RU2051193C1

RU2051193C1 - Method for elimination of rhenium and osmium into gaseous phase from plumbous rhenium-bearing dusts and copper production sulfuric acid sludges

Info

Publication number: RU2051193C1
Application number: RU93046526A
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 extraction method. SUBSTANCE: method involves heating to 800-900 C by conducting gases through layer of pelleted 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.

Техническая задача, решаемая изобретением, связана с проблемами совершенствования технологий переработки отходов медного производства с целью извлечения таких редких элементов, как рений и осмий, уникальность и многообразие свойств которых обеспечивает их постоянный высокий спрос на внутреннем и международном рынке. Разработанная технология обеспечивает максимальную избирательную отгонку рения и сопутствующего ему осмия в газовую фазу для последующего их извлечения известными методами. The technical problem solved by the invention is associated with the problems of improving the technology of processing copper waste in order to extract rare elements such as rhenium and osmium, the uniqueness and diversity of properties of which ensures their constant high demand in the domestic and international market. The developed technology provides the maximum selective distillation of rhenium and its accompanying osmium into the gas phase for their subsequent extraction by known methods.

Известен 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).A method of obtaining osmium anode slimes from the electrolytic refining of nickel, 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 phase the main part 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 получать 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 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 (Букетов 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 Buketov and 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. 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.

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, не позволяющими достичь поставленной цели, 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, which does not allow to achieve the goal, are as follows: under the above conditions, osmium mainly 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 минимальном пылеобразовании. The aim of the invention is the provision of selective distillation of rhenium and its accompanying osmium into the gas phase with minimal dust formation.

Согласно изобретению в способе извлечения 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 800-900^оС с пропусканием газов через слой гранулированного сырья.According to the invention a method of rhenium and osmium 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 800-900 ^{° C} by passing a gas through the bed of granular material.

Непосредственный технический результат, который может быть получен при реализации заявленной совокупности признаков, заключается в том, что с одной стороны сырье прогревается до температуры, при которой происходит отгонка рения и осмия, переход же остальных компонентов в газовую фазу незначителен, а с другой стороны пропускание горячих газов через слой гранулированного материала уменьшает пылеобразование, так как сам слой выполняет роль своеобразного фильтра. The immediate technical result that can be obtained by implementing the claimed combination of features is that, on the one hand, the raw material is heated to a temperature at which rhenium and osmium are distilled off, while the transition of the remaining components to the gas phase is negligible, and on the other hand, the transmission of hot gases through a layer of granular material reduces dust formation, since the layer itself acts as a kind of filter.

Новые полезные свойства заключаются в том, что происходит 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, заявленное решение позволяет решить сложную техническую проблему эффективной переработки данного сырья. The new useful properties are that rhenium and osmium are selectively distilled into the gas phase from this particular raw material, which is poor in these elements and also does not allow preliminary enrichment, for example, by sulfatization, since sulfate is its main component lead, insoluble in water. Thus, the claimed solution allows you to solve the complex technical problem of efficient processing of this raw material.

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

Сырье свинцовистые ренийсодержащие пыли и шламы медного производства предварительно гранулируют, после чего обжигают в шахтной печи при 800-900^оС с пропусканием газов через слой гранулированного сырья. В дальнейшем из отходящих газов известными методами извлекают рений и осмий.Raw materials, lead rhenium-containing dusts and sludges from copper production are pre-granulated, and then calcined in a shaft furnace at 800-900 ^о С with passing gases through a layer of granular raw materials. Subsequently, rhenium and osmium are extracted from the exhaust gases by known methods.

Заданный интервал температур обжига сырья обеспечивает эффективное течение процесса, так как при температурах обжига ниже 800^оС снижается отгонка рения и осмия по величине, а при температурах выше 900^оС значительно уменьшается масса огарка, так как вместе с рением и осмием происходит переход в газовую фазу других компонентов сырья, т.е. снижается селективность отгонки, а также наблюдается спекание материала, нарушающее процесс обжига. В заданном же интервале температур обжига происходит отгонка рения более чем на 80% и осмия более чем на 90% что подтверждается результатами испытаний, приведенных в таблице.The predetermined raw firing temperature range provides effective during the process, since the firing temperatures lower than 800 ^{° C} decreases stripping rhenium and osmium in magnitude, and at temperatures above 900 ^{° C} is significantly reduced calcine mass, as with the rhenium and osmium transition occurs in the gas phase of other components of the feed, i.e. distillation selectivity is reduced, and sintering of the material is observed, disrupting the firing process. In the specified range of firing temperatures, rhenium is distilled off by more than 80% and osmium by more than 90%, which is confirmed by the test results shown in the table.

При этом вместе с ними возгоняется и 30-60 мас. мышьяка, переход же остальных многочисленных компонентов сырья в газовую фазу незначителен, т.е. происходи селективное отделение рения и осмия от других компонентов сырья, обеспечивается получение богатого концентрата рения и осмия. Этому также в значительной степени способствует пропускание горячих газов через слой сырья, так как при этом существенно уменьшается пылеобразование. At the same time, 30-60 wt. arsenic, the transition of the remaining numerous components of the feed into the gas phase is negligible, i.e. selective separation of rhenium and osmium from other components of the raw material occurs, and a rich concentrate of rhenium and osmium is obtained. This is also greatly facilitated by the transmission of hot gases through a layer of raw materials, since this significantly reduces dust formation.

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

Claims

METHOD FOR RHINIUM AND OSMOSIUM DISTRIBUTION TO A GAS PHASE OF LEAD RHINE-CONTAINING DUSTS AND SULFURIC ACID SLUPS OF COPPER PRODUCTION, including granulation of the feedstock and its heating, characterized in that the granules are heated up to 800 900 ^o with the passage of gases through the layer.