СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО МЕДНОГО КОНЦЕНТРАТА С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЦИНКА

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО МЕДНОГО КОНЦЕНТРАТА С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЦИНКА


RU (11) 2309188 (13) C1

(51) МПК
C22B 15/00 (2006.01)
C22B 3/20 (2006.01) 

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

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2006101197/02 
(22) Дата подачи заявки: 2006.01.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.01.10 
(45) Опубликовано: 2007.10.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1788050 A1, 15.01.1993. US 2002157504 A, 31.10.2002. AU 12701/95 В, 10.07.1996. WO 99/09225 A1, 25.02.1999. ЕР 1303640 A1, 23.04.2003. EP 1303642 A1, 23.04.2003. CA 2544511 A, 12.05.2005. 
(72) Автор(ы): Зимин Алексей Владимирович (RU); Абдрахманов Ильяс Ахметович (RU); Ягудин Радик Аглямович (RU); Гусар Леонид Сергеевич (RU); Сатаев Ирик Шагитович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Совместное предприятие в форме закрытого акционерного общества "Изготовление, внедрение, сервис" (RU) 
Адрес для переписки: 199155, Санкт-Петербург, ул. Железноводская, 11, лит.А, СП ЗАО "ИВС", генеральному директору А.В. Зимину 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО МЕДНОГО КОНЦЕНТРАТА С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЦИНКА
Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано при переработке сульфидных медно-цинковых концентратов и промпродуктов с повышенным содержанием цинка. Технический результат заключается в повышении экономичности способа за счет повышения качества медного концентрата, извлечении индия и меди в промпродукты, которые могут использоваться в производстве этих металлов, а также извлечении цинка в виде товарной продукции. Способ включает автоклавное окислительное выщелачивание измельченного материала под давлением окислителя (кислорода) при повышенной температуре с переводом цинка в раствор и последующее гидротермальное осаждение меди. После 1-3 часов выщелачивания концентрата гидротермальное осаждение меди проводят без подачи окислителя в течение 0,5-2 часов при температуре 130-160°С, далее из раствора, полученного после фильтрования и выделения медного концентрата при рН 2,5-3, нейтрализацией осаждают индиевый твердый продукт. Полученные растворы очищают от двух- и трехвалентного железа, мышьяка, сурьмы с получением легкофильтруемых осадков при температуре 90-95°С и кислотности более 5 г/л серной кислоты. Отфильтрованный железистый осадок поступает на захоронение, а растворы очищают от кадмия цементацией с выделением медно-кадмиевого кека, далее из полученных растворов осаждают цинк в виде товарной продукции (карбонат, окись цинка, цинк металлический). 1 ил., 2 табл. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано при переработке сульфидных медно-цинковых концентратов и промпродуктов с повышенным содержанием цинка.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки сульфидного медного концентрата, включающий автоклавное окислительное выщелачивание измельченного материала под давлением окислителя при повышенной температуре с переводом цинка в раствор, последующее гидротермальное осаждение меди в виде медного концентрата без подачи окислителя (SU, авт. св. №1788050, кл. С22В 3/04, 1991 г.).

В известном способе автоклавное окислительное выщелачивание проводили под давлением кислорода до окисления 42,5% сульфидов меди, затем удаляли газовую среду, содержащую кислород, продувкой азотом с последующей выдержкой пульпы в неокисленной атмосфере.

Недостатком известного способа переработки сульфидного медного концентрата является получение «грязных» растворов, из которых не извлекались ценные компоненты (цинк, кадмий, индий и др.) в виде товарной продукции.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении экономичности способа за счет повышения качества медного концентрата, извлечении индия и меди в промпродукты, которые могут использоваться в производстве этих металлов, а также извлечении цинка в виде товарной продукции (карбонат, окись цинка, цинк металлический).

Указанный технический результат достигается тем, что в способе переработки сульфидного медного концентрата с повышенным содержанием цинка, включающем автоклавное окислительное выщелачивание измельченного материала под давлением окислителя при повышенной температуре с переводом цинка в раствор и последующее гидротермальное осаждение меди в виде медного концентрата без подачи окислителя, согласно изобретению осаждение меди проводят после 1-3 часов выщелачивания концентрата и осуществляют его при температуре 130-160°С в течение 0,5-2 часов, из раствора после отделения фильтрацией медного концентрата нейтрализацией при рН 2,5-3,0 осаждают индиевый твердый продукт, полученный после его осаждения раствор очищают от двух- и трехвалентного железа, мышьяка, сурьмы их осаждением при температуре 90-95°С и кислотности более 5 г/л серной кислоты с получением легкофильтруемых железистых осадков, направляемых на захоронение, после фильтрования железистых осадков раствор очищают от кадмия цементацией с выделением медно-кадмиевого кека и осаждают из него цинк в виде товарной продукции.

На чертеже представлена технологическая схема способа переработки сульфидного медного концентрата с повышенным содержанием цинка.

Способ переработки медного концентрата поясняется конкретным примером его осуществления.

Пример

Проводили переработку концентрата, содержащего 15-16% меди, 6-7% цинка, 28-32% железа. Навеску измельченного концентрата (600 г) распульповывали в воде (Ж:Т=2,5:1), помещали в автоклав (объемом 3 л) с механическим перемешиванием.

Автоклавное окислительное выщелачивание проводили под давлением кислорода 0,4 МПа, при температуре 185°С, после 2 часов выщелачивания концентрата проводили гидротермальное осаждение меди без подачи окислителя (кислорода) в течение 1 часа при температуре 150°С. Далее пульпа фильтровалась с выделением медного концентрата, содержащего 22-24% меди, 0,3-0,4% цинка. При этом извлечение меди в концентрат составило более 99,5%. Этот медный концентрат повышенного качества может отгружаться на медный завод как сырье для производства меди.

Растворы нейтрализовали до рН 2,5-3 и осаждали в течение 1-1,5 часов индиевый твердый продукт, который является сырьем для производства индия. Полученные после этой операции растворы очищают, предварительно окислив ионы двухвалентного железа до трехвалентного, от железа, мышьяка, сурьмы с получением легкофильтруемых осадков при температуре 90-95°С и кислотности более 5 г/л серной кислоты.

Отфильтрованный железистый осадок является отвальным продуктом и направляется на захоронение.

Растворы очищают от кадмия цементацией в течение одного часа цинковой пылью с выделением медно-кадмиевого кека, который является сырьем для кадмиевого производства цинкового завода.

Далее из полученных растворов продувкой углекислым газом или подачей карбонатов металлов осаждают цинк в виде товарной продукции (карбонат, окись цинка, цинк металлический).

В таблице 1 представлены примеры осуществления технологического процесса по заявленному способу переработки сульфидного медного концентрата с повышенным содержанием цинка, а именно операции автоклавного выщелачивания и гидротермального осаждения.

В таблице 2 представлены примеры переработки цинкосодержащих растворов с получением товарных продуктов.

Таким образом, только параметры предложенного способа обеспечивают одновременно снижение перехода меди в раствор при высокой степени извлечения в него цинка, а также извлечение кадмия и цинка в товарные продукты.

Предлагаемый способ позволяет осуществить селективное извлечение цинка из сульфидного медного концентрата при потере меди, не превышающей 0,1%, повысить качество медных концентратов, очистив их от цинка, мышьяка и частично железа, и получить индий, кадмий и цинк в виде высококачественной товарной продукции.

Использование предложенного способа обеспечивает повышение извлечения цинка и кадмия из руды на 15-20%.

Таблица 1 
Пример Условия выщелачивания Условия гидроосаждения меди Состав полученного раствора, г/л Состав полученного медного концнтрата-2% Извлечение, % 
В раствор В медный концентрат-2% 
t, °C , мин Ро2, атм t, °C , мин Ро2, атм цинк медь железо медь цинк железо цинк медь цинк медь 
1 190 90,0 4,0 160 60 - 25,4 0,2 32,0 23,4 0,30 28,0 96,8 0,10 3,2 99,90 
2 185 90,0 3,5 150 90 - 24,8 0,1 35,0 22,7 0,32 31,0 96,4 0,12 3,6 99,88 
3 190 120,0 4,0 145 90 - 27,0 0,1 38,0 24,1 0,17 30,5 97,6 0,08 2,4 99,90 


Таблица 2 
№№ п/п Осаждение индия Окисление и осаждение железа Осаждение кадмия Осаждение карбоната цинка и прокалка 
рН , мин осадок, % t, °C , мин рН осадок, % t, °C , мин осадок, % t, °C , мин прокалка окись цинка % 
In Fe Zn Zn Cu Cd t, °C , мин 
1 2,5 60,0 0,21 90 180,0 1,5 31,5 0,01 60,0 60,0 45,0 0,10 30,8 60,0 60,0 450 30 79,0 
2 2,8 90,0 0,23 95 150,0 1,2 32,4 0,04 55,0 55,0 44,6 0,12 34,0 50,0 90,0 480 60 80,0 
3 2,9 80,0 0,24 90 180,0 1,7 31,8 0,03 60,0 60,0 48,0 0,08 35,6 55 90,0 320 60 79,0 






ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ переработки сульфидного медного концентрата с повышенным содержанием цинка, включающий автоклавное окислительное выщелачивание измельченного материала под давлением окислителя при повышенной температуре с переводом цинка в раствор и последующее гидротермальное осаждение меди в виде медного концентрата без подачи окислителя, отличающийся тем, что осаждение меди проводят после 1-3 ч выщелачивания концентрата и осуществляют его при температуре 130-160°С в течение 0,5-2 ч, из раствора после отделения фильтрацией медного концентрата нейтрализацией при рН 2,5-3,0 осаждают индиевый твердый продукт, полученный после его осаждения раствор очищают от двух- и трехвалентного железа, мышьяка, сурьмы их осаждением при температуре 90-95°С и кислотности более 5 г/л серной кислоты с получением легкофильтруемых железистых осадков, направляемых на захоронение, после фильтрования железистых осадков раствор очищают от кадмия цементацией с выделением медно-кадмиевого кека и осаждают из него цинк в виде товарной продукции.