RU2051192C1

RU2051192C1 - Method for elimination of rhenium and osmium into gaseous phase from plumbous rhenium-bearing dusts and copper production sulfuric acid sludges

Info

Publication number: RU2051192C1
Application number: RU93046525A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Андреев; Т.Н. Грейвер; Г.В. Петров
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Металлургия редких металлов"
Priority date: 1993-10-06
Filing date: 1993-10-06
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: rhenium and osmium elimination method. SUBSTANCE: method involves heating at 750-850 C by directing hot gases containing at least 5% of sour gases through layer of raw material. EFFECT: increased efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии редких металлов и может быть использовано для извлечения рения и осмия из отходов медного производства. The invention relates to the metallurgy of rare metals and can be used to extract rhenium and osmium from waste from copper production.

Цель изобретения совершенствование технологий переработки отходов медного производства с целью извлечения таких редких элементов, как рений и осмий, уникальность и многообразие свойств которых обеспечивают их постоянный высокий спрос как на внутреннем, так и на внешнем рынке, обеспечивая избирательную отгонку рения и сопутствующего ему осмия в газовую фазу для последующего их извлечения известными методами. The purpose of the invention is the improvement of technologies for processing waste from copper production in order to extract such rare elements as rhenium and osmium, the uniqueness and variety of properties of which ensure their constant high demand both in the domestic and foreign markets, providing selective distillation of rhenium and its associated osmium into gas phase for subsequent extraction by known methods.

Известен, например, способ получения осмия из анодных шламов электролитического рафинирования никеля, согласно которому анодные шламы подвергают сульфатизации при 150-260^оС, выщелачивают водой, а богатый осмиевый кек обжигают в трубчатой печи при 815-925^оС, что обеспечивает отгонку в газовую фазу основной части осмия (Синицын Н.М. и др. Металлургия осмия, Алма-Ата, Наука КазССР, 1981, с. 158-159).Known, for example, a method of obtaining osmium anode slimes nickel electrolytic refining, whereby the anode slime is subjected to sulfation at 150-260 ^{° C,} leached with water, and osmium rich cake is calcined in a tubular furnace at 815-925 ^{° C,} providing a stripping gas the phase of the main part of osmium (Sinitsyn N.M. et al. Metallurgy of osmium, Alma-Ata, Science of the Kazakh SSR, 1981, pp. 158-159).

Сходными признаками данного аналога с заявленным решением является обжиг материала при высокой температуре. Однако такой способ имеет ограниченные возможности использования, заключающиеся в том, что он применим только для сырья, богатого осмием, которое, несмотря на разбавление пылью при обжиге в трубчатой печи, позволяет получить из газов концентрат, содержащий порядка 2 мас. осмия. Применить такой способ, например, к свинцовистым ренийсодержащим отходам медного производства, содержащим не более 20-30 г/т осмия, практически невозможно, так как при выходе пыли от обжига такого материала в трубчатой печи 1-3% богатый осмиевый концентрат не получить. Similar features of this analogue with the claimed solution is the firing of the material at high temperature. However, this method has limited use, consisting in the fact that it is applicable only to raw materials rich in osmium, which, despite being diluted with dust during firing in a tube furnace, makes it possible to obtain a concentrate from gases containing about 2 wt. osmium. It is practically impossible to apply such a method, for example, to lead-containing rhenium-containing waste from copper production containing not more than 20-30 g / t osmium, since it is impossible to obtain a rich osmium concentrate when dust comes out from firing such material in a tube furnace.

Известен способ окислительного обжига некондиционных молибденовых концентратов, осуществляемый путем грануляции исходного концентрата, смешения его с обожженным продуктом и обжига в шахтной печи с пропусканием холодного воздуха через слой сырья, разогреваемого за счет экзотермических реакций до 650-750^оС (Буктов Е.А. и др. Технологические процессы шахтного обжига в цветной металлургии, Алма-Ата, Наука КазССР, 1973, с. 206).Known is a method of oxidizing roasting of molybdenum concentrates substandard carried out by granulation starting concentrate, mixing it with the calcined product, and firing in a shaft furnace with cold air passing through the raw material layer heated by exothermic reactions due to 650-750 ^{° C} (EA and FBCCH other technological processes of mine firing in non-ferrous metallurgy, Alma-Ata, Science of the Kazakh SSR, 1973, p. 206).

Данный способ также не позволяет достичь поставленной цели, так как применяемый интервал температур не позволяет обеспечить достаточно высокое извлечение рения и осмия в газовую фазу, а оборот части обожженного материала в шихту грануляции снижает производительность печи и увеличивает энергозатраты. Кроме того применение воздуха не обеспечивает достаточно высокой степени отгонки рения и осмия. This method also does not allow to achieve the goal, since the temperature range does not allow for a sufficiently high extraction of rhenium and osmium in the gas phase, and the circulation of part of the calcined material in the granulation mixture reduces the productivity of the furnace and increases energy consumption. In addition, the use of air does not provide a sufficiently high degree of distillation of rhenium and osmium.

Известен способ восстановительной электроплавки свинцовистых ренийсодержащих пылей медных заводов, включающий предварительную грануляцию пыли, добавку в шихту соды, загрузку коксика и железного скрапа и обеспечение отгонки рения в газовую фазу при 1150^оС (Смирнов М.П. и др. Комплексная переработка свинец-ренийсодержащих пылей медных заводов. Цветные металлы, 1984, N 6, с. 3-6).Known electric smelting reduction method rhenium-containing dusts leaded copper plants, comprising a preliminary dust granulation additive in the charge of soda, loading the scrap iron and coke fines and ensure stripping of rhenium in the gas phase at 1150 ^{° C} (MP Smirnov et al. Complex processing lead-rhenium dust of copper plants. Non-ferrous metals, 1984, N 6, S. 3-6).

Недостатками прототипа являются следующие: при вышеуказанных условиях осмий преимущественно остается в расплаве, тогда как цинк, кадмий и частично свинец и золото возгоняются вместе с рением, т.е. селективной отгонки рения и высокого извлечения осмия в газовую фазу не происходит. The disadvantages of the prototype are as follows: under the above conditions, osmium predominantly remains in the melt, while zinc, cadmium and partially lead and gold are sublimated with rhenium, i.e. selective distillation of rhenium and high extraction of osmium in the gas phase does not occur.

Целью изобретения является обеспечение избирательной отгонки рения и сопутствующего ему осмия в газовую фазу при высоком извлечении и минимальном пылеобразовании. The aim of the invention is the provision of selective distillation of rhenium and its accompanying osmium into the gas phase with high recovery and minimal dust formation.

Согласно изобретению в способе отгонки рения и осмия в газовую фазу из свинцовистых ренийсодержащих пылей и сернокислотных шламов медного производства, включающем грануляцию исходного сырья и его нагрев, который производят до 750-850^оС с пропусканием через слой гранулированного сырья газов, содержащих не менее 5 мас. сернистого газа.According to the invention the stripping process osmium and rhenium in the gas phase of leaded rhenium-containing dust and sludge in sulfuric acid copper production, comprising granulation of the feedstock and its heating, which produce up to 750-850 ^{° C} by passing through a layer of granulated feedstock gases containing at least 5 wt . sulfur dioxide.

Непосредственный технический результат заключается в том, что: во-первых, сырье прогревается до температуры, при которой происходит эффективная отгонка рения и осмия, переход же остальных компонентов в газовую фазу незначителен; во-вторых, пропускание горячих газов через слой гранулированного материала уменьшает пылеобразование, так как сам слой выполняет роль своеобразного фильтра; в-третьих, добавка сернистого газа приводит к образованию сульфатов металлов, которые являются более устойчивыми, чем находящиеся в исходном сырье перренаты тех же металлов, и, тем самым, сернистый ангидрид способствует вытеснению рения и осмия в газовую фазу. The immediate technical result is that: firstly, the raw material is heated to a temperature at which the effective distillation of rhenium and osmium occurs, while the transition of the remaining components to the gas phase is negligible; secondly, the transmission of hot gases through a layer of granular material reduces dust formation, since the layer itself acts as a kind of filter; thirdly, the addition of sulfur dioxide leads to the formation of metal sulfates, which are more stable than the perrenates of the same metals contained in the feedstock, and, thus, sulfur dioxide promotes the displacement of rhenium and osmium into the gas phase.

В то же время получение технического результата обеспечивает появление у объекта изобретения в целом ряда новых полезных свойств, заключающихся в том, что происходит максимально возможная и избирательная отгонка рения и осмия в газовую фазу из данного конкретного сырья, которое по данным элементам является бедным и к тому же не позволяет проводить предварительное обогащение, например, методом сульфатизации, так как его основным компонентом является сульфат свинца, не растворимый в воде. Таким образом предлагаемое изобретение позволяет решить сложную техническую проблему эффективной переработки данного сырья. At the same time, obtaining a technical result ensures that the object of the invention as a whole has a number of new useful properties, namely, that the maximum possible and selective distillation of rhenium and osmium into the gas phase occurs from this particular raw material, which is poor in these elements and however, it does not allow preliminary enrichment, for example, by the sulfatization method, since its main component is lead sulfate, insoluble in water. Thus, the present invention allows to solve the difficult technical problem of efficient processing of this raw material.

Способ реализуют следующим образом. The method is implemented as follows.

Сырье свинцовистые ренийсодержащие пыли и сернокислотные шламы медного производства предварительно гранулируют, после чего обжигают в шахтной печи при 750-850^оС, с пропусканием через слой гранул горячих газов, в которых предварительно обеспечена концентрация сернистого ангидрида не менее 5 мас. Далее осуществляют отвод газовой фазы, из которой в дальнейшем известными методами извлекают рений и осмий.Raw materials, lead rhenium-containing dust and sulfuric sludge from copper production are pre-granulated, and then calcined in a shaft furnace at 750-850 ^о С, with passing through the layer of granules of hot gases in which the concentration of sulfur dioxide is not less than 5 wt. Next, the gas phase is removed, from which rhenium and osmium are subsequently extracted by known methods.

Заданный интервал температур обжига сырья в присутствии сернистого газа обеспечивает максимально эффективное течение процесса, так как в таких условиях при температурах обжига ниже 750^оС и выше 850^оС с снижается извлечение рения и осмия в газовую фазу. Добавка сернистого газа за счет образования более устойчивых сульфатов металлов приводит к более интенсивному вытеснению рения и осмия в газовую фазу в данном интервале температур.The predetermined firing temperature range feedstock in the presence of sulfur dioxide it provides the most efficient for the process, since in such conditions at firing temperatures below 750 ^{° C} and above 850 ^{° C} with reduced recovery of rhenium and osmium in the gas phase. The addition of sulfur dioxide due to the formation of more stable metal sulfates leads to a more intense displacement of rhenium and osmium into the gas phase in this temperature range.

При этом вместе с ними возгоняется только часть содержащегося в шихте мышьяка, переход же остальных многочисленных компонентов сырья в газовую фазу и пылевынос незначителен, т.е. происходит селективное отделение рения и осмия от других компонентов сырья, обеспечивается получение богатого концентрата рения и осмия. At the same time, only part of the arsenic contained in the charge is sublimated with them, while the transition of the remaining numerous components of the feed to the gas phase and dust removal is insignificant, i.e. there is a selective separation of rhenium and osmium from other components of the raw material, provides a rich concentrate of rhenium and osmium.

Результаты экспериментов представлены в таблице. The experimental results are presented in the table.

Использование заявленного решения по сравнению со всеми известными средствами аналогичного назначения обеспечивает следующие преимущества: высокие показатели извлечения рения и осмия из достаточно бедного сырья; надежная селективность извлечения рения и осмия в газовую фазу. Using the claimed solution in comparison with all known means of a similar purpose provides the following advantages: high rates of extraction of rhenium and osmium from fairly poor raw materials; reliable selectivity for the extraction of rhenium and osmium in the gas phase.

Claims

METHOD OF RHINIUM AND OSMOSIUM DISTRIBUTION TO A GAS PHASE OF LEAD-FREE RHENIUM-CONTAINING DUSTS AND SULFURIC ACID Sludge OF COPPER PRODUCTION, including granulation of the feedstock and its heating, characterized in that the heating is made up to 750 850 ^° C with no less than 5% passing gas through a layer sulfur dioxide.