BG65687B1

BG65687B1 - Method for the treatment of zinc slags

Info

Publication number: BG65687B1
Application number: BG108826A
Authority: BG
Inventors: Стефан КЪНЕВ; Антоанета БОТЕВА; Иван ПИШИНКОВ
Original assignee: Ет "Стефан Кънев"
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2009-06-30
Also published as: BG108826A

Abstract

The method is used for the treatment of arsenic containing zinc slags, produced during pyrometallurgical treatment of the cake from the hydrometallurgical treatment of melting wastes. It ensures the separation of the arsenic in the form of insoluble compounds in part of the slag, which is either sent to the waste heap or is treated for the extraction of valuable components, and the remaining partcontaining insignificant quantities of arsenic is treated to commercial end products. The crushed slag is subjected to dry magnetic separation until the production of magnetic fraction containing the basic amount of arsenic in the form of insoluble compounds, which is deposed or treated by known methods for the extraction of the valuable components. The non-magnetic fraction is subjected to wet grinding until the uncovering of the mineral grains, and then sulphide flotation is undertaken by the separation of sulphide concentrate which is sent to metallurgical treatment, and the wastes from the flotation containing vitreous mass and zinc spinel is subjected to sulphuric acid zinc extraction at temperatures between 60 and 65 degrees C. From the filtrate produced, zinc sulphate is separated by means of crystallization, and the lye is neutralized for the separation of iron hydroxide.

Description

Област на техникатаTechnical field

Изобретението се отнася до метод за преработване на цинкови шлаки, съдържащи арсен, получени при пирометалургична преработка на кека от хидрометалургичното третиране на угарки.The invention relates to a method for the treatment of zinc slag containing arsenic obtained by pyrometallurgical treatment of the cake from the hydrometallurgical treatment of stubs.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известни са методи за преработване на цинксъдържащи шлаки чрез велцуване, фюминговане на течна шлака, топене в полушахтови пещи или елекгротермично преработване на шлаките с кондензация на цинка (Μ. М. Лакерник и др., Переработка шлаков цветной металлургии, М., Металлургия, 1977 г.). Тези пирометалургични процеси са свързани със значителни разходи на въглерод, образуване на големи количества газове, изискващи очистване, и трудности при експлоатацията на пещите поради образуване на налепи. Те са неприложими за преработване на арсенсъдържащи шлаки, тъй като една част от арсена преминава в газовете, а друга онечиства крайните търговски продукти над допустимите граници.Methods are known for the treatment of zinc-containing slag by means of corrugation, fuming of liquid slag, melting in semi-shaft furnaces or electrothermal processing of slag with condensation of zinc (М.. M. Lakernik et al., Processing of slag non-ferrous metallurgy, M., 1977, ). These pyrometallurgical processes are associated with significant carbon costs, the formation of large quantities of gases requiring cleaning, and difficulties in the operation of furnaces due to the formation of deposits. They are not applicable for the treatment of arsenic-containing slag as one part of the arsenic passes into the gases and the other contaminates the final commercial products above the admissible limits.

В US 4,489,046 е описан метод за преработване на арсенсъдържащи отпадъци, включително шлаки, при който отпад ъците заедно с шлакообразуващи компоненти се топят в окислителна среда до образуване на оксидна шлакова стопилка. За топилния процес се използват конверторни пещи, например от типа Калдо, които осигуряват турболентност на стопилката. След завършване на топилния процес се създава редукционна атмосфера за редукция на арсена до газообразен арсенов (III) оксид, който се извежда от пещта заедно с цинка и оловото и се отделя чрез кондензация. Получената шлака съдържа минимални количества арсен, които са под допустимите граници, и може да се депонира или утилизира. Този известен метод осигурява ефективно отстраняване на арсенсъдържащите съединения от шлаката, но е свързан с големи разходи и капиталовложения, тъй като се цялото количество шлака се подлага на пирометалургична обработка.U.S. Pat. No. 4,489,046 describes a method for treating arsenic-containing waste, including slag, in which the waste together with the slag-forming components is melted in an oxidizing medium to form an oxide slag. For the smelting process, conversion furnaces, such as the Caldo type, are used to provide melt turbulence. Upon completion of the smelting process, a reducing atmosphere is created to reduce arsenic to gaseous arsenic (III) oxide, which is removed from the furnace together with zinc and lead and separated by condensation. The resulting slag contains minimal amounts of arsenic that are below the tolerable limits and can be disposed of or disposed of. This known method provides effective removal of arsenic-containing compounds from the slag, but is associated with high costs and investment, since all slag is subjected to pyrometallurgical treatment.

Понастоящем цинкови шлаки, съдържащи арсен, не се преработват поради трудности и големи разходи, свързани с отделянето на арсенсъдържащите съединения. Натрупаните в големи количества шлаки заемат значителна площ и под въздействието на различни атмосферни влияния -температура, кислород от въздуха, дъждове, замърсяват почвата и подпочвените води и водоемите с тежки метали и арсен.At present, zinc slag containing arsenic is not processed because of the difficulties and high costs involved in the separation of arsenic-containing compounds. The large quantities of slag accumulated occupy a considerable area and, under the influence of various atmospheric influences - temperature, oxygen from the air, rains, pollute the soil and groundwater and reservoirs with heavy metals and arsenic.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Съгласно изобретението методът за преработване на цинкови шлаки, съдържаща арсен, се състои в това, че раздробена шлака се подлага на суха магнитна сепарация до получаване на магнитна фракция, съдържаща основното количество арсен под формата на неразтворими съединения, която се депонира или преработва по известни методи за извличане на ценните компоненти. Немагнитната фракция се подлага на мокро смилане до разкриване на минералните зърна и се провежда сулфидна флотация с отделяне на сулфиден концентрат, който се подава за металургична преработка, а отпадъкът от флотацията, съдържащ стъклообразна маса и цинков шпинел, се подлага на сярнокисело извличане на цинка при температура 60-85°С. От получения филтрат се отделя цинков сулфат чрез кристализация, а лугата се неутрализира за отделяне на железен хидроксид.According to the invention, the method of processing zinc slag containing arsenic consists in the fragmented slag being subjected to a dry magnetic separation to obtain a magnetic fraction containing the main amount of arsenic in the form of insoluble compounds, which is deposited or processed by known methods to extract valuable components. The non-magnetic fraction is wet-milled until the mineral grains are exposed and a sulfide flotation is carried out, separating the sulfide concentrate, which is fed for metallurgical processing, and the flotation waste containing glassy mass and zinc spinel is subjected to zinc spinach. temperature 60-85 ° C. Zinc sulphate is recovered from the resulting filtrate by crystallization and the alkali is neutralized to remove ferric hydroxide.

Предимствата на метода съгласно изобретението се изразяват в следното. Установи се, че в арсенсъдържащите цинкови шлаки, получени при пирометалургична преработка на кека от киселинното извличане на угарки, арсенът е под формата на фини включения от неразтворими съединения в алфа-желязото, съдържащо се в шлаката, което осигурява тяхното преминаване в магнитната част на шлаката при магнитната обработка. С това се решава екологичен проблем, свързан с натрупването на големи количества арсенсъдържащи шлаки, като се осигурява отделянето на арсена под формата на неразтворими съединения в една част от шлаката, която се депонира без опасност от замърсяване на околната среда или се преработва за извличане на ценните компоненти, а другата част, съдържаща незначителни количества арсен, се преработва до крайни търговски продукти.The advantages of the process according to the invention are expressed in the following. In the arsenic-containing zinc slags obtained by pyrometallurgical processing of the cake from acid extraction, it has been found that arsenic is in the form of finely incorporated insoluble compounds in the alpha-iron contained in the slag, which ensures their passage into the magnetic part. in magnetic processing. This solves the environmental problem associated with the accumulation of large amounts of arsenic-containing slag by ensuring the separation of arsenic in the form of insoluble compounds into one part of the slag, which is deposited without the risk of environmental contamination or processed to extract valuable components and the other part containing insignificant amounts of arsenic is processed to finished commercial products.

65687 Bl65687 Bl

Пояснение на приложената фигураExplanation of the attached figure

Фигура 1 представлява технологична схема за преработване на цинкови шлаки, съдържащи арсен, съгласно изобретението.Figure 1 is a flow chart for processing zinc slag containing arsenic according to the invention.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

Пример. 1000 g цинкова шлака, съдържаща 27,76 % Fe, 8,04 % Zn, 0,54 % Cu, 0,85 % Pb, 0,49 % As, се подлага на преработване съгласно схемата, показана на фиг. 1. Цинковата шлака се натрошава и смила до едрина на частиците 2 mm, след което се провежда суха магнитна сепарация при стандартни условия. В дадения пример интензитетът на магнитното силово поле се определя от напрежение 10 V и сила на тока 1 А. В резултат на магнитната сепарация материалът се разделя на две части - 600 g магнитна фракция със съдържание на Fe 26,87 %, Zn 6,62 % и As 0,83 %; и 400 g немагнитна фракция със съдържание на Fe 28,25 %, Zn 8,61 % и As 0,13 %. Магнитната фракция, съдържаща основното количество арсен, се депонира или се влага във втвърдяващи се смеси за руднични запълнения. Немагнитната фракция в количество 400 g се подлага на мокро смилане до едрина на частиците 80 % - 0,08 mm, след което се подава на флотация с калиев етилов ксантогенат (при разход 60 g/t) във флотационна клетка тип Денвер с обем 2 1. За депресор се подава 200 g/t водно стъкло, а за пенообразувател 40 g/t Минфрот. В резултат на флотацията се получава колективен сулфиден концентрат, съдържащ, Cu, Zn, Pb и Fe, който се преработва по пирометалургичен път. Към отпадъка от флотацията се добавят 60 g/l H₂SO₄ и в термостатиран съд, снабден с бъркалка, се провежда извличане при температура 80°С в продължение на 8 h, след което пулпът се филтрува за отделяне на кека, а филтратът се връща в процеса на извличане до насищане с цинк до 1600 g/l Zn. От наситения с цинк филтрат се отделя ZnSO₄ чрез кристализация. Филтратът се неутрализирало pH 7 и от него се утаява Fe(OH)₂, който се използва за производство на бои, а лугата след филтруване се връща в процеса на смилане на шлаката. Степента на извличане на цинка от немагнитната фракция е 90-92 % и на Fe - 70-74 %.Example. 1000 g of zinc slag containing 27.76% Fe, 8.04% Zn, 0.54% Cu, 0.85% Pb, 0.49% As were processed according to the scheme shown in FIG. 1. The zinc slag is crushed and milled to a particle size of 2 mm, followed by dry magnetic separation under standard conditions. In the given example, the intensity of the magnetic force field is determined by a voltage of 10 V and a current of 1 A. As a result of the magnetic separation, the material is divided into two parts - 600 g of a magnetic fraction with a content of Fe 26,87%, Zn 6,62 % and As 0.83%; and 400 g non-magnetic fraction with Fe content of 28.25%, Zn 8.61% and As 0.13%. The magnetic fraction containing the major amount of arsenic is deposited or embedded in curing mixtures for mine fillings. The non-magnetic fraction of 400 g is wet-milled to a particle size of 80% - 0.08 mm, then fed to a flotation with potassium ethyl xanthate (at a flow rate of 60 g / t) in a Denver 2 flotation cell of volume 1 1 200 g / t water glass is supplied for the depressor and 40 g / t Minfroth for the foaming agent. Flotation results in a collective sulfide concentrate containing Cu, Zn, Pb and Fe, which is processed by a pyrometallurgical route. 60 g / l H ₂ SO ₄ was added to the flotation waste and extracted at 80 ° C for 8 h in a thermostated vessel equipped with a stirrer, after which the pulp was filtered to separate the cake and the filtrate was filtered off. returns to zinc extraction up to 1600 g / l Zn in the extraction process. Of saturated zinc filtrate was separated ZnSO ₄ by crystallization. The filtrate neutralized pH 7 and precipitated Fe (OH) ₂ , which was used for the production of dyes, and the lye returned after filtration to the slag grinding process. The degree of recovery of zinc from the non-magnetic fraction is 90-92% and of Fe - 70-74%.

Claims

A method for the treatment of zinc slag containing arsenic, characterized in that the slag slag is subjected to a dry magnetic separation to obtain a magnetic fraction containing arsenic, which is deposited or processed by known methods for extracting valuable components, and the non-magnetic fraction is wet-milled until the mineral grains are exposed and a sulfide flotation is carried out to remove the sulfide concentrate; which is fed for metallurgical processing and the flotation waste containing glassy mass and zinc spinel is subjected to sulfuric acid extraction of zinc at a temperature of 6085 ° C, separating zinc sulphate by crystallization from the resulting filtrate and neutralizing the alkali to separate ferric hydroxide.