PL190927B1

PL190927B1 - Method of recovering metals, in particular arsenium and zinc, from copper production process waste materials

Info

Publication number: PL190927B1
Application number: PL340970A
Authority: PL
Inventors: Jerzy Nowakowski; Władysław Bukiej
Original assignee: Akad Gorniczo Hutnicza
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2006-02-28
Also published as: PL340970A1

Abstract

Sposób odzyskiwania metali, głównie arsenu i cynku z odpadowych materiałów pochodzących z produkcji, miedzi, na drodze kwaśnego ługowania, znamienny tym, że odpadowe materiały w postaci polimetalicznych pyłów i/lub szlamów poddaje się ługowaniu odpadowym wstępnie odmiedziowanym elektrolitem porafinacyjnym w temperaturze 15 - 60°C przez okres do 2 godzin, przy ciągłym mieszaniu i ewentualnie dokwaszaniu zawiesiny roztworem kwasu siarkowego, a po odfiltrowaniu osadu, zawierającego siarczan ołowiu, roztwór neutralizuje się wodorotlenkiem sodu do uzyskania pH = 12,0 - 13,5, a otrzymaną pulpę gotuje się przez okres do 4 godzin, następnie po odfiltrowaniu brunatnego osadu, roztwór neutralizuje się roztworem kwasu siarkowego do uzyskania pH = 8,0 - 8,5, po czym odsącza się osad wodorotlenku cynku, który poddaje się suszeniu i prażeniu, otrzymując techniczny tlenek cynku, natomiast pozostały w roztworze arsen odzyskuje się znanymi sposobami.A method for recovering metals, mainly arsenic and zinc from waste derived materials from the production of copper, by acid leaching, characterized in that waste material in the form of polymetallic dusts and / or sludges, it is subjected to pre-copper waste leaching post-refining electrolyte at a temperature of 15 - 60 ° C for up to 2 hours, with continuous stirring, and optionally acidifying the suspension with a sulfuric acid solution, and then after filtering off the lead sulphate precipitate, the solution is neutralized with sodium hydroxide until the pH = 12.0 - 13.5 is obtained, and the obtained pulp is boiled for up to 4 hours, then after After filtering off the brown precipitate, the solution is neutralized with a solution of sulfuric acid until obtained pH = 8.0-8.5, then the precipitate of zinc hydroxide is filtered off and dried and roasting, obtaining technical zinc oxide, while the arsenic remaining in the solution is recovered by known methods.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwania metali, głównie arsenu i cynku z odpadowych materiałów pochodzących z produkcji miedzi.The present invention relates to a method of recovering metals, mainly arsenic and zinc, from waste materials derived from copper production.

Otrzymywanie miedzi z koncentratów siarczkowych powoduje powstawanie w poszczególnych ogniwach cyklu technologicznego produktów odpadowych zawierających obok miedzi, ołowiu i innych pierwiastków także podwyższoną ilość arsenu i cynku, przy czym zawartość cynku wynosi nawet do 17%. Materiały te kieruje się na wydział ołowiu, gdzie w procesie produkcji surowego ołowiu, cynk oraz arsen przechodzą do żużla oraz pyłów, które sprzedaje się jako koncentrat ołowiowo-cynkowy.Obtaining copper from sulphide concentrates results in the formation of waste products in individual links of the technological cycle, containing, apart from copper, lead and other elements, also an increased amount of arsenic and zinc, with the zinc content being even up to 17%. These materials are directed to the lead department, where in the production of raw lead, zinc and arsenic are transferred to the slag and dust, which is sold as lead-zinc concentrate.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 81 890 sposób ograniczenia ilości arsenu obiegowego w piecu szybowym przy jednoczesnej produkcji cynku i ołowiu polega na tym, że zgary zwrotne przed zawróceniem ich do pieca szybowego nawilża się i podgrzewa w temperaturze 907°C.The method known from Polish patent specification No. 81,890 to reduce the amount of circulating arsenic in a shaft furnace with the simultaneous production of zinc and lead consists in that the return skimmings are moistened and heated at a temperature of 907 ° C before returning them to the shaft furnace.

Ponadto w znanym z polskiego opisu patentowego nr 112 776 sposobie przez zgary zawierające arsen i cynk przepuszcza się gaz redukujący o temperaturze co najmniej 800°C, a powstały gaz redukcyjny poddaje się w kolumnie, działaniu przeciwbieżnego strumienia ciekłego ołowiu. Zawarte w gazie redukcyjnym pary arsenu rozpuszczają się w ołowiu tworząc stop Pb-As. Gaz wydobywający się z kolumny, a zawierający śladowe ilości arsenu, kierowany jest do drugiej kolumny, gdzie jest zraszany wodnym roztworem wodorotlenku, sodu, który wiąże arsen w arseniny sodu. Gaz redukcyjny można poddawać także procesowi kondensacji. Także znany jest z polskiego opisu patentowego nr 138 027 sposób odzyskiwania głównie renu i arsenu z roztworów kwaśnych, powstających w procesie produkcji miedzi, który polega na wytrącaniu metali za pomocą tiosiarczanu sodowego. Powyższe sposoby przedstawiają metody usuwania głównie arsenu z materiałów odpadowych hutnictwa miedzi, natomiast nie są podane sposoby odzysku cynku.Moreover, in the method known from the Polish patent specification No. 112 776, a reducing gas with a temperature of at least 800 ° C is passed through the skimmings containing arsenic and zinc, and the resulting reducing gas is subjected in a column to the action of a counter-rotating liquid lead stream. The arsenic vapors contained in the reducing gas dissolve in lead, forming the Pb-As alloy. The gas emerging from the column, containing traces of arsenic, is directed to the second column, where it is sprayed with an aqueous solution of sodium hydroxide, which binds arsenic to sodium arsenite. The reducing gas can also be subjected to a condensation process. Also known from the Polish patent description No. 138,027 is a method of recovering mainly rhenium and arsenic from acidic solutions produced in the production of copper, which consists in the precipitation of metals with sodium thiosulfate. The above methods present methods of removing mainly arsenic from waste materials of copper metallurgy, but methods of zinc recovery are not given.

Sposób odzyskiwania metali, głownie cynku i arsenu z odpadowych materiałów pochodzących z produkcji miedzi na drodze kwaśnego ługowania, charakteryzuje się tym, że odpadowe materiały w postaci polimetalicznych pyłów i/lub szlamów poddaje się ługowaniu odpadowym wstępnie odmiedziowanym elektrolitem porafinacyjnym w temperaturze 15 - 60°C przez okres do 2 godzin, przy ciągłym mieszaniu i ewentualnie dokwaszaniu zawiesiny roztworem kwasu siarkowego. Po odfiltrowaniu osadu, zawierającego siarczan ołowiu, roztwór neutralizuje się wodorotlenkiem sodu do uzyskania pH = 12,0 - 13,5, a otrzymaną pulpę gotuje się przez okres do 4 godzin. Następnie po odfiltrowaniu brunatnego osadu, roztwór neutralizuje się roztworem kwasu siarkowego do uzyskania pH = 8,0 - 8,5, po czym odsącza się osad wodorotlenku cynku, który poddaje się suszeniu i prażeniu, otrzymując techniczny tlenek cynku. Pozostały, w roztworze arsen odzyskuje się znanymi sposobami.The method of recovering metals, mainly zinc and arsenic from waste materials from copper production by acid leaching, is characterized by the fact that waste materials in the form of polymetallic dust and / or sludge are leached with waste pre-copper post-refining electrolyte at a temperature of 15 - 60 ° C for a period of up to 2 hours with constant stirring and optionally acidifying the suspension with a sulfuric acid solution. After filtering off the precipitate containing lead sulphate, the solution is neutralized with sodium hydroxide until the pH is 12.0-13.5, and the resulting pulp is boiled for up to 4 hours. Then, after filtering off the brown precipitate, the solution is neutralized with a solution of sulfuric acid until pH = 8.0 - 8.5, and then the precipitate of zinc hydroxide is filtered off, which is dried and calcined to obtain technical zinc oxide. The arsenic remaining in the solution is recovered by known methods.

Sposób według, wynalazku umożliwia wysoki odzysk cynku i arsenu z materiałów odpadowych.The method according to the invention enables a high recovery of zinc and arsenic from waste materials.

P r z y k ł a d l.P r z y k ł a d l.

Do 3 dm³ ml odpadowego wstępnie odmiedziowanego elektrolitu porafinacyjnego zawierająceo go w 1 dm 12,45 g. miedzi, 6_r38. g arsenu oraz 0,32 g cynku wprowadzono 450 g pyłów, zawierających wagowo: 0,92% miedzi,. 59% ołowiu, 3,2% arsenu, 11% cynku, 20% wody i podgrzano do temperatury 60°C. Ługowanie prowadzono przez 1,5 godziny przy ciągłym mieszaniu i dokwaszaniu zawiesiny stężonym roztworem H2SO4. Następnie odfiltrowano osad PbSO4, a klarowny roztwór zawierający 16% Zn, 12,24% As, 13,8% Cu zneutralizowano płatkowym NaOH do uzyskania pH = 12,5 -13,5 o3 dm ³ ml of a waste pre-odmiedziowanego the spent electrolyte zawierająceo it in 1 dm 12.45 g. Copper, _r 38. 6 g of arsenic and 0.32 g of zinc dust were introduced 450 g, containing by weight 0.92% of copper ,. 59% lead, 3.2% arsenic, 11% zinc, 20% water and heated to 60 ° C. The leaching was carried out for 1.5 hours with constant agitation and acidification of the suspension with a concentrated H 2 SO 4 solution. Then the PbSO4 precipitate was filtered off, and the clear solution containing 16% Zn, 12.24% As, 13.8% Cu was neutralized with flake NaOH until the pH = 12.5-13.5 ° C was obtained.

i gotowano przez 3 godziny. Po odfiltrowaniu brunatnego osadu, roztwór, zawierający w 1dm 15,88 g Zn i 11,8 g As neutralizowano roztworem H2SO4 do uzyskania pH = 8,5. Po odsączeniu osad Zn(OH)2 poddano suszeniu i prażeniu otrzymując techniczny tlenek cynku, a w roztworze pozostał arsen w ilości 12,11 g/dcm³ oraz cynk w ilości 0,12 g/dcm3. Stopień usunięcia cynku z wilgotnych pyłów wynosi 96%, a arsenu 98%.and boiled for 3 hours. After filtering off the brown precipitate, the solution containing 15.88 g of Zn and 11.8 g of As per 1 liter was neutralized with H 2 SO 4 solution until pH = 8.5. After filtration, the Zn (OH) 2 precipitate was dried and calcined to obtain technical zinc oxide, and the solution remained with arsenic in the amount of 12.11 g / dcm ³ and zinc in the amount of 0.12 g / dcm3. The degree of zinc removal from wet dust is 96%, and arsenic is 98%.

P r z y k ł a d II.P r z x l a d II.

Do 3 dm3 ml odpadowego wstępnie odmiedziowanego elektrolitu porafinacyjnego o składzie jak w przykładzie l wprowadzono 400 g szlamów, zawierających wagowo: 1,28% miedzi, 56% ołowiu, 4,0% arsenu, 8,5% cynku, 32% wody i prowadzono proces ługowania jak w przykładzie l. Następnie odfiltrowano osad PbSO4, a klarowny roztwór zawierający 10,48% Zn, 10,76% As, 13,72% Cu zneutralizowano płatkowym NaOH do uzyskania pH = 12,5 - 13,5 i gotowano przez 3 godziny. Po odfiltrowaniu brunatnego osadu, roztwór, zawierający w 1 dm3 10,48 g Zn i 10,76 g As neutralizowano roztworem H2SO4 do uzyskania pH = 8,0 - 8,5. Po odsączeniu osad Zn(OH)2 poddano suszeniu i prażePL 190 927 B1 niu otrzymując techniczny tlenek cynku, a w roztworze pozostał arsen w ilości 10,54 g/dm³ oraz cynk w ilości 0,35 g/dm3. Stopień usunięcia cynku z wilgotnych szlamów wynosi 92%, a arsenu 95%.400 g of sludge containing by weight: 1.28% copper, 56% lead, 4.0% arsenic, 8.5% zinc, 32% water was added to 3 dm3 ml of waste pre-copper post-refining electrolyte with the composition as in example 1. leaching process as in example 1. Then the precipitate PbSO4 was filtered off, and the clear solution containing 10.48% Zn, 10.76% As, 13.72% Cu was neutralized with flake NaOH until pH = 12.5-13.5 and boiled for 3 hours. After filtering off the brown precipitate, the solution containing 10.48 g of Zn and 10.76 g of As per liter was neutralized with H2SO4 solution until pH = 8.0 - 8.5. After filtration, the Zn (OH) 2 precipitate was dried and calcined to obtain technical zinc oxide, and the solution remained arsenic in the amount of 10.54 g / dm ³ and zinc in the amount of 0.35 g / dm3. The degree of zinc removal from wet sludges is 92% and arsenic is 95%.

Claims

A method of recovering metals, mainly arsenic and zinc from waste materials from production, copper, by acid leaching, characterized in that the waste materials in the form of polymetallic dust and / or sludge are leached with waste pre-copper post-refining electrolyte at a temperature of 15 - 60 ° C for up to 2 hours, with continuous stirring and, optionally, acidification of the suspension with a solution of sulfuric acid, and after filtering the precipitate containing lead sulphate, the solution is neutralized with sodium hydroxide until pH = 12.0-13.5, and the resulting pulp is boiled for a period of up to 4 hours, then after filtering off the brown precipitate, the solution is neutralized with a solution of sulfuric acid until the pH = 8.0 - 8.5, and then the precipitate of zinc hydroxide is filtered off, which is dried and calcined to obtain technical zinc oxide, while arsenic remaining in the solution is recovered by known methods.