СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОКИСЛЕННЫХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОКИСЛЕННЫХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ


RU (11) 2079561 (13) C1

(51) 6 C22B3/08, C22B13:00 

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

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

(21) Заявка: 93026150/02 
(22) Дата подачи заявки: 1993.05.06 
(45) Опубликовано: 1997.05.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Заявка Франции N 2495640, кл. C 22 B 3/00, 1982. 
(71) Заявитель(и): Восточный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов (KZ) 
(72) Автор(ы): Эннс Иван Иванович[KZ]; Сычева Елена Алексеевна[KZ]; Акылбеков Алимхан[KZ]; Палкина Валентина Иосифовна[KZ]; Кушакова Лариса Борисовна[KZ]; Кислицын Николай Андреевич[KZ]; Комлев Вячеслав Михайлович[KZ]; Тимошенко Владимир Георгиевич[KZ]; Тимошенко Татьяна Андреевна[KZ]; Чертков Юрий Александрович[KZ] 
(73) Патентообладатель(и): Восточный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов (KZ) 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОКИСЛЕННЫХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 

Использование: цветная металлургия, для переработки оксиальных полиметаллических материалов, содержащих плюмбоярозит. Сущность: при переработке окисленных полиметаллических материалов проводят сернокислотное выщелачивание меди и цинка, их последовательное выделение из фильтра с одновременной регенерацией растворителя, выщелачивание из кека свинца подкисленных хлоридными растворами, содержащими не менее 200 г/л хлорида натрия при кислотности 30-100 г/л. При реализации способа достигают повышения извлечения свинца из окисленных полиметаллических материалов, содержащих плюмбоярозит. 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к извлечению свинца и сопутствующих металлов (цинка, меди, серебра) из окисленных полиметаллических руд и промпродуктов, содержащих плюмбоярозит, гидрометаллургическими методами.

Известен способ переработки сложных окисленных и смешанных полиметаллических руд с использованием процесса сульфидирования оксидных соединений цинка и свинца пиритным материалом в непрерывном режиме в трубчатой или печи КС с получением сульфидных соединений цинка и свинца, обладающих высокими флотационными свойствами и хорошо извлекаемых в самостоятельные флотоконцентраты. Переработка полученных цинковых и свинцовых концентратов возможна пиро- и гидрометаллургическими способами (плавкой, в том числе и автогенной; солевым и кислотным выщелачиванием, обжигом и др.), по стандартной технологии (Комбинированная технология и переработки трудообогатимых руд с предварительным сульфидизирующим обжигом. В.А.Луганов, Н.Е.Раимбеков, М.Ж.Садыков, Т.К.Ищанов. Комбинир. малоотход. процессы комплекс. перераб. труднообогатим. руд и продуктов тяж. цв. мет. М. 1990, с. 50-53).

Процесс сульфидирования в трубчатой или печи КС требует большого количества дополнительного пыле- и газоулавливающего оборудования, что по производственным площадям во много раз превосходит ту же печь КС. С ростом экологических требований такой способ становится неконкурентоспособным гидрометаллургическим приемом.

Известен способ гидрометаллургической обработки сырья, содержащего серебро и свинец, а также их соединений, в частности кеков, получаемых при выщелачивании меди из сульфидных концентратов, предусматривающий выщелачивание свинца и серебра из исходного материала в растворе, содержащем более 3 г/л хлорида аммония при температуре 50-90oC и рН около 7,5. Из конечного раствора, содержащего примерно 30 г/л свинца и 3 г/л серебра, выделяют серебро цементацией на свинце. После чего химическим растворением цементного осадка извлекают свинец, возвращая фильтрат в голову процесса выщелачивания (Патент ПНР N 97320, кл. C 22 B 7/00, 1978). Из сложных же комплексов типа ярозита свинец по указанному способу практически не извлекается, что препятствует его использованию для данного вида сырья.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ извлечения свинца и серебра из промпродуктов гидрометаллургического производства цинка, содержащих двухвалентный свинец, серебро и в небольших количествах примеси цинка и железа.

По способу, после обработки исходного материала серной кислотой:

переводят в раствор свинец и серебро в форме хлоридов выщелачиванием хлоридом кальция при температуре выше 90oC и pH=1,2

в отделенном фильтре хлоридов восстанавливают железо до двухвалентного, доводят pH раствора до 2 известковым молоком;

восстанавливают серебро и свинец цементацией на порошковом алюминии последовательно: при температуре выше 65oC серебро (вместе с золотом), ниже 60oC цементируют свинец;

фильтр после цементации подогревают до температуры более 70oC, доводят pH до значений, превышающих 5,5, добавляя известь для осаждения примесей металлов в виде гидроокисей. Оставшийся раствор хлорида кальция используют для последующих операций выщелачивания (Заявка Франции N 2495640, кл. С 22 В 3/00, 1982).

Недостаток способа заключается в том, что он не всегда может быть эффективным, так как окисленные полупродукты и рудное сырье часто в значительном количестве содержат плюмбоярозит, который в заданных условиях практически не вскрывается.

В основу изобретения положена задача разработать такой способ переработки окисления полиметаллических материалов, который позволил бы извлекать свинец из плюмбоярозита.

Это достигается тем, что в известном способе, включающем сернокислотное выщелачивание меди и цинка, их последовательное выделение из фильтра с одновременной регенерацией растворителя, выщелачивание из кека свинца подкисленными хлоридными растворами, выделение из фильтра серебра и свинца в селективные продукты, согласно изобретению, на стадии выщелачивания свинца используются растворы, содержащие не менее 200 г/л хлорида натрия при кислотности 30-100 г/л.

Осуществление патентуемого способа обеспечивает:

1. Вскрытие свинца из содержащих плюмбоярозит руд и материалов и повышение его суммарного извлечения с использованием обычной баковой аппаратуры и доступных реагентов.

Это достигается выщелачиванием раствором, содержащим не менее 200 г/л хлорида натрия при кислотности 30-100 г/л по соляной кислоте. Основу выщелачивающего раствора составляет хлорид натрия с концентрацией не ниже 200 г/л и кислотностью 30-100 г/л. Именно в таком концентрационном режиме обеспечивается образование растворимых хлоридных комплексов свинца и серебра с максимально возможным их извлечением.

Для интенсификации растворимости окисленных минералов выщелачивающий раствор подкисляют серной или соляной кислотой. Они наиболее приемлемы по своей доступности и отсутствию окислительных свойств, а замена соляной кислоты на серную в растворах, содержащих более 200 г/л хлорида натрия, правомерна. Кислота вводится с таким расчетом, чтобы в ходе процесса выщелачивания поддерживалась концентрация ее 30-100 г/л. Снижение содержания кислоты в пульпе меньше 30 г/л приводит к резкому снижению степени извлечения свинца из-за незначительного вскрытия ярозита. Повышение кислотности до значений, превышающих 100 г/л, себя не оправдывает как по технологическим соображениям (повышение степени извлечения свинца незначительно, ухудшение фильтрации вследствие образования кремневой кислоты), так и по экономическим (увеличение расхода кислоты).

2. Высокие показатели извлечения по свинцу.

Способ осуществляется следующим образом.

Окисленный полиметаллический материал, например руду, содержащую, свинца 2-10 (91-96% свинца в окислительной форме, в том числе 66-79% плюмбоярозитного); меди 1-7; цинка 1-5, железа 10-11; серебра 40-100 г/т; золота 0-1 г/т, подвергают обработке раствором, содержащим 40-60 г/л серной кислоты при 50-60oC. В результате в раствор переходит цинк, медь и частично железо, свинец и серебро полностью остаются в кеке. Последний выщелачивают в растворе, содержащем не менее 200 г/л хлорида натрия и 30-100 г/л кислоты -соляной или серной при температуре 75-80oC и Ж:Т=3:1.

Подкисление выщелачиваемого раствора осуществляют так, чтобы в процессе выщелачивания поддерживалась кислотность 30-100 г/л. Выбор соотношения Ж:Т диктуется растворимостью хлорида свинца в выбранных условиях и зависит от содержания свинца в исходном продукте. Температура 75-80oC необходима для повышения растворимости образующегося в ходе процесса хлорида свинца. Операцию проводят достаточно эффективно за два часа в обычном, футерованном кислотостойким кирпичном агитаторе.

После фильтрации получают раствор, в который перешел почти весь свинец и около половины серебра и как на основе двуокиси кремния содержащий металлы в незначительных количествах.

Так, в результате гидрометаллургической обработки окисленной, содержащей плюмбоярозит, полиметаллической руды последовательным выщелачиванием с серной кислотой и подкисленным раствором хлорида натрия получаются кеки с довольно низким содержанием металлов и две партии растворов, в которые перешли с хорошим извлечением цинк, медь, свинец и серебро. Эти растворы сульфатные, содержащие медь и цинк, и хлоридные, обогащенные свинцом, могут быть переработаны известными способами, например обработкой хлоридного раствора металлом-цементатором с получением цементного серебросодержащего осадка и осадка хлорида свинца при охлаждении фильтрата от цементации. При этом регенерируется практически без изменения концентрации раствор хлорида натрия, который возвращается на выщелачивание, обеспечивая работу схемы в замкнутом цикле.

Сульфатный раствор, содержащий медь и цинк, обрабатывают последовательно известковым молоком и содой с получением одноименных селективных продуктов: медного с 80-85%-ным извлечением меди от руды и цинкового также с 80-85-ным извлечением.

Возможны другие известные способы переработки сульфатного, цинк- и медьсодержащего, и хлоридного, содержащего свинец, растворов.

Для лучшего понимания изобретения проводили следующие примеры его осуществления.

Пример 1. Проводили переработку окисленной полиметаллической ярозитсодержащей руды состава, свинец 5,84 (79% свинца в плюмбоярозите); цинк 2,84; медь 4,28; железо 10,6; серебро 70 г/т по патентуемому способу при различных значениях кислотности на стадии выщелачивания свинца.

200 г руды крупностью 1 мм обрабатывали раствором, содержащим 50 г/л серной кислоты при Ж:Т=3:1, температуре 60oC в течение 2 часов до конечной кислотности 10-20 г/л и почти полного перевода меди и цинка в раствор. Отфильтрованный кек распульповывали при Ж:Т=3:1, температуре 80oC в течение 2 часов в растворе, содержащем 250 г/л хлорида натрия, фильтровали. Кек и фильтрат подвергали анализу.

Полученные результаты хлоридного выщелачивания приведены в табл. 1.

Из табл. видно, что оптимальными значениями кислотности при достаточно высокой степени извлечения свинца из плюмбоярозита в раствор и расходе небольшого количества соляной кислоты является область, отвечающая ее содержанию в выщелачивающем растворе 30-100 г/л.

Пример 2. Проводили переработку окисленной, содержащей плюмбоярозит, полиметаллической руды по патентуемому способу при различном содержании хлорида натрия на операции выщелачивания свинца.

Ярозитсодержащий кек, полученный сернокислотным выщелачиванием 200 г руды аналогично примеру 1 (состав руды указан там же), выщелачиватели при Ж:Т= 3:1, температуре 80oC, кислотности 50 г/л в течение двух часов варьируя концентрацию хлорида натрия в выщелачиваемом растворе.

Полученные результаты приведены в табл. 2.

Данные таблицы говорят о том, что выщелачивание целесообразно проводить при концентрации хлорида натрия не менее 200 г/л. Именно в этих пределах наблюдается довольно высокое извлечение свинца в раствор.

Пример 3. Проводили переработку окисленной руды указанного выше состава по предлагаемому способу.

200 г руды выщелачивали серной кислотой, как описано в примере 1. Кек выщелачивания обрабатывали раствором, содержащим 250 г/л хлорида натрия и 60 г/л соляной кислоты при Ж:Т=3:1, температуре 80oC в течение двух часов. Из хлоридного раствора цементировали серебро, а затем кристаллизовали хлорид свинца. Из оставшегося после отделения серебросодержащего кека и кристаллов хлорида свинца осаждали железо нейтрализацией до pH=3-4 углекислым кальцием, цинк и медь известковым молоком. Фильтрат от этой операции возвращают на хлоридное выщелачивание, а гидратный кек, содержащий медь и цинк, перерабатывают с раствором от сернокислотного выщелачивания, в результате чего получают селективные медный и цинковый продукты. Конечный фильтрат направляют в голову процесса на сернокислотное выщелачивание.

Результаты представлены в табл. 3.

Таким образом, переработка окисленной полиметаллической руды по предлагаемому способу дает возможность извлекать из нее свинец (в том числе и плюмбоярозитный), медь, цинк с хорошим выходом и переводить их в товарно значимые промпродукты. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ переработки окисленных полиметаллических материалов, включающий обработку их серной кислотой, выщелачивание свинца из полученного кека подкисленными хлоридными растворами, выделение свинца и серебра в селективные продукты, отличающийся тем, что при выщелачивании свинца используют растворы, содержащие хлорид натрия при концентрации не менее 200 г/л и содержании кислоты 30 100 г/л.


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