RU1822439C - Способ переработки сульфидных цинковых материалов - Google Patents

Abstract

Использование: гидрометаллурги- иеска  переработка сульфидных цинксодержащих материалов, в частности материалов,в которых присутствует индий . Сущность: сульфидные цинковые материалы, преимущественно индийсо- держащие, подвергают автоклавному окислительному сернокислотному выщелачиванию при повышенной температуре и под давлением кислорода и добавлении в раствор исходной пульпы катионов натри , кали  или их смеси о количестве , обеспечивающем концентрацию этих катионов 2-6 грамм на литр, с последующим разделением выщелоченной пульпы на раствор,   кек подвергают обработке при перемешивании раствором серной кислоты при мол рном отношении вводимой кислоты к натрию, калию или их смеси в кеке выше 6 и температуре 90-100°С. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. ч fe

Description

Изобретение относитс  к гидроме- таллургической переработке сульфидных цинксодержащих материалов, в частности материалов, в которых присутствует индий.

Известный способ переработки цинковых материалов, содержащих индий, основан на пирометаллургическом окислительном обжиге цинковых концентратов (в большинстве случаев в печах КС), выщелачивании цинкового огарка в негерметичной аппаратуре, электролизе цинка из сульфатных растворов и вельцевании оставшихс  от выщелачивани  цинкооых кеков. Содержащийс  в цинковом концентрате индий в этом

случае распредел етс  между раствором от выщелачивани  огарка, вельц- окисыо и клинкером. Больша  его часть (примерно 60$) переходит в вельц- окись, затем в раствор от ее выщелачивани , который и служит источником получени  этого металла. Сквозное извлечение инди  невелико и составл ет 0-60%. Кроме того, этот способ экологически вреден: наиболее неблагополучные переделы - окислительный обжиг и вельцевание кеков.

Наиболее близким предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ переработки сульфидного цинково00

ю го

4ь

со

Ч)

со

io материала по которому измельченный концентрат выщелачивают серной кислотой (мольное отношение кислоты к цинку 1,0-1,2) при давлении кислорода 0,035-0,7 МПа и температуре 125-175°С с добавлением в качестве поверхностно-активного вещества одного из ли нинов, лигносульфонатов, танинов или солей алкиларилсульфокислоты. Полученную пульпу раздел ют на твердую и , жидкую Фазы, затем раствор и кек направл ют в действующее производство на дальнейшую переработку. Раствор поступает на операции нейтрализации остаточной кислоты и осаждени  железа . Обычно это делаетс  путем контакта раствора с цинковым огарком и кислородом , что уменьшает содержание кислоты до 1-5 г/л и определ ет выпадение железа.

При переработке по известному способу цинковых материалов, содержащих индий, последний в зависимости от режима выщелачивани  на 50-85% перехо-

- исходное мольное отношение кислоты к цинку

0

5

5

0

дит в раствор и затем при нейтрализации пульпы распредел етс  между Фазами (примерно 80Ј переходит в кек и 20% остаетс  в растворе). Такое распределение инди  обусловливает размазывание его по продуктам и снижает возможность высокого извлечени . Исследовани  и расчеты с учетом фактических данных показывают, что выход инди  в раствор, поступающий на его извлечение в готовую продукцию, от поступившего на автоклавное выщелачивание составл ет не более 60-65$.

Так, при проведенной нами в соответствии с прототипом серии опытов по автоклавному выщелачиванию цинкового концентрата (состав,- мас.$: цинк 45,3- i5,8, железо 10,7-11,6, медь 0,88-0,93, свинец 0,28-0,75, кадмий 0,12-0,16, сера ,-35,2, индий 0,007-0,010) в горизонтальном автоклаве объемом 25 л в режиме, усредненные параметры которого составл ли:

М 0.,-,,2

- соотношение фаз в загружаемой К/Т ,,5 пульпе

-сульфитное число (аэрацион- на  характеристика авто .клава

-температура

-парциальное давление кислорода

-расход поверхностно-активного вещества

-продолжительность выщелачивани 

Переход в раствор основных компонентов составил (%) цинка ,5, железа 10-30, меди 0-50, инди  50- G5. Концентраци  инди  в растворе 15- 20 мг/л.

Таким образом, недостатком известного способа  вл етс  распределение инди  по фазам окисленной пульпы, что обусловливает низкое извлечение его из индийсодержащего цинкового сульфидного материала.

Целью предполагаемого изобретени   вл етс  повышение извлечени  инди .

К „ 1 с.о с -м°Ј 32§9± с L л.час.атм

t 150±10°С

Ро2 0,6-1,1 МПа

0

5

ПАВ 0,3-0,5%

от веса загружен.конц.

ff- 1,5-2 ч

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе переработки сульфидных цинковых материалов, преимущественно индийсодержащих, включающем автоклавное окислительное сернокислотное выщелачивание пульпы измельченного материала при повышенной температуре и под давлением кислорода , разделение пульпы на раствор и кек, согласно предложенному способу, выщелачивание ведут при добавлении в раствор исходной пульпы катионов натри , кали  или их смеси в количестве

обеспечивающем их концентрацию 2 - С грамм на литр, а кек обрабатывают при 90 100°С и перемешивании раствором серной кислоты при мольном отно- ыении вводимой кислоты к натрию, калию или и смеси в кеке выше 6.

Приведенный ниже пример иллюстрирует возможности за вл емого способа.

Пример. Исходный цинковый концентрат (состав, мас.%: цинк 5,5, железо 11,1, медь 0,9, свинец 0,5 0,7, сера З.О, индий 0,0085-0,010) выщелачивают в автоклаве при 150°С, парциальном давлении кислорода О,7 МПа, мольном отношении серной кислоты к сульфидному цинку в загрузке 1,0, исходном соотношении фаз Ж/Т ,3. Сульфитное число автоклава Кс 2,5 моль На4503/л.час.атм. В раствор исходной пульпы добавлено 2 г/л катиона натри .

Анализ окисленной пульпы, полученной после выщелачивани  в течение Ј 2 час, показал, что в жидкую фазу перешло 99,2% цинка и всего 6,3% инди  (строка 6, табл. 1).

Кек после выщелачивани , содержащий (мае.2): инди  0,036, натри  2,5, железа 25,1, свинца 2,04 раствор ют при механическом перемешивании и в водном растворе серной кислоты при мольном отношении кислоты к

натрию в твердой фазе М

(Na + К)

7,1, )строка 7, табл. 2).

В результате растворени  в жидкую фазу перешло 97,1% инди , наход щегос  в кеке, концентраци  инди  в растворе составила около 150 мг/л.

Таким образом, в раствор пригодный дл  дальнейшей переработки, например , дл  сорбционного или экстракционного выделени , перешло примерно 91% инди  от поступиви/его на автоклавную переработку с исходным цинковым концентратом.

Предлагаемый способ проиллюстрирован также экспериментальными результатами , приведенными в таблицах 1 и 2.

Анализ опытов ( час), основные показатели которых приведены в табл. 1 показывает, что присутствие катионов натри  и кали  существенно снижает извлечение в жидкую фазу ин

822 4396

ди , при этом степень выщелачивани  цинкл находитс  на уровне 96.

Проведенна  экспериментальна  про- верка предложенного способа показала, что при автоклавном выщелачивании ин- дийсодержащего цинкового сульфидного материала (табл. 1) оптимальна  концентраци  катионов натри , кали  или

«Q их смеси в растворе исходной пульпы лежит в диапазоне 2-6 г/л. При содержании катионов меньше 2 г/л не удаетс  предотвратить существенным переход инди  в раствор окисленной пульпы, а

15 при содержании, большем чем 6 г/л, имеет место малооправданный перерасход реагента.

В процессе растворени  железистого кека, как видно из табл. 2, при

20 недостаточной кислотности раствора (мольное отношение кислоты к натрию, калию или их смеси в твердом, поступающем на растворение, меньше 6) результаты по извлечению инди  в раствор

25 далеки от требуемых величин с экономической точки зрени .

Таким образом, как следует из результатов экспериментов, за вл емый способ позвол ет сконцентрировать

30 большую часть инди  практически в одном продукте и получить сквозное извлечение в раствор дл  последующего его выделени  на уровне 70-90%.

Claims (2)

1.Способ переработки сульфидных цинковых материалов, преимущественно индийсодержащих, включающий автоклавное окислительное сернокислотное выщелачивание пульпы измельченного материала при повышенной температуре и под давлением кислорода, разделение выщелаченной пульпы на раствор и кек, отличающийс  тем, что, с целью повышени .извлечени  инди , выщелачивание ведут при добавлении в раствор исходной пульпы катионов натри , кали  или их смеси при концентрации 2-6 г на 1 л, а кек подвергают обработке при перемешивании раствором серной кислоты при мол рном отношении вводимой кислоты к натрию, калию или их смеси в кеке выше 6.

2.Способ поп.1, отличаю- ei и й с   тем, что обработку кека серной кислотой ведут при 90-100вС.

71822 398

Таблица Выщелачивание цинковало концентрата при 150°С

Таблица 2

Растворение железистого кека (усредненный состав кека, мас.%: индий 0,030-0,036, железо 20-25, свинец 1,8-2,3)

16 7

3,

2,50

Примечание. Растворение кека при t 10f}°C

требует автоклавной аппаратуры, что удорожает процесс.

1872 3910

Продолжение таил.

5,5 7,

68,1 97,1