CS223181B1 - Process for processing iron-containing raw materials - Google Patents

Process for processing iron-containing raw materials Download PDF

Info

Publication number
CS223181B1
CS223181B1 CS57682A CS57682A CS223181B1 CS 223181 B1 CS223181 B1 CS 223181B1 CS 57682 A CS57682 A CS 57682A CS 57682 A CS57682 A CS 57682A CS 223181 B1 CS223181 B1 CS 223181B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
iron
leaching
metals
sulfuric acid
raw materials
Prior art date
Application number
CS57682A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Martin Sterba
Ctvrtnicek
Original Assignee
Martin Sterba
Ctvrtnicek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Martin Sterba, Ctvrtnicek filed Critical Martin Sterba
Priority to CS57682A priority Critical patent/CS223181B1/en
Publication of CS223181B1 publication Critical patent/CS223181B1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Vynález se týká způsobu zpracování surovin, které vedle kovů ze skupiny Zn, Cu, Co, Ni, Or ,a Mn obsahují železo. Je popsán technologický postup hydrometalurgického oddělování železa od ostatních zájmových kovů při současné produkci zužitkovatelných odpadů. Technologie zpracování využívá procesy tlakového srážení komplexních železitých solí, odpařování a krystalizace síranů zájmových kovů. Pro klíčové uzly technologie jsou uvedeny fázové rovnováhy.The invention relates to a method of processing raw materials which, in addition to metals from the group Zn, Cu, Co, Ni, Or, and Mn, contain iron. The technological procedure of hydrometallurgical separation of iron from other metals of interest is described, while simultaneously producing recoverable waste. The processing technology uses the processes of pressure precipitation of complex ferric salts, evaporation and crystallization of sulfates of metals of interest. Phase equilibria are given for the key nodes of the technology.

Description

Vynález <se týká způsobu zpracování surovin, které vedle kovů ze skupiny zahrnující Zn, Cu, Co, Ni, Cr a Mn obsahují železo. Dosavadní technologické postupy zpracování takovýchto surovin hydrometalurgickou cestou spočívají převážně v kyselém odloužení suroviny a částečné neutralizaci výluhu, čímž dojde buď k hydrolytickému vyloučení trojmocného železa, nebo k jeho vysrážení ve formě jarozitových sráží, obsahujících příslušný kationt neutralizačního činidla. Přitom se zvyšujícím se obsahem železa neúměrně stoupají nároky na spotřebu neutralizačního činidla a stoupá produkce železitých odpadů, které díky znečištění ostatními ionty není možné dále zpracovat běžnými technologiemi.The invention <relates to a method of processing raw materials which, in addition to metals from the group including Zn, Cu, Co, Ni, Cr and Mn, contain iron. The current technological processes for processing such raw materials by hydrometallurgical means consist mainly of acidic leaching of the raw material and partial neutralization of the leachate, which results in either hydrolytic exclusion of trivalent iron or its precipitation in the form of jarosite precipitates containing the appropriate cation of the neutralizing agent. At the same time, with the increasing iron content, the demands on the consumption of the neutralizing agent increase disproportionately and the production of ferric waste increases, which, due to contamination with other ions, cannot be further processed by conventional technologies.

Přitom současně stoupají i nároky na spotřebu loužicího činidla, které je znehodnocováno při neutralizaci. Z těchto důvodů nejsou dosud suroviny s obsahem železa, srovnatelným s obsahem .zájmových kovů zpracovávány samostatně, ale pouze ve směsích se selektivními koncentráty.At the same time, the demands on the consumption of leaching agent, which is degraded during neutralization, are also increasing. For these reasons, raw materials with an iron content comparable to the content of the metals of interest are not yet processed separately, but only in mixtures with selective concentrates.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem zpracování surovin obsahujících železo a alespoň stejné množství kovů ze skupiny zahrnující Zn, Cu, Co, Ni, Cd a Mn podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že po vytoužení suroviny roztokem kyseliny sírové se výluh vede do odparky, kde se vyloučí krystaly síranů dvojmocných kovů, které se oddělí, zbylý roztok se podrobí srážení železa a po oddělení železité sráže se vrací -zpět do stupně vyluhování.The above-mentioned shortcomings are eliminated by the method of processing raw materials containing iron and at least the same amount of metals from the group including Zn, Cu, Co, Ni, Cd and Mn according to the invention, the essence of which is that after leaching the raw material with a sulfuric acid solution, the leachate is led to an evaporator, where crystals of divalent metal sulfates are precipitated, which are separated, the remaining solution is subjected to iron precipitation and, after separation, the ferric precipitate is returned back to the leaching stage.

Loužení roztokem kyseliny sírové probíhá výhodně při teplotě 95 až 125 °C a srážení železa se provádí výhodně při teplotě 140 až 250 °C.The leaching with sulfuric acid solution preferably takes place at a temperature of 95 to 125°C and the precipitation of iron is preferably carried out at a temperature of 140 to 250°C.

Výluh vedený do odparky obsahuje veškeré železo v trojmocné formě při jeho mamaximálním obsahu 3,5 % hmotnosti, přičemž vyluhování se řídí tak, že výluh obsahuje stejné množství volné kyseliny sírové jako železa.The leachate fed to the evaporator contains all iron in trivalent form with a maximum content of 3.5% by weight, with the leaching being controlled so that the leachate contains the same amount of free sulfuric acid as iron.

Oddělené krystaly síranů dvojmocných kovů se rozpouští v brýdovém kondenzátu z odparky a vzniklý roztok se případně neutralizuje částí suroviny při teplotě 60 až 115 °C,The separated crystals of divalent metal sulfates are dissolved in the vapor condensate from the evaporator and the resulting solution is optionally neutralized with part of the raw material at a temperature of 60 to 115 °C,

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že zapojením odparky bezprostředně za vyluhování umožňuje hned v prvé fázi technologického procesu oddělení železa od zájmových kovů. Tím, že se železo a nezreagovaná kyselina sírová nakoncentrují v malém objemu matečných roztoků, výrazně klesá energetická náročnost na provoz uzlu tlakového srážení a výrazně se snižují i investiční náklady.The advantage of the method according to the invention is that by connecting the evaporator immediately after the leaching, it allows the separation of iron from the metals of interest in the first phase of the technological process. By concentrating the iron and unreacted sulfuric acid in a small volume of mother liquors, the energy requirement for the operation of the pressure precipitation unit is significantly reduced and the investment costs are also significantly reduced.

Meziprodukt — směs krystalů zájmových kovů se dá lehce převést zpět do roztoku, který se dále zpracovává klasickými ra.fiílačními metodami.The intermediate product — a mixture of crystals of the metals of interest — can be easily converted back into a solution, which is further processed by classical ra.fiilation methods.

Produkovaný zásaditý síran železitý je dobře filtrovatelná krystalická sraženina, která na svém povrchu neabsorbuje zájmové kovy a dá se termickým rozkladem snadno převést na čistý kysličník železitý, prodejný produkt.The produced basic ferric sulfate is a readily filterable crystalline precipitate that does not absorb metals of interest on its surface and can be easily converted into pure ferric oxide, a marketable product, by thermal decomposition.

Na připojeném výkresu je zobrazeno možné uspořádání technologické linky na zpracování suroviny obsahující železo způsobem podle vynálezu.The attached drawing shows a possible arrangement of a technological line for processing iron-containing raw materials in a method according to the invention.

Surovina 1, kterou je oxidační praženec polymetalického koncentrátu, je dávkována do uzlu vyluhování 2. Jako vyluhovací roztok se používá směs vyčerpaného elektrolytu 12, vysráženého roztoku 16 a kyseliny sírové 17. Vyluhování 2 je prováděno v kaskádě alespoň dvou reaktorů při teplotě 95 stupňů Celsia s dobou zdržení minimálně 15 hodin.Raw material 1, which is the oxidation roast of polymetallic concentrate, is dosed into the leaching node 2. A mixture of spent electrolyte 12, precipitated solution 16 and sulfuric acid 17 is used as the leaching solution. Leaching 2 is carried out in a cascade of at least two reactors at a temperature of 95 degrees Celsius with a residence time of at least 15 hours.

Výluh 4, po oddělení zbytku po loužení 3 a převedení veškerého železa do trojmocné formy (oxidací vzduchem], je nastřikován do dvoustupňové vakuové odparky 5. Zde vlivem od,paru 6, při teplotě varu 32 °C a tlaku 50 až 60 kPa, vykrystaluje hydratovaný síran zinečnatý spolu se sírany ostatních doprovodných dvojmocných kovů (Cu, Co, Ni, Cd a Mn), a vzniklé krystaly 7 se oddělí od matečných roztoků 13. Rozpuštěním krystalů 7 -v kondenzátu odparu 6 se získá roztok 8, z něhož se v uzlu rafinace 9 postupně vyloučí, cementací práškovým zinkem, měď, kobalt, nikl a kadmium. Čistý roztok síranu zinečnatého 10 se vede k elektrolýze 11. Vyčerpaný elektrolyt 12 se vrací do uzlu vyluhování 2.The leachate 4, after separation of the residue after leaching 3 and conversion of all iron into the trivalent form (by oxidation with air), is injected into a two-stage vacuum evaporator 5. Here, under the influence of steam 6, at a boiling point of 32 °C and a pressure of 50 to 60 kPa, hydrated zinc sulfate crystallizes together with sulfates of other accompanying divalent metals (Cu, Co, Ni, Cd and Mn), and the resulting crystals 7 are separated from the mother liquors 13. By dissolving the crystals 7 in the condensate of the evaporation 6, a solution 8 is obtained, from which copper, cobalt, nickel and cadmium are gradually separated in the refining unit 9 by cementation with zinc powder. The pure zinc sulfate solution 10 is led to electrolysis 11. The depleted electrolyte 12 is returned to the leaching unit 2.

Matečné roztoky 13, jsou vedeny do autoklávu pro tlakové srážení 14. Zde se při teplotě 200 + 2 °C, tlaku 1,5 až 1,7 MPa a době zdržení 1 h., vyloučí z matečných roztoků 13 železo ve formě sraženiny 15 zásaditého síranu železitého, sraženina 15 se oddělí a vysrážený roztok 16, obohacený o uvolněnou kyselinu sírovou je veden zpět do uzlu vyluhování 2. Bilanční úbytek síranových iontů ve sraženině 15 je kryt přídavkem kyseliny sírové 17 do uzlu vyluhováníThe mother liquors 13 are fed into the autoclave for pressure precipitation 14. Here, at a temperature of 200 + 2 °C, a pressure of 1.5 to 1.7 MPa and a residence time of 1 h, iron is precipitated from the mother liquors 13 in the form of a precipitate 15 of basic ferric sulfate, the precipitate 15 is separated and the precipitated solution 16, enriched with the released sulfuric acid, is fed back to the leaching unit 2. The balance loss of sulfate ions in the precipitate 15 is covered by the addition of sulfuric acid 17 to the leaching unit

2.2.

Hmotové schéma popsané technologické linky, včetně složení jednotlivých proudů je uvedeno v tabulce 1.The mass flow diagram of the described technological line, including the composition of individual streams, is shown in Table 1.

Pro zjištění podmínek krystalizace síranu zinečnatého z kyselých výluhů obsahujících železo a zjištění podmínek pro .srážení železa byly proměřeny fázové rovnováhy. Výsledky jsou shrnuty v tabulkách 2 a 3.To determine the conditions for the crystallization of zinc sulfate from acidic leachates containing iron and to determine the conditions for the precipitation of iron, phase equilibria were measured. The results are summarized in Tables 2 and 3.

Tabulka 1Table 1

Celková Zn % Fe °/o H2SO4 °/o hmotnost hmotnosti hmotnosti hmotnosti (hmotn. jedn.)Total Zn % Fe %/o H 2 SO 4 %/o weight weight weight weight (weight units)

oxidační praženec (1) oxidation roast (1) 1,66 1.66 29,2 29.2 ,22,5 ,22.5 loužicí roztok (X) leaching solution (X) 13,14 13.14 4,1 4.1 0,98 0.98 15,15 15.15 zbytek po louž. (3) the rest after the puddle. (3) 0,592 0.592 1,0 1.0 8,99 8.99 výluh (4) leach (4) 14,03 14.03 7,26 7.26 3,2 3.2 3,2 3.2 odpař — z vyluhování — evaporate — from leaching — 0,17 0.17 z odparky (6) from evaporator (6) 3,36 3.36 krystaly (7) crystals (7) 3,416 3,416 21,02 21.02 0,1 0.1 0,1 0.1 imateč. roztoky (13) imitation solutions (13) 7,253 7,253 4,15 4.15 6,19 6.19 6,19 6.19 sraženina (15) precipitate (15) 1,00 1.00 0,1 0.1 32 32 53,5 jako SO4 53.5 as SO 4 vysrážený roztok (16) precipitated solution (16) 6,253 6,253 4,79 4.79 2,06 2.06 11,67 11.67 elektrolyt, zinek — electrolyte, zinc — 0,479 0.479 100 100 vyčerp. elektrolyt (12) depleted electrolyte (12) 6,297 6,297 3,8 3.8 11,4 11.4 kyselina sírová (17) sulfuric acid (17) 0,59 0.59 92 92

(X) loužicí roztok je směs — — vyčerpaného elektrolytu 12 — vysráženého roztoku 16 — kyseliny sírové 17(X) leaching solution is a mixture of — — spent electrolyte 12 — precipitated solution 16 — sulfuric acid 17

T a b u 1 k a 2T a b l e 1 a n d 2

Rozpustnost ZnSO4 v systému Zn+2—Fe+3—H2O—(H2SO4) teplota 32 °C, obsah H2SO4 3 až 6 % hmotnosti.Solubility of ZnSO 4 in the system Zn+ 2 —Fe+ 3 —H 2 O—(H 2 SO 4 ) temperature 32 °C, H 2 SO 4 content 3 to 6% by weight.

% Zn % Zn 12,5 12.5 9,5 9.5 ' 7,5 ' 7.5 6,5 6.5 5,5 5.5 4,5 4.5 4,0 4.0 3,5 3.5 % Fe % Fe 1,56 1.56 3,18 3.18 4,28 4.28 4,83 4.83 5,39 5.39 5,95 5.95 6,25 6.25 6,58 6.58 Tabulka 3 Table 3 Fázová rovnováha Phase equilibrium Fe+3 v sy Fe+ 3 in sy stému Fe+3- stem Fe+3- —h2so4 —h 2 sat 4 -H2O_(Zn+2) -H 2 O_(Zn+2) teplota temperature 200 + 200+ 2 °C, 2°C, obsah Zn+2 4 Zn+ content 2 4 až 8 % hmot. up to 8% by weight %, Fe+3 %, Fe+ 3 0,34 0.34 1,07 1.07 1,07 1.07 1,38 1.38 1,62 1.62 1,70 1.70 1,82 1.82 1,91 1,95 1.91 1.95 % H2SO4 % H2SO4 5,25 5.25 4,67 4.67 5,01 5.01 4,47 4.47 4,17 4.17 4,18 4.18 5,25 5.25 6,92 11,7 6.92 11.7

PŘEDMĚTSUBJECT

Claims (4)

PŘEDMĚTSUBJECT 1. Způsob zpracování surovin obsahujících železo a alespoň stejné množství kovů ze skupiny zahrnující Zn, Cu, Co, Ni, Cd a Mn, vyznačující se tím, že po vyloužení suroviny roztokem kyseliny sírové se výluh vede do odparky, kde se vyloučí krystaly síranů dvojmocných kovů, které se oddělí, zbylý roztok se podrobí srážení železa a po oddělení železité sráze se vrací zpět do stupně vyluhování.Process for the treatment of iron-containing raw materials and at least the same amount of metals from the group comprising Zn, Cu, Co, Ni, Cd and Mn, characterized in that after extraction of the raw material with sulfuric acid solution the extract is fed to a evaporator where of the metals to be separated, the remaining solution is subjected to iron precipitation and after separation of the ferric precipitation is returned to the leaching stage. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že loužení roztokem kyseliny sírové se provádí při teplotě 95 až 125 °C a srážení železa se provádí při teplotě 140 až 250 °C.2. The process according to claim 1, wherein the leaching with the sulfuric acid solution is carried out at a temperature of 95 to 125 [deg.] C. and the precipitation of the iron is carried out at a temperature of 140 to 250 [deg.] C. VYNÁLEZUOF THE INVENTION 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že výluh vedený do odparky obsahuje veškeré železo v trojmocné formě při jeho maximálním obsahu 3,5 % hmotnosti, přičemž vyluhování se řídí tak, že výluh obsahuje stejné množství volné kyseliny sírové jako železa.3. The process of claim 1 wherein the leachate to the evaporator comprises all trivalent iron at a maximum content of 3.5% by weight, wherein the leaching is controlled such that the leachate contains the same amount of free sulfuric acid as the iron. 4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že oddělené krystaly síranů dvojmocných kovů se rozpouští v hrýdovém kondenzátu z odparky a vzniklý roztok se případně neutralizuje částí suroviny při teplotě 60 až 115 °C.4. The process according to claim 1, wherein the separated bivalent metal sulfate crystals are dissolved in the vapourous condensate from the evaporator and the resulting solution is optionally neutralized with a portion of the feedstock at a temperature of 60-115 [deg.] C.
CS57682A 1982-01-28 1982-01-28 Process for processing iron-containing raw materials CS223181B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS57682A CS223181B1 (en) 1982-01-28 1982-01-28 Process for processing iron-containing raw materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS57682A CS223181B1 (en) 1982-01-28 1982-01-28 Process for processing iron-containing raw materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS223181B1 true CS223181B1 (en) 1983-09-15

Family

ID=5338093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS57682A CS223181B1 (en) 1982-01-28 1982-01-28 Process for processing iron-containing raw materials

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS223181B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4219354A (en) Hydrometallurgical process for the treatment of oxides and ferrites which contain iron and other metals
US4093526A (en) Hydrometallurgical leaching and refining of nickel-copper concentrates, and electrowinning of copper
JPH11510857A (en) Nickel recovery method by hydrometallurgy from two different nickel mats
US4069041A (en) Method of recovering non-ferrous metals from sulphidic materials
JPH0127134B2 (en)
AU2019428963B2 (en) Economical method, using combination of wet and dry processes, for smelting nickel from nickel sulfide ores
US4828809A (en) Separation of nickel from copper in autoclave
US3093559A (en) Treatment of lateritic ores
CN102701263A (en) Method for preparing copper sulfate in mode that stanniferous copper slag is leached in selective mode and free of evaporation
US3656937A (en) Process for treatment of mattes and sulphurated nickel concentrates
KR20230129474A (en) Direct refining processes for ferronickel alloys, and processes for producing nickel sulfate or other nickel products
US4366127A (en) Hydrometallurgical process for the recovery of lead, silver and gold, as well as zinc, from impure jarosite residues of an electrolytic zinc process
US2693405A (en) Method of separating copper values from and ammoniacal solution
US4544460A (en) Removal of potassium chloride as a complex salt in the hydrometallurgical production of copper
CS223181B1 (en) Process for processing iron-containing raw materials
US2647819A (en) Copper, cobalt, and ammonium sulfate recovery from mineral leach liquors
IE790888L (en) Recovery of metals.
AU631902B2 (en) Method for the recovery of zinc, copper and lead of oxidized and/or sulfurized ores and materials
GB1491851A (en) Process for recovering copper and zinc from hydrothermal ore sludges
US2238437A (en) Process for recovering indium
JPS59229490A (en) Recovering method of metallic nickel in copper electrolyte
US4200504A (en) Extraction and separation of metals from solids using liquid cation exchangers
US2639220A (en) Method of making copper sulfate
US1737425A (en) Electrochemical process for the extraction of copper and zinc from ores
JP2023542442A (en) Method for leaching useful elements from metallurgical residues