерабатываемому материалу боксита исходя из весового соотношения Al2O3: SiO2-1,2-1. После выщелачивания пульпу разбавляют водой и выделяют из раствора цинк известными способами. Недостатком известного способа является относительно невысокий 70% выход цинка в раствор после выщелачивания.

Известен способ переработки цинксодержащего материала [2], включающий его измельчение, выщелачивание раствором гидроксида щелочного металла. Твердый осадок отделяют от раствора. Для лучшего отделения в осадок оксида кремния пульпу после выщелачивания разбавляют водой, подкисляют до pH < 7 и вводят ионы хлора и аммония. Раствор цинка очищают от меди и кадмия и подвергают дальнейшей обработке для выделения цинка экстракцией и при необходимости проводят электролитическое рафинирование. Недостатком известного способа является невозможность повторного использования гидроксида щелочного металла, что значительно удорожает процесс, а также введение в раствор ионов хлора, что отрицательно оказывается на дальнейшее электрорафинирование.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ переработки цинксодержащих материалов [3]. Согласно известному способу исходный материал предварительно может быть подвергнут пенной флотации и/или магнитной сепарации. Цинксодержащий продукт может быть подвергнут обработке щелочным раствором с концентрацией гидроксида натрия 1-2 м при температуре 52oC в течение 0,5 ч для выделения свинца, после чего выщелачивают цинк раствором гидроксида натрия (концентрация 8-16 М) при плотности пульпы 1: 1,5-1:8 при температуре более 80oC. Обогащенный цинком и другими (не обязательно) металлами, например свинцом, раствор отделяют, очищают от примесей и осветляют для извлечения цинка и регенерации раствора гидроксида щелочного металла, который вновь направляют на стадию выщелачивания.

Недостатком известного способа является относительно невысокий 70-75% выход цинка в раствор, после выщелачивания.

Заявляемое изобретение направлено на создание практически безотходной технологии, позволяющей с высокими технико-экономическими показателями перерабатывать материалы, ранее идущие на захоронение.

Технический результат, который получается при использовании изобретения состоит в повышении степени извлечения цинка, возможности выделения и использования других компонентов перерабатываемого материала, что улучшает экологию окружающей среды.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе переработки цинксодержащего материала, включающем флотацию с выделением ценного компонента и цинксодержащего продукта, выщелачивание последнего раствором гидроксида щелочного металла, отделение раствора.

Способ осуществляется следующим образом.

Шлак вторичной плавки тяжелых цветных металлов содержащий,%: Zn - 6-20, Cu - 1,5-0,5, Pb - 0,5-4,0, Sn - 0,3-1,5, Fe - 19-22,5, CaO - 12,7-14, Mg - 4-2,5, Si - 23-27, Al2O3 - 1,5-3,2, подвергают дроблению, измельчению (80% кл. 0,074 мм) кондиционированию и флотации меди, олова, свинца. На кондиционирование подают ксантогенат, вспениватель, сульфид натрия и медный купорос. Флотацию ведут при Т:Ж-1:4 и pH - 8-9. Хвосты флотации направляют на гравитацию для выделения медных корольков, которые объединяют с обогащенным флотоконцентратом. Хвосты после гравитации направляют на сгущение до Т:Ж - 1: 0,5-1 и последующее измельчение материала до содержания не менее 80% фракции крупностью 0,044 мм. На операцию доизмельчения вводят гидроксид натрия 300 г/л (8М) и поддерживают данную концентрацию гидроксида натрия и на операции выщелачивания. Выщелачивание ведут при температуре 80oC до кипения при Т:Ж -1:5-8 в течение 2,5-3 часов. После отделения от раствора осадка, содержащего в основном железо, в раствор вводят оксид кальция для более полного выделения из раствора кремния с получением продукта, пригодного для использования в народном хозяйстве. Очищенный раствор подкисляют серной кислотой до pH 8,5-9,2 для извлечения в осадок гидроксида цинк. В раствор, содержащий гидроксид натрия и сульфат натрия, подают оксид кальция. Образующийся гипс отделяют от раствора гидроксида натрия с использованием последнего на выщелачивании, а гипса в строительстве.

Пример

Шлак вторичной плавки тяжелых цветных металлов содержащий,%: Zn - 20, Cu - 1,5, Pb - 0,5, Si - 23, Fe - 20, CaO - 13 подвергают дроблению, измельчению (80% кл. 0,074 мм), кондиционированию и флотации меди, частично олова и свинца. На кондиционирование подают ксантогенат, вспениватель, сульфид натрия и медный купорос. Флотацию ведут при Т:Ж = 1:4 и pH 9,0. Хвосты флотации направляют на гравитацию для выделения медных корольков, которые объединяют с обогащенным флотоконцентратом. Хвосты после гравитации направляют на сгущение до Т:Ж - 1:1 и последующее измельчение материала до содержания 80% фракции крупностью 0,044 мм. На операцию измельчения вводят гидроксид натрия до установления его концентрации в пульпе 300 г/л и поддерживают данную концентрацию гидроксида натрия на операции выщелачивания. Выщелачивание ведут при температуре 85oC при Т:Ж - 1:5 в течение 3 часов. После отделения от раствора осадка, содержащего в основном железо, в раствор вводят оксид кальция при отношении Ca:Si - 3:1 для более полного выделения из раствора кремния. Очищенный раствор подкисляют серной кислотой до рН 9 для извлечения в осадок гидроксида цинка. В раствор, содержащий гидроксид и сульфат натрия, подают оксид кальция. Образующийся гипс отделяют от раствора гидроксида натрия и последний направляют на выщелачивание.

В таблице приведены показатели процесса в зависимости от условий проведения процесса.

Как следует из таблицы, измельчение материала перед выщелачиванием и подача гидроксида натрия на измельчение позволяет повысить переход цинка в раствор до 20%. Сгущение пульпы перед измельчением существенно влияет на операцию измельчения, т.к., с одной стороны, позволяет получить высокий переход цинка в раствор, а с другой стороны - провести операцию измельчения с меньшими энергозатратами и временем.

Таким образом предложенный способ позволяет повысить извлечение цинка в целевой продукт за счет повышения его перехода в раствор при выщелачивании, вовлечь в переработку продуктов, ранее идущих на захоронение, что улучшает экологию окружающей среды.

Источники информации

1. А.С. СССР N 467124, кл. C 22 B 19/34.

2. Патент ЕПВ N 0034137, кл. C 22 B 19/26.

3. Патент Великобритании N 1568362, кл. C 22 B 19/24 (прототип). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



\\\1 Способ переработки цинксодержащего материала, включающий флотацию с выделением ценного компонента и цинксодержащего продукта, выщелачивание последнего раствором гидроксида щелочного металла, отделение раствора от остатка, очистку раствора и извлечение цинка из раствора, отличающийся тем, что перед выщелачиванием цинксодержащий продукт измельчают при Т : Ж = 1 : 0,5 - 1 до содержания менее 80% фракции крупностью 0,044 мм с подачей раствора гидроксида щелочного металла на измельчение.


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