RU2000347C1 - Способ переработки серосульфидных материалов, содержащих оксиды железа - Google Patents
Способ переработки серосульфидных материалов, содержащих оксиды железаInfo
- Publication number
- RU2000347C1 RU2000347C1 SU925020878A SU5020878A RU2000347C1 RU 2000347 C1 RU2000347 C1 RU 2000347C1 SU 925020878 A SU925020878 A SU 925020878A SU 5020878 A SU5020878 A SU 5020878A RU 2000347 C1 RU2000347 C1 RU 2000347C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium
- pulp
- sulfur
- iron
- processing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Использованиещветна металлурги , переработка серосульфидных материалов (ССМ). содержащих оксиды железа. Сущность: переработка ССМ, содержащих оксиды железа, включает кондиционирование водной пульпы материала при температуре выше точки плавлени серы в присутствии реагента - гидрофилизатора и органической добавки, охлаждение пульпы, флотационное выделение сульфидов цветных металлов и соединений железа в сульфидный концентрат с последующей его пирометал- лургической перереботкой, причем перед кондиционированием водную пульпу ССМ нагревают до температуры не выше точки фазового перехода ромбической модификации серы в моноклинную в присутствии сульфат-иона в жидкой фазе пульпы и массовом соотношении межад сульфат-ионом и оксидным железом в ССМ не менее 1:100, ввод т щелочное соединение кальци до рН 8,0-10,5 и обрабатывают при перемешивании в течение 10-80 мин. В качестве щелочного соединени кальци используют гидроксид кальци , и/или сульфид кальци , и/или оксид кальци в свободном или химически св занном состо нии, а также их сочетание с карбонатом кальци , 1 з.п.ф-лы. 1 табл. 73 С
Description
Изобретение относитс к цветной металлургии и может быть использовано дл переработки серосульфидных материалов (ССМ), содержащих оксиды железа.
Известен способ переработки ССМ, включающий кондиционирование водной пульпы материала при температуре выше точки плавлени серы, предпочтительно при 120±5°С, путем обработки водной пульпы материалов реагентом-гидрофилизато- ром сульфидов, например сульфидом натри МагЗ или известью, с последующим
выделением из ССМ сульфидного концентрата флотацией.
Недостатком данного способа вл етс высока степень сульфидировани содержащихс в ССМ оксидов железа, происход щего при их взаимодействии в ходе обработки материала с реагентом-гидрофи- лизэтором и элементарной серой. В результате непроизводительно расходуетс элементарна сера, повышаетс содержание сульфидной серы в концентра к поступающем на пирометаллур ическую переработку, что. в свою очередь припод т
8
О О CJ
5
о
к повышенному выходу диоксида серы при плавке.
Известен также способ переработки ССМ, заключающийс в том, что водную пульпу материала обрабатывают при темпе- ратуре, обеспечивающей расплавление серы , реагентом-гидрофилизатором. В качестве реагента-гидрофилизатора используют щелочные соли: Na2S, едкий натр, известь или их смесь. Обработанный мате- .риал подвергают флотации с получением обогащенного цветными металлами сульфидного железосодержащего концентрата, пригодного дл пирометаллургической переработки , например, по технологии, вклю- чающей окислительную плавку на штейн.
Недостатком этого способа вл етс высока степень сульфидировани содержащихс в ССМ оксидов железа, происход щего в результате их взаимодействи при обработке материала с реагентом-гидрофилизатором и элементарной серой Сульфи- дирование оксидов железа с точки зрени экологии крайне нежелательно, поскольку св занна с железом сульфидна сера при плавке сульфидного концентрата окисл етс собразованием диоксида серы. Дополнительное количество сульфидов железа, вносимых на плавку, увеличивает выход диоксида серы, что, в свою очередь, повышает объем сбросных металлургических газов и увеличивает загр знение воздушного бассейна экологически вредными сернистыми соединени ми. Этот же недостаток остаетс и в случае переработки сульфидного кон- центрата восстановительной плавкой в электро- или шахтных печах с предварительной агломерацией концентрата.
Другим важным недостатком сульфидировани оксидов железа вл етс невоз- можность получени богатых цветными металлами штейнов и увеличение их выхода . Это обусловлено тем, что степень де- сульфуризации соединений железа при окислительной плавке намеренно ограничи- ваетс во избежание переокислени сульфидов цветных металлов и перехода их в шлак. Отсюда следует, что увеличение содержани сульфидного железа в шихте плавки неизбежно вызывает разубожива- ние штейна сернистым железом, что, как следствие, повышает удельные затраты передела конвертировани штейна и увеличивает выход оборотных конвертерных
,-
шлаков, направл емых на передел электро печного обеднени . В результате на переделе обеднени шлаков увеличиваетс расход дефицитного углеродистого восстановител и электроэнергии и повышаютс потери с отвальными шлаками ценных компонентов
,-
5 Ю 15
20 25 30 35
40 45 50 55
Еще одним,недостатком сульфидировани оксидов железа вл етс неблагопри тный (напр женный) тепловой режим работы печи. Это вызвано тем, что реакци окислени сульфидов железа протекает со значительным выделением тепла и повышенное содержание сульфидного железа в шихте нарушает тепловой баланс плавильного агрегата . Избыток тепла при плавке лимитирует возможность обогащени дуть шихтовых горелок кислородом, что снижает производительность печи по выпуску штейна и заставл ет работать в режиме с высоким выходом отход щих газов. Последнее вызывает повышенный вынос материала из печи, что осложн ет работу пылеулавливающего оборудовани (электрофильтров), удорожает последующую переработку серусодержащего газа и увеличивает циркул цию оборотных продуктов.
Кроме указанных недостатков, сульфи- дирование оксидов железа вызывает непро- изводительныйрасход
реагента-гидрофилизатора и сопровождаетс потерей элементарной серы, содержащейс в исходном ССМ, что снижает выход товарного продукта.
Переработка ССМ, представл ющего собой продукт автоклавно-окислительной технологии переработки пирротиновых концентратов , обеспечивает получение обогащенного по цветным металлам сульфидного концентрата, пригодного дл дальнейшей пирометаллургической переработки, и в качестве попутной продукции - товарной серы .
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретени , заключаетс в снижении выбросов в атмосферу диоксида серы за уменьшени степени сульфидировэни осидов железа , сокращении расхода щелочного реагента и потерь элементарной серы при переработке ССМ, а также повышении эффективности пирометаллургической переработки сульфидного концентрата (увеличение производительности головного плавильного агрегата по выпуску штейна, снижение стоимости передела и уменьшение потерь цветных металлов с отвальным шлаком).
Дл осуществлени предлагаемого способа переработки ССМ, включающего кондиционирование водной пульпы материала при температуре выше точки плавлени серы в присутствии реагента-гидрофилизатора, ох- лаждение пульпы, флотационное выделение сульфидов цветных металлов и соединений железа в сульфидный концентрат с последующей его пирометаллургичргиой переработкой , перед кондиционированием водную пульпу ССМ нагревают до температуры не выше точки фазового перехода ромбической модификации серы в моноклинную в присутствии сульфат-иона в жидкой фазе пульпы при массовом соотношении между сульфат-ионом и оксидным железом в ССМ не менее 1:100, ввод т щелочное соединение кальци до рН 8,0-10,5 и обрабатывают при перемешивании в течение 10-80 мин, а кондиционирование провод т в присутствии органической добавки.
В качестве щелочного соединени кальци обычно используют гидроксид кальци и/или сульфид кальци CaS (58,4% СаО, 13,9% СаО) и/или оксид кальци в свободном или химически св зующем состо нии, а также их сочетани с карбонатом кальций.
Соединени ми, в которых оксид кальци представлен в виде химически св занного , вл ютс его двойные, тройные и более сложные соли. Наиболее предпочтительными из них дл предполагаемого способа вл ютс двух- и трехкальциевые силикаты ft - 2 СаО (/ - СзЗ ) и ЗСаО SI02 ( Сз5 ) натриево-кальциевые гидросиликаты NaaO 2 СаО 2 SI02 х х х Н2О(МС25зН) .
Щелочные соединени кальци могут использоватьс в составе технических продуктов: воздушной и гидравлической извести (в негашеной и гидратной формах), портландцементных клинкеров (12,7% СаОх xSlOa и 61,4% /3-2СаО SlOa), белитового (нефелинового) шлама ( / - 2СаО SlOa), продукта восстановлени фосфогипса (CaS, СаО), а также некоторых продуктов глиноземного производства, содержащих незначительные количества алюмини и железа.
Сульфат-ион присутствует в жидкой фазе пульпы в основном в виде сульфатов двухвалентного железа, свободной серной кислоты и в меньшей степени в составе водорастворимых солей цветных металлов. В тех же случа х,, когда массовое соотношение между сульфат-ионом и оксидным железом меньше 1:100, показатель глубины сульфидировани оксидов железа при кондиционировании близок к уровню, достигаемому в прототипе. В этом случае в предлагаемом способе в пульпу дополнительно ввод т водорастворимые сульфаты щелочных или щелочноземельных металлов . Сульфаты могут быть введены как в виде индивидуальных твердых солей, так и в составе оборотных растворов, например, в щелочных растворах серного производства.
Согласно экспериментальным данным эффективное снижение степени сульфидировани оксидов железа достигаетс при температуре обработки пульпы ССМ не выше точки фазового перехода ромбической модификации серы в моноклинную (95,6°С) 5 При более высокой температуре обработки сульфидирование оксидного железа после кондиционировани выше, чем в прототипе, Предпочтительным дл обработки вл етс интервал температур 30-70°С,
Процесс должен осуществл тьс при рН 8,0-10,5. За пределами этого интервала степень сульфидировани оксидов железа при кондиционировани либо близка к пол- 5 учаемрй в прототипе (рН 8), либо даже ее превышает (рН 10,5). Св з между окислительно-восстановительным потенциалом пульпы при ее гидрощелочной обработке и степенью сульфидировани оксидов железа 0 отсутствует. При высоком расходе щелочного соединени кальци на стадии предварительной обработки ССМ. соответствующем рН 10,5, требуемый уровень остаточной концентрации сульфид-ионов в кондицио- 5 нированной пульпе (2,0-2,5 г/дм3) достигаетс без автономной подачи реагента-гидрофилизатора в процессе кондиционировани . Однако при этом показатели кондиционировани и флотации 0 заметно уступают соответствующим пока- зател м прототипа.
Продолжительность обработки ССМ также оказывает вли ние на степень сульфидировани оксидов железа. Низка .про- 0 должительность обработки - менее 10 мин дает результат, мало отличающийс от получаемого в прототипе,Вести обработку более 80 мин нецелесообразно, поскольку это не улучшает показатели кондиционирова- 5 ни , а при реализации способа усложн ет схему процесса.
Способ осуществл етс следующим образом .
Навеску пульпы исходного ССМ загру- 0 жают в реакторе механическим перемешиванием и термостатируют при температуре не выше 95,6°С. При необходимости в пульпу ввод т водорастворимые сульфаты. После достижени заданной температуры добавл ют тонкоизмельченный порошок щелочного соединени кальци до рН 8,0- 10,5, При использовании сочетани щелочных соединений с карбонатом кальци (марки Х4) в пульпу поочередно ввод т карбонат кальци до рН 5,5-6,0 и щелочное соединение кальци до заданного значени рН. Пульпу с реагентом перемешивают 10- 80 мин. Дл измерени рН пульпы используют стандартную электрохимическую чейку, состо щую из измерительного стекл нного электрода и хлорсеребрамого члектрода сравнени . Параллельно замер етс редокс-потенциал (еН) системы стандартным платиновым электродом относительно хлор-серебр ного.
По завершении обработки ССМ в указанных услови х пульпу направл ют в автоклав с механическим перемешиванием дл проведени кондиционировани . Автоклав герметизируют, нагревают глухим паром до 125±1°С и термостатируют. Реагенты ввод т в пульпу с помощью специальных дозирующих устройств монжюсов .Гид- рофилизатор добавл ют сразу после дорти- жени рабочей температуры до остаточной концентрации сульфид-иоцов в кондиционированной пульпе 2-2,5 г/дм , органическую добавку ввод т в автоклав через 20 мин с момента достижени рабочей температуры . Обработку пульпы осуществл ют при непрерывном перемешивании в течение 40 мин. Обработанный материал охлаждают до 60°С путем подачи воды в рубашку автоклава, выгружают и подвергают флотации дл выделени сульфидов цветных металлов и соединений железа в самосто тельный концентрат, содержащий минимальное количество элементарной серы. По результатам химического анализа рассчитывают материальный баланс и основные показател процесса .
П р и м е р 1 (опыт 1-3).
Эксперименты провод т на промышленной пульпе (ССМ), полученного при автоклавном окислительном выщелачивании пирротинового концентрата на Норильском ГМК,
Состав пульпы ССМ в твердом, %: никель 6,78, медь 2.40, железо общее 25.0. в том числе железо оксидное 17.3. сера обща 53,7, в том числе сера элементарна 42.0; в растворе, г/дм3: никель 0,25, медь 0,001 железо 3,3, сера обща 1,8, сульфат-ион 5,42; рН пульпы 4.4; Ж:Т 1,45.
2,5 дм пульпы загружают в автоклав емкостью 5 дм , нагревают до рабочей температуры 125°С и через монжюс ввод т реагент-гидрофилизатор: Ма25(опыт 1), гид- роксид кальци Са(ОН)2 (опыт 2) и сульфид кальци CaS (опыт 3).
67% NajS (ГОСТ 596-70) задают в виде водного раствора с содержанием 150 г/дм NaS Ca(OH)z (марки хч) и CaS (58.4%) ввод т в виде водной суспензии с Ж:Т 1,0.
Пульпу, прошедшую обработку, охлаждают в автоклаве, выгружают в открытую емкость, и подвергают флотации в лабораторной флотомашине с объемом камеры 1.5 дм3. Флотацию ведут при рН 9.5-10.0 с интенсивностью аэрации 1 дм3 воздуха в 1 мин на 1 дм пульпы без добавки реагентов
Выделенные флотацией продумь пульпу концентрата цветных металлов и железа и серного концентрата - после разделени жидких и твердых фаз анализируют.
Степень сульфидировани оксидного железа при кондиционировании 39.1-44.9%, потери элементарной серы 23,0-26.5% от серы в исходном ССМ. Аналогичные показатели получены при использовании в качестве ре0 агента-гидрофилизатора СаО, гидратной извести-пушонки , двух- и трех-кальциевых силикатов, негашеной молотой извести, нефелинового шлама, портландцементного клинкера, известково-серного отвара, а так5 же их бинарных смесей с NaaS едким натром и кальцинированной содой.
П р и м е р 2 (опыт 4-6). Провод т процесс, как в примере 1. но пульпу исходного ССМ перед кондиционированием на0 гревают до 50°С в присутствии водорастворимого сульфат-иона при массовом соотношении между сульфат-ионом и оксидным железом в ССМ 1:22, ввод т порци ми порошок Са(ОН)2 марки хч, до рН
5 9,6 и перемешивают пульпу в течение 40 ми н. В качестве органической добавки используют нефт ные адсорбционные смолы с числом атомов углерода в молекуле 48, которые ввод т на кондиционирование всо0 ставе моторного топлива марки ДТ (ГОСТ 1667-68). Обработанную пульпу направл ют в автоклав дл кондиционировани .
В опытах используют негашеную молотую известь (62,1% СаО акт) и гидрагную
5 известь-пушонку (51,7% СаО акт).
Степень сульфидировани оксидов железа при кондиционировании по сравнению с прототипом снижаетс в 3,0-3,2 раза. Соответственно дол оксидного железа от его
0 общего содержани в сульфидном концентрате увеличиваетс с 37,9-42,0 до 58,8- 60,6%, а расчетный выход образующегос при плавке диоксида серы снижаетс на 100-120кг на каждую тонну перерабатыва5 емого ССМ. Одновременно с этим на 27,3- 31,4 отн.% снижаетс суммарный удельный расход щелочных реагентов .и на 16,6-17,8 абс.% уменьшаютс потери при кондиционировании элементарной серы. Сравнение
0 результатов опытов, в которых используетс однотипный реагент-гидрофилизатор, показывает, что обработки исходного ССМ щелочным соединением кальци , кроме названных преимуществ обеспечивает улуч5 шение качества обоих флотоконцектратов по содержанию элементарной серы. Аналогичные результаты получают при использо- вании в качестве реагента-гидрофилизатора всех щелочных соединении перечисленных в примере 1
В таблице представлены услови и показател предлагаемого способа переработки ССМ в широком диапазоне изменени параметров и с использованием большого ассортимента щелочных соедине- ний кальци и продуктов, их содержащих.
Экономический эффект от реализации за вленного способа на Норильском ГМК составит не менее 1 млн.руб.
Claims (1)
1. Способ переработки серосульфидных материалов, содержащих оксиды железа, включающий кондиционирование водной пульпы материала при температуре выше точки плавлени серы в присутствии реаген- та-гидрофилизатора, охлаждение пульпы, флотационное выделение сульфидов цветных металлов и соединений железа в сульфидный концентрат с последующей его гидрометаллургической переработкой, о тличающийс т ем, что перед кондиционированием водную пульпу серосульфид- ного материала нагревают до температуры не выше точки фазового перехода ромбической модификации серы в моноклинную в присутствии сульфат-иона и оксидного железа в серосульфидном материале не менее 1:100. ввод т щелочное соединение кальци до рН 8.0-10.5 и обрабатывают при перемешивании в течение 10-80 мин, а кондиционирование провод т в присутствии органической добавки.
2Л Способ по п. 1,отличающийс тем, что в качестве щелочного соединени кальци используют гидроксид кальци , и/или сульфид кальци , и/или оксид кальци в свободном или химически св занном состо нии, а также их сочетание с карбонатом кальци .
Продолжение таблицы
Продолжение таблицы
Продолжение таблицы
Продолжение таблицы
Массовое отношение сульфат-иона к оксидному железу 1:100. Массовое отношение сульфат-иона к оксидному железу 1:120.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925020878A RU2000347C1 (ru) | 1992-01-04 | 1992-01-04 | Способ переработки серосульфидных материалов, содержащих оксиды железа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925020878A RU2000347C1 (ru) | 1992-01-04 | 1992-01-04 | Способ переработки серосульфидных материалов, содержащих оксиды железа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000347C1 true RU2000347C1 (ru) | 1993-09-07 |
Family
ID=21593760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925020878A RU2000347C1 (ru) | 1992-01-04 | 1992-01-04 | Способ переработки серосульфидных материалов, содержащих оксиды железа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2000347C1 (ru) |
-
1992
- 1992-01-04 RU SU925020878A patent/RU2000347C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гидрометаллурги . Автоклавное выщелачивание, сорбци , экстракци под ред. Б.Н.Ласкорина, М., Наука. 1976, с. 48-59. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107893160B (zh) | 现场制备硫代硫酸盐并用于从难处理金矿中提金的工艺 | |
CN102424391B (zh) | 一种综合利用含铝物料的方法 | |
CN110090548B (zh) | 一种铜渣尾矿协同锌冶炼除尘灰湿法脱硫并回收硫酸锌的方法 | |
CN108728664B (zh) | 一种废氧化铁脱硫剂强化铜冶炼渣贫化的方法 | |
CN108103310A (zh) | 一种含硫金矿的二氧化氯预氧化方法 | |
SU1395147A3 (ru) | Способ извлечени цветных металлов из сырь ,содержащего железо | |
CN109534387A (zh) | 一种亚硫酸锌氧化为硫酸锌的方法 | |
Jia et al. | A new strategy for the reuse of typical hazardous solid waste electric arc furnace dust (EAFD): Efficient desulfurization by EAFD slurry | |
CN106801141A (zh) | 一种去除砷和硫的锡精矿选矿系统及工艺 | |
CN109439924A (zh) | 一种二次含铅物料的处理方法 | |
RU2398903C1 (ru) | Способ переработки упорных урановых содержащих пирит и благородные металлы материалов для извлечения урана и получения концентрата благородных металлов | |
CA1086073A (en) | Electric smelting of lead sulphate residues | |
CN102634656B (zh) | 硫钙循环浸取氧化锰制备电解锰或电解二氧化锰的方法 | |
RU2000347C1 (ru) | Способ переработки серосульфидных материалов, содержащих оксиды железа | |
Ruan et al. | Utilization and detoxification of gypsum sludge by replacing limestone in reduction smelting of high lead slag | |
CN114438323B (zh) | 一种铁渣、钴渣、铅渣、硫尾矿环保无害化处理方法 | |
CN113621826B (zh) | 一种提高金精矿焙烧铜酸浸出率的方法 | |
CN108588413A (zh) | 一种利用含锌原矿生产纳米氧化锌的方法 | |
CN103466686A (zh) | 利用钢铁厂锌灰和过氧碳酸钠快速脱除高砷氧化锌中砷和生产硫酸锌的方法 | |
RU2282672C1 (ru) | Способ восстановления свинца | |
CN110201525A (zh) | 一种利用碱性废渣进行含硫烟气脱硫的方法 | |
CN108793227A (zh) | 一种利用含锌原矿生产纳米氧化锌的方法 | |
CN1382813A (zh) | 一种锰除尘灰的全湿法锰浸出技术 | |
SU1677078A1 (ru) | Способ обеднени шлаков медеплавильного производства | |
RU2120484C1 (ru) | Способ приготовления кальциевого сульфидизатора для осаждения тяжелых цветных металлов из кислых сульфатных растворов и жидкой фазы гидратных железистых пульп |