СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ СЕРНУЮ КИСЛОТУ И ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ СЕРНУЮ КИСЛОТУ И ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ


RU (11) 2159293 (13) C1

(51) 7 C22B3/20, C01B17/90 

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

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

(21) Заявка: 2000103985/02 
(22) Дата подачи заявки: 2000.02.21 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.02.21 
(45) Опубликовано: 2000.11.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: БЕСКОВ В.С. и др. Производство серной кислоты контактным методом. - М.: Химия, 1971, с. 485 - 488. SU 933771, 07.06.1982. RU 2070589, 20.12.1996. UK 2023114 A, 28.12.1979. US 3791812, 12.02.1974. FR 2134084, 08.12.1972. 
(71) Заявитель(и): Открытое акционерное общество "Кольская горно- металлургическая компания" 
(72) Автор(ы): Мироевский Г.П.; Демидов К.А.; Кудряков М.В.; Хомченко О.А.; Касиков А.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Кольская горно- металлургическая компания" 
Адрес для переписки: 184507, Мурманской обл., г. Мончегорск-7, ОАО "Кольская ГМК", комбинат "Североникель", БРИЗ 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ СЕРНУЮ КИСЛОТУ И ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу переработки растворов серной кислоты, содержащих никель, медь, цинк и другие примеси, образующихся в процессе производства меди, никеля и других металлов из сульфидного сырья. Способ переработки растворов, содержащих серную кислоту и цветные металлы, образующихся в процессе очистки газов пирометаллургических операций при переработке медно-никелевого сырья, включает две стадии очистки газов в промывных башнях, одна из которых работает в режиме испарения, другая - в режиме конденсации. Растворы предварительно концентрируют в первой промывной башне до содержания серной кислоты 400-650 г/л, проводят экстракцию кислоты с получением раздельно раствора, содержащего преимущественно кислоту, и раствора цветных металлов, а воду, поступающую с газами и растворами, конденсируют во второй промывной башне. Конденсат второй промывной башни используют в процессе экстракционного извлечения кислоты и частично выводят в виде растворов, содержащих незначительное количество металлов и кислоты. Обеспечивается снижение энергетических и материальных затрат, снижение потерь меди, никеля и кислоты. 2 з.п.ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу переработки растворов серной кислоты, содержащих никель, медь, цинк и др. примеси, образующихся в процессе производства меди, никеля и других металлов из сульфидного сырья.

Процесс переработки сульфидного сырья, содержащего медь, никель, цинк и другие металлы, включает пирометаллургическую переработку первичного сырья, в результате которой производится серная кислота, и операции производства цветных металлов, в которых производимая кислота используется в качестве реагента.

Производство серной кислоты из газов пирометаллургических операций, содержащих пыли цветных металлов, воду, сернистый газ и серный ангидрит, сопровождается получением в качестве побочного продукта растворов серной кислоты, содержащих медь, никель, цинк и другие примеси, образующихся в процессе очистки газов от примесей.

Производство меди, никеля и других металлов также сопровождается образованием разбавленных растворов серной кислоты, содержащих медь, никель, например при переработке электролитных шламов или электролитическом рафинировании меди.

Использование кислых растворов в процессе производства никеля, меди и других металлов затруднено несоответствием требований по концентрации кислоты, никеля, меди и примесей, а также по объемам растворов и количеству кислоты в них. Это приводит к необходимости дорогих и сложных систем очистки данных растворов от металлов и необходимости нейтрализации их части и переработки продуктов нейтрализации в пирометаллургическом процессе с целью извлечения из них цветных металлов и серы.

Известен способ переработки медно-никелевого сернокислотного раствора (а.с. N 2070589 РФ), включающий упаривание растворов до концентрации 350-600 г/л и экстракцию кислоты трибутилфосфатом. Недостатком данного способа является необходимость выпарки растворов перед операцией экстракции, что приводит к дополнительным материальным и энергетическим затратам.

Известен способ (Бесков В.С. и др., Производство серной кислоты контактным методом, Химия, М., 1971 г., с. 485-488) очистки отходящих газов обжига медно-никелевого сульфидного сырья, направляемых на производство серной кислоты, включающий двухстадийную кислотную промывку газов растворами серной кислоты разной концентрации. На первой стадии газы проходят первую промывную башню, работающую в режиме испарительного охлаждения. Башня орошается раствором серной кислоты, в которую в процессе очистки газа переходит основное количество никеля, меди, цинка и других металлов, поступающих с газом, а также серного ангидрида с образованием растворов серной кислоты. Влага с газами после первой стадии поступает во вторую промывную башню, где она конденсируется с образованием слабого раствора серной кислоты, содержащего незначительное количество металлов. Избыток слабого раствора из цикла второй промывной башни отводится в цикл первой промывной башни.

Часть раствора кислоты, образующегося на первой стадии очистки газов, очищается от цинка анионообменной сорбцией и используется в процессе производства никеля. Другая часть, совместно с другими растворами кислоты и металлов, получаемыми при производстве меди и никеля, нейтрализуется карбонатом кальция, и продукты нейтрализации подвергаются пирометаллургической переработке с целью извлечения цветных металлов и серы.

К недостаткам известного способа можно отнести значительные энергетические и материальные затраты, связанные с нейтрализацией растворов и последующей переработкой продуктов нейтрализации, а также дополнительные потери меди, никеля и кислоты.

Настоящее изобретение направлено на снижение энергетических и материальных затрат при переработке растворов серной кислоты, образующихся в процессе очистки металлургических газов, направляемых на сернокислотное производство, а также растворов серной кислоты, образующихся при производстве меди и никеля. Кроме того, целью нашего изобретения является разделение смешанного раствора, содержащего кислоту, цветные металлы и воду, на три раствора, содержащих преимущественно раствор серной кислоты, раствор цветных металлов и водный раствор, содержащий незначительное количество металлов и кислоты.

Предложен способ переработки растворов, содержащих серную кислоту и цветные металлы.

В цикле первой промывной башни поддерживается концентрация кислоты 350-650 г/л за счет испарения влаги из кислоты, которое происходит при помощи теплоты поступающих металлургических газов. Часть раствора из цикла выводится на последующую переработку, которая производится посредством экстракции кислоты.

Полученный в процессе реэкстракции раствор серной кислоты, не содержащий никеля и меди, направляется на производство товарной серной кислоты или в процесс производства меди и никеля.

Одна часть рафината, содержащего преимущественно цветные металлы, в количестве, необходимом для удаления цветных металлов, поступающих в систему орошения первой промывной башни, вводится на дальнейшую переработку, а другая часть возвращается в контур циркуляции, где производится удаление избыточной влаги и концентрирование металлов и кислоты.

На второй стадии очистки газа вода, поступающая с газами и растворами, конденсируется в контуре орошения второй промывной башни и используется частично на орошение первой башни в процессе экстракционной переработки растворов, а избыток в виде растворов, содержащих незначительное количество металлов и кислоты, нейтрализуется.

Пример. По заявляемому изобретению, в процессе производства серной кислоты, с газами пирометаллургической переработки образуется 30 м3 раствора с концентрацией серной кислоты - 300 г/л, меди - 5 г/л, никеля - 5 г/л.

Кроме того, в процессе рафинирования меди создается избыток электролита в количестве 20 м3/сутки с концентрацией кислоты - 200 г/л и никеля - 20 г/л.

Данные растворы направляются на первую стадию промывки газов. Из контура первой промывной башни выводится 20 м3 раствора на экстракционную переработку.

Кислота из раствора концентрацией никеля - 27,5 г/л, меди - 7,5 г/л и кислоты - 650 г/л экстрагируется октанолом-2. Рафинат, содержащий 300 г/л кислоты, 27,5 г/л никеля и 7,5 г/л меди, направляется на дальнейшую очистку от цинка и переработку в никелевое производство.

Реэкстракт с концентрацией кислоты 350 г/л объемом 20 м3 направляется в медное производство.

Из 50 м3 воды, конденсирующейся во второй промывной башне, 20 м3 используется на реэкстракцию кислоты, 20 м3 - на орошение первой башни и 10 м3 вывозится на нейтрализацию.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет одновременно решить несколько задач: получение из кислых растворов, содержащих цветные металлы, раздельно растворы кислоты и металлов, а также произвести концентрирование данных растворов за счет теплоты газов сернокислотного производства.

Список используемой литературы.

1. А.С. N 2070589 РФ, МКИ C 22 B 3/38.

2. Бесков В. С. и др., Производство серной кислоты контактным методом, Химия, М., 1971, с. 485-488. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ переработки растворов, содержащих серную кислоту и цветные металлы, включающий две стадии очистки газов в промывных башнях, одна из которых работает в режиме испарения, другая - в режиме конденсации, отличающийся тем, что растворы предварительно концентрируют в первой промывной башне до содержания серной кислоты 400 - 650 г/л, проводят экстракцию кислоты с получением раздельно раствора, содержащего преимущественно кислоту, и раствора цветных металлов, а воду, поступающую с газами и растворами, конденсируют во второй промывной башне.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что конденсат второй промывной башни используют в процессе экстракционного извлечения кислоты.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что конденсат второй промывной башни частично выводят в виде растворов, содержащих незначительное количество металлов и кислоты.


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