PL79927B1 - - Google Patents

Description

Sposób wyodrebniania metalu z krzemianowych rud cynkowych Wynalazek dotyczy sposobu prowadzenia ciaglego procesu hydrometalurgicznego, stosowanego do wy¬ odrebniania metalu z krzemianowych rud cynko¬ wych zdefiniowanych ponizej.Terminem krzemionowa ruda cynkowa stosowa¬ nym w niniejszym opisie obejmuje sie nie tylko krzemian cynku, lecz takze rude cynkowa zawiera¬ jaca istotne ilosci rozpuszczalnej krzemionki, to jest krzemionki, która jest rozpuszczalna w wod¬ nym roztworze kwasu siarkowego, tworzac roztwór rzeczywisty lub koloidalny. Ta rozpuszczalna krze¬ mionka pochodzi z samego skladnika metalonosne- go lub tez ze skaly plonnej. Na przyklad, metalo- nosne lugi u^rskiwane z takiej rudy w wyniku dzialania wodnego roztworu kwasu siarkowego mo¬ ga zawierac 6 do 50 g krzemionki w litrze, lub czesciej od 10 do 30 g krzemionki w litrze. Termin ruda ma tutaj szersze znaczenie obejmujac kon¬ centraty, rudy spiekane, koncentraty prazone, zuz¬ le, odpady i inne materialy kruszconosne.Sposób wedlug wynalazku stosuje sie przede wszystkim do obróbki takich rud jak rudy stano¬ wiace lub zawierajace wilemit, hemimorfit, lub in¬ ne mineraly krzemianu cynku.Hydrometalurgiczna obróbka takich rud stanowi powazny problem, gdyz rozpuszczalna krzemionka ekstrahuje sie wraz z metalem podczas operacji lugowania. W nastepnych operacjach majacych na celu usuniecie krzemionki, wytraca sie ona w po¬ staci trudnych do odsaczenia galaretowatych osa- 2 dów lub zeli zatrzymujacych znaczne ilosci boga¬ tego w metal roztworu.Sposób wedlug wynalazku obejmuje proces uzy¬ skiwania metalu z rud cynkowych, polegajacy na 5 obróbce tych rud za pomoca wodnego roztworu kwasu siarkowego w ciagly sposób przeciwprado- wy w wiekszej liczbie zbiorników, az do uzyskania koncowego pH w zakresie 2,5—6,0 w celu otrzyma¬ nia bogatego w metal lugu lub pulpy zawierajacej 1° zawiesine krzemionki w postaci pozwalajacej na latwe jej oddzielenie znanymi sposobami. Oczy¬ szczony lug moze byc w latwy sposób skierowany bezposrednio do konwencjonalnego obiegu instala¬ cji do elektrolitycznego otrzymywania cynku.W Korzystne jest, aby zbiorniki, w których prowa¬ dzi sie ten proces byly zaopatrzone w urzadzenia pozwalajace na utrzymanie odpowiednio intensyw¬ nego mieszania lugu lub pulpy.Korzystne jest podnoszenie pH lugu lub pulpy 10 w czasie procesu poprzez dodawanie odpowiedniej ilosci rudy cynkowej, koncentratu cynkowego, tlen¬ ku cynku, kalcynowanego siarczku cynku, weglanu cynku lub innych odpowiednich srodków neutrali¬ zujacych. W tych warunkach mozna uwazac, ze » proces prowadzony jest dwustopniowo, przy czym za poczatek drugiego stadium korzystnie jest uwa¬ zac poczatek dodawania czynnika neutralizujacego w celu podniesienia pH lugu lub pulpy. Niekiedy mozliwe jest dodawanie na poczatku procesu od- so powiedniej rudy, tak aby zapewnic naturalny wzrost 7992770927 3 4 pH lugu lub pulpy do odpowiedniego poziomu. Nie jest wówczas konieczne dodawanie czynnika neu¬ tralizujacego.Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku proces uzyskiwania metalu z krzemianowych rud cynko¬ wych prowadzi sie w ciagly sposób przeciwprado- wy, przy czym w pierwszym etapie realizowanym w jednym lub wiekszej liczbie zbiorników, ruda jest ekstrahowana wodnym roztworem kwasu siar¬ kowego do osiagniecia koncowego pH w granicach 1,0—3,0, najkorzystniej od 1,5 do 2,5, w celu otrzy¬ mania lugu lub pulpy zawierajacej od 6 do 50 g krzemionki w litrze. W drugim etapie realizowa¬ nym w jednym-lub wiekszej liczbie zbiorników, pH lugu lub pulpy uzyskanej w pierwszym etapie podnosi sie, na przyklad przez dodanie czynnika neutralizujacego do poziomu 4,5—6,0, najkorzyst¬ niej 4,9—5,3 tak, ze zasadniczo cala lub wieksza czesc zawartej w lugu lub pulpie krzemionki prze¬ chodzi w postac dajaca sie latwo oddzielic znany¬ mi sposobami.Oba etapy procesu mozna prowadzic w tempe¬ raturze dochodzacej do temperatury wrzenia roz¬ tworów pod cisnieniem atmosferycznym. Dlatego tez temperatura pracy obejmuje temperatury od temperatury otoczenia to jest 20—30°C az do tem¬ peratury wrzenia, a najkorzystniej miedzy tempe¬ ratura otoczenia i temperatura 95°C. W pewnych okolicznosciach proces mozna prowadzic bez do¬ starczania ciepla.Wodny roztwór kwasu siarkowego niezbedny do obróbki krzemianowej rudy cynkowej moze za¬ wierac od 80 do 300 g H2S04 w litrze. Zuzyty elek¬ trolit z konwencjonalnego procesu elektrolityczne¬ go otrzymywania cynku, lub zuzyty elektrolit wzmocniony celem pokrycia strat kwasu, moze byc uzyty w tym procesie jako czynnik lugujacy.Czas przebywania lugu lub pulpy w kazdym z etapów procesu moze zawierac sie w granicach od 5 minut do 25 godzin, przy czym najkorzystniejszy czas przebywania dla pierwszego etapu wynosi od 1 do 6 godzin, a najkorzystniejszy czas przebywa¬ nia dla drugiego etapu wynosi od 1 do 14 godzin.Podane tu liczby stanowia jednak jedynie przyklad, gdyz czas przebywania zalezy przede wszystkim od natury przerabianej rudy. Podobnie oba lub jeden z etapów moze byc rozdzielony na szereg podeta- pów realizowanych w oddzielnych zbiornikach, za¬ leznie od warunków prowadzenia przeróbki rudy.I tak na przyklad drugi etap moze skladac sie z dwóch lub wiecej podetapów, charakteryzujacych sie w takim samym lub róznym czasem przebywa¬ nia. Termin— zbiornik w tym przypadku obejmuje równiez komore.W pewnych okolicznosciach moze byc korzystne zawracanie czesci pulpy lub zageszczonej pulpy z drugiego do pierwszego etapu lub wewnatrz dru¬ giego etapu procesu. W ten sposób nieprzerobiony osad krzemionki moze byc uzyty jako pomoc fil¬ tracyjna dla oddzielenia krzemionki od cieczy za¬ wierajacej metal. Pulpa opuszczajaca ostatni etap procesu zawiera zawiesine krzemionki o szczegól¬ nej postaci; krzemionka ta jest latwa do oddziele¬ nia znanymi sposobami z dobra wydajnoscia, dajac przesacz, który mozna bezposrednio skierowac do obiegu w instalacji do elektrolitycznego wytwarza¬ nia cynku.Nalezy rozumiec, ze oba procesy: ekstrakcji me¬ talu z rudy i przeprowadzania zawartej w cieczy 5 krzemionki w te szczególna postac zachodza jedno¬ czesnie i przebiegaja we wszystkich etapach pro¬ cesu.Mineraly zawierajace olów wystepuja czesto w krzemianowych rudach cynku i zawarty w nich olów mozna wyodrebnic bez dodatkowego uszczerb¬ ku w wydajnosci ekstrakcji cynku poprzez prowa¬ dzenie sposobu wedlug wynalazku w odpowiedni sposób. I tak pierwszy etap procesu moze byc pro¬ wadzony tak, aby uzyskac rozpuszczenie zasadni¬ czo calej zawartej w rudzie krzemionki. Wówczas oddzielenie bogatego w olów pierwszego odpadu mozna dokonac przed koagulacja krzemionki w drugim etapie procesu. Ten pierwszy, bogaty w olów odpad charakteryzuje sie minimalnym zanie¬ czyszczeniem krzemionka i moze byc latwo przera¬ biany dalej na mtealiczny olów znanymi metodami.Podobnie inne metale, na przyklad wolfram, nie¬ rozpuszczalne podczas lugowania mozna oddzielic jako pierwszy odpad przed koagulacja krzemionki w drugim etapie procesu.Sposób wedlug wynalazku wyjasniaja przytoczo¬ ne przyklady.Przyklad I. Krzemianowa rude cynkowa za¬ wierajaca 56,0% cynku i 25,1% krzemionki obrabia¬ no w dwustopniowym procesie ciaglym sposo¬ bem wedlug wynalazku stosujac jako czynnik lu¬ gujacy sztucznie sporzadzony odpadowy elektrolit z instalacji do elektrolitycznego wytwarzania cyn¬ ku, zawierajacy 52,0 g cynku i 96,0 g H2S04 w li¬ trze. Szczególy procesu podano ponizej.Pierwszy etap. Dwustopniowe lugowanie; 126 g rudy na litr sztucznego odpadkowego elektrolitu; pulpa przeplywala ze zbiornika do zbiornika. Tem¬ peratura 50°C; koncowe pH 2,1; czas przebywania 2 godziny.Drugi etap. Pulpa z pierwszego etapu dwustop¬ niowo doprowadzana do pH 5,3 w temperaturze 50°C. Pulpa przeplywala ze zbiornika do zbiornika.Calkowity czas przebywania wynosil 2 godziny.Wzrost pH uzyskiwano przez dodawanie tlenku cynku na poczatku drugiego etapu.Próbki pulpy z drugiego stopnia drugiego etapu badano celem okreslenia ich charakterystyki fil¬ tracyjnej. Wyniki przedstawiono w tablicy 1.Tablica 1 Ciezar wilgotnego placka filtracyjnego (g) 80,1 Szybkosc futracji (1 m*/godz.) 0,58 Stosunek wagowy ' wilgotnego placka do rudy 2,10 Zawartosc wilgoci w wilgotnym placku filtracyjnym (%) 59,4 Filtrat zawieral 0,7 g krzemionki na litr. Szyb¬ kosc filtracji okreslono przy zastosowaniu 3000 ml nieschlodzonej pulpy i filtra Buchnera o srednicy 13 cm, zaopatrzonego w papier filtracyjny nr 2 15 20 25 30 39 40 45 50 55 6079927 Balstona. Saczenie prowadzono pod próznia wyno¬ szaca 50 cm Hg. Procentowa wilgotnosc mokrego placka okreslano poprzez strate ciezaru w wyniku suszenia go w temperaturze 105° w ciagu 12 go¬ dzin.Powyzszy eksperyment powtórzono w dwustop¬ niowej instalacji periodycznej nie zmieniajac po¬ zostalych parametrów. Wyniki podano w tablicy 2.Ciezar wilgotnego placka filtracyjnego (g) 185,2 Tabl Szybkosc filtracji (1 mtygodz.) 0,035 Lca 2 Stosunek wagowy wilgotnego placka do rudy 5,0 Zawartosc wilgoci w wilgotnym placku filtracyjnym 53 Filtrat z drugiego etapu zawieral 0,35 g krze¬ mionki w 1 litrze.Eksperyment ten powtórzono w postaci procesu periodycznego pozostawiajac niezmienione pozostale parametry doswiadczenia. Wyniki przedstawiono w tablicy 12.Tablica 12 Ciezar wilgotnego placka filtracyjnego (g) 236 Szybkosc filtracji (1 mt/godz.) 0,118 Stoeunek wagowy wilgotnego placka do rudy 5,3 Zawartosc wilgoci w wilgotnym placku filtracyjnym (%) 55 Filtrat z drugiego etapu zawieral 0,3 g krzemion¬ ki w 1 litrze. PL PL

Claims (12)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wyodrebniania metalu z krzemiano¬ wych rud cynkowych poprzez poddawanie rudy dzialaniu wodnego roztworu kwasu siarkowego, znamienny tym, ze lugowanie prowadzi sie prze- 10 ciwpradowo w sposób ciagly w wiekszej liczbie zbiorników do koncowego pH od 2,5 do 6,0 w celu otrzymania bogatego w metal lugu lub pulpy za¬ wierajacej zawiesine krzemionki o postaci umozli¬ wiajacej latwe jej odfiltrowanie znanymi sposoba- i' mi i otrzymanie filtratu, który mozna bezposrednio skierowac do konwencjonalnej instalacji elektroli¬ tycznego otrzymywania cynku.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces przeróbki rudy prowadzi sie dwuetapowo, przy czym w etapie pierwszym, realizowanym w jednym lub wiekszej liczbie zbiorników, poddaje sie lugowaniu rudy kwasem sierkowym do pH od 1,0 do 3,5 w celu otrzymania lugu lub pulpy za- wierajacej 6 do 50 g krzemionki w litrze, zas w drugim etapie, realizowanym w jednym lub wiek¬ szej liczbie zbiorników, zwieksza sie pH lugu lub pulpy do 4,5—6,0, tak, ze wiekszosc krzemionki za¬ wartej w lugu lub pulpie przechodzi w postac da- M jaca sie latwo oddzielic przez zastosowanie zna¬ nych sposobów. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze rude luguje sie w pierwszym etapie do pfl od 1,5 do 2,5, zas w drugim etapie podnosi sie pH lugu w lub pulpy do 4,9—5,

3.

4. Sposób wedlug zastrz. 2 lub 3, znamienny tym, ze pH lugu lub pulpy otrzymanej w pierwszym etapie zwieksza sie przez dodanie czynnika neutra- M lizujacego.

5. Sposób wedlug zastrz. 2—4, znamienny tym, ze operacje pierwszego i/lub drugiego etapu realizuje sie w postaci dwóch lub wiecej stadiów w odreb¬ nych zbiornikach. 45

6. Sposób wedlug zastrz, 2—5, znamienny tym, ze kazdy z etapów realizuje sie w temperaturze od temperatury pokojowej do temperatury wrzenia roztworów pod cisnieniem atmosferycznym. 00

7. Sposób wedlug zastrz. 2—6, znamienny tym, ze czas przebywania lugu lub pulpy w kazdym z eta¬ pów procesu zawiera sie w granicach od 5 min. do 24 godzin, z tym ze dla pierwszego etapu najko- 55 rzystniejszy czas przebywania wynosi od 1 do 6 godzin zas dla drugiego etapu najkorzystniej od 1 do 14 godzin.

8. Sposób wedlug zastrz. 2—7, znamienny tym, ze eo czesc pulpy z drugiego etapu zawraca sie do etapu pierwszego lub drugiego.

9. Sposób wedlug zastrz. 2—8, «ft*MHf^«y tym,ze lug lub pulpa opuszczajaca etap pierwszy procesu zawiera od 10 do 30 g krzemionki w litrze.79 927 11 IZ

10. Sposób wedlug zastrz. 2—9, znamienny tym, ze pulpa opuszczajaca drugi etap procesu zawiera krzemionke w pewnej szczególnej postaci, latwej do filtrowania.

11. Sposób wedlug zastrz. 2—10, znamienny tym, ze po zakonczeniu operacji w pierwszym etapie od¬ dziela sie od cieczy staly osad zawierajacy olów.

12. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na poczatku procesu wprowadza sie dana rude za- 5 pewniajaca uzyskanie wzrostu pH pulpy w koncu procesu do wartosci od 2,5 do 6,0. PZG Bydg., zam. 2497/75, nakl. 110 ) 20 Cena 10 zl PL PL