СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО МЕДНО-ЦИНКОВОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО ЖЕЛЕЗО

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО МЕДНО-ЦИНКОВОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО ЖЕЛЕЗО


RU (11) 2193604 (13) C2

(51) 7 C22B3/04, C22B19/00 

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

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

(21) Заявка: 2001100649/02 
(22) Дата подачи заявки: 2001.01.09 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.01.09 
(45) Опубликовано: 2002.11.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: НАБОЙЧЕНКО С.С. Автоклавная переработка медно-цинковых и цинковых концентратов. - М.: Металлургия, 1989, с.20 и 21. SU 722971, 25.03.1980. SU 1788050 A1, 15.01.1993. RU 2082781 C1, 27.06.1997. US 4266972, 12.05.1981. 
(71) Заявитель(и): ОАО "Институт Гипроникель" 
(72) Автор(ы): Шнеерсон Я.М.; Иванова Н.Ф.; Глазунова Г.В.; Трубина О.А. 
(73) Патентообладатель(и): ОАО "Институт Гипроникель" 
Адрес для переписки: 195220, Санкт-Петербург, Гражданский пр., 11, ОАО "Институт Гипроникель", Нач. отд. маркетинга и патентования В.Б.Старых 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО МЕДНО-ЦИНКОВОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО ЖЕЛЕЗО 

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов. Сущность способа переработки медно-цинкового сырья, включающего окислительное автоклавное выщелачивание материала в виде водной пульпы при 160-180oС и парциальном давлении кислорода 0,1-0,5 МПа, заключается в том, что выщелачивание проводят в густых пульпах с соотношением Ж:Т3, с подачей части цинксодержащего оборотного раствора, имеющего в своем составе медь в количестве 0,5-5 г/дм3, служащую активатором и катализатором процесса, и серную кислоту в количестве 15-30 г/дм3, служащую интенсификатором процесса перехода цинка и меди в раствор с получением концентрированных цинковых растворов, содержащих 110-130 г/дм3 Zn, пригодных для получения металлического цинка, обеспечиваются интенсификация процесса выщелачивания с получением концентрированных цинковых растворов и повышение извлечения меди до 65-80% при наименьшем переводе в раствор железа. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам переработки сульфидного сырья, содержащего цветные металлы.

Известен способ извлечения цинка из цинксодержащего сульфидного материала [патент США 4505744, от 19.03.1985. Извлечение цинка из цинксодержащего сульфидного материала], в состав которого входит также железо и свинец, по которому материал выщелачивают в окислительных условиях при 130-150oС в водном растворе серной кислоты со стехиометрическим избытком серной кислоты относительно содержания цинка в пределах 50-100%. Способ применим для переработки кондиционных сульфидных цинковых концентратов, содержащих 45-53% Zn. При переработке низкокачественного цинкового сырья, такого как промпродукты обогащения медно-цинкового производства, содержащие 35-40% железа в виде пирита и 10-15% цинка, в раствор вместе с цинком переходит значительное количество железа, что затрудняет его дальнейшую переработку, требует увеличения количества нейтрализатора и фильтровального оборудования, необходимого при проведении железоочистки, что удорожает весь процесс переработки цинковых материалов.

Наиболее близким к предлагаемому является метод селективного извлечения цинка из медно-цинковых материалов [С.С. Набойченко, Автоклавная переработка медно-цинковых и цинковых концентратов. М.: Металлургия, 1989, с. 20-21], содержащих, %: Zn - 3-20; Cu - 2-12; Fe - 29-38. Способ осуществляется при температуре 172-182oС, парциальном давлении кислорода 0,15-0,4 МПа, соотношении Ж: Т5,0. Извлечение цинка достигалось не менее 92-96%, при этом переход железа и меди в раствор не превышал соответственно 10-20% и 2-5%.

Основными недостатками процесса являются получение больших объемов разбавленных растворов и низкое извлечение меди из концентрата, в результате чего происходит потеря меди с отвальными кеками.

Задачей изобретения является переработка сульфидных медно-цинковых концентратов, содержащих железо. Техническим результатом, достигаемым при этом, является получение концентрированных цинковых растворов и повышение извлечения меди до 65-80% с наименьшим переводом в раствор железа при выщелачивании.

Сущность заявляемого способа переработки сульфидного медно-цинкового сырья, содержащего железо, включающего окислительное высокотемпературное автоклавное выщелачивание материала в водной пульпе, заключается в том, что на выщелачивание, проводимое при 160-180oС и парциальном давлении кислорода 0,1-0,5 МПа, подается часть цинксодержащего оборотного раствора, имеющего в своем составе медь в количестве 0,5-5 г/дм3 и серную кислоту в количестве 15-30 г/дм3.

Сульфидное медно-цинковое сырье, в основном промпродукты и некондиционные концентраты, содержащие 8-20% Zn, 1-5% Cu, 35-40% Fe, получаемые в процессе обогащения медно-цинковых руд, подвергается переработке по автоклавной технологии, которая заключается в следующем. Сырье распульповывается до соотношения Ж:Т3 оборотными растворами, содержащими серную кислоту, медь и цинк. Готовая пульпа поступает на стадию высокотемпературного окислительного выщелачивания (ВТВ), проводящуюся при температуре 160-180oС, парциальном давлении кислорода 0,1-0,5 МПа в течение 1-2 часов. В процессе выщелачивания цинк извлекается из сырья на 95-98%, медь - на 65-80%, при этом железо переходит в раствор не более 5%. Окисленная пульпа фильтруется, часть полученного раствора, содержащего медь, цинк и серную кислоту, поступает в оборот на стадию приготовления пульпы, остальной раствор подвергается очистке от железа, меди и других примесей, после чего поступает на стадию получения готовой цинковой продукции (электролитического выделения цинка, приготовления цинкового купороса, получение цинковых белил, и т.д.).

Таким образом, в представленном способе автоклавной переработки медно-цинкового сырья, бедного по содержанию цинка, после автоклавного выщелачивания и очистки от примесей получаются растворы, содержащие 110-130 г/дм3 Zn и пригодные для получения металлического цинка без применения дополнительных технологических приемов концентрирования раствора (таких, как экстракция, выпарка и т.д.) или других цинковых продуктов, например цинкового купороса. При этом извлечение цинка на стадии выщелачивания получено 95-98%, меди - 65-80%, что достигается путем подачи на выщелачивание оборотных растворов, содержащих серную кислоту в количестве 15-30 г/дм3 и меди в количестве 0,5-5 г/дм3. Медь при выщелачивании служит активатором и катализатором процесса. При подаче меньшего количества меди процесс выщелачивания замедляется. Добавка большего количества меди активизирует процесс перехода железа в раствор, что влечет за собой как трудности переработки полученного раствора, так и избыточный расход кислорода и других реагентов.

Добавка серной кислоты в количестве 15-30 г/дм3 интенсифицирует переход меди и цинка в раствор. При подаче на выщелачивание оборотного раствора, содержащего менее 15 г/дм3 кислоты и 50-70 г/дм3 цинка, извлечение цинка снижается на 10-25, а меди на 25-40% при прочих равных условиях проведения процесса. Увеличение количества кислоты более 30 г/дм3 влечет за собой резкое повышение перехода железа в раствор, что приводит к удорожанию переработки растворов.

Увеличение соотношения Ж:Т более 3 влечет за собой увеличение перехода железа в раствор одновременно с извлечением цинка.

Опытные данные, подтверждающие заявляемый способ, приведены в таблице и примерах.

Пример 1 (по прототипу).

Промпродукт состава Zn=20,1%, Cu=0,61%, Fe=32,1% загружали в автоклав с оборотным раствором, содержащим 0,17 г/дм3 меди, 8 г/дм3 серной кислоты и 28 г/дм3 цинка в виде пульпы с соотношением Ж:Т=5. Пульпу выщелачивали при парциальном давлении кислорода 0,15 МПа, температуре 170oС в течение 2 часов. Получено извлечение в раствор цинка 60,6%, меди - 0,1%. При увеличении продолжительности выщелачивания до 3 часов получено извлечение цинка 96,6%, меди - 18,8%.

Пример 2 (по заявке).

Промпродукт состава Zn=12,7%, Cu=1,16%, Fe=39,1% загружали в автоклав с оборотным раствором, содержащим 1,2 г/дм3 меди, 25 г/дм3 серной кислоты и 70 г/дм3 цинка, в виде пульпы с соотношением Ж:Т=3. Пульпу выщелачивали при парциальном давлении кислорода 0,4 МПа, температуре 175oС в течение 1,5 часа. Получено извлечение в раствор цинка 96,8%, меди - 63,5%, железа - 3,7%. Раствор после выщелачивания содержал 127 г/дм3 цинка, 3,6 г/дм3 меди и 5,2 г/дм3 железа.

Пример 3 (по заявке).

Промпродукт состава Zn=16,6%, Cu=0,94%, Fe=34,3% загружали в автоклав с оборотным раствором, содержащим 0,5 г/дм3 меди и 18 г/дм3 серной кислоты в виде пульпы с соотношением Ж:Т=3. Пульпу выщелачивали при парциальном давлении кислорода 0,4 МПа, температуре 170oС в течение 1,0 часа. Получено извлечение в раствор цинка 96,5%, меди - 81,8%, железа - 0,6%. Раствор после выщелачивания содержал 53,2 г/дм3 цинка, 3,15 г/дм3 меди и 3,4 г/дм3 железа. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ переработки сульфидного медно-цинкового сырья, содержащего железо, включающий окислительное высокотемпературное автоклавное выщелачивание материала в водной среде при 160-180oС и парциальном давлении кислорода 0,1-0,5 МПа с последующим получением готовой цинкосодержащей продукции, отличающийся тем, что на выщелачивание, проводимое в густых пульпах с соотношением Ж: Т3, подают часть цинксодержащего оборотного раствора, имеющего в своем составе медь в количестве 0,5-5 г/дм3 и серную кислоту в количестве 15-30 г/дм3.


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