RU2133290C1 - Method of metal recovery from metal-containing granular materials - Google Patents

Method of metal recovery from metal-containing granular materials Download PDF

Info

Publication number
RU2133290C1
RU2133290C1 RU98117207/02A RU98117207A RU2133290C1 RU 2133290 C1 RU2133290 C1 RU 2133290C1 RU 98117207/02 A RU98117207/02 A RU 98117207/02A RU 98117207 A RU98117207 A RU 98117207A RU 2133290 C1 RU2133290 C1 RU 2133290C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
leaching
solution
metal
washing
metals
Prior art date
Application number
RU98117207/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
К.М. Элькинд
В.М. Смирнова
К.Н. Тишков
И.Г. Трунова
Original Assignee
Нижегородский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нижегородский государственный технический университет filed Critical Нижегородский государственный технический университет
Priority to RU98117207/02A priority Critical patent/RU2133290C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2133290C1 publication Critical patent/RU2133290C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: methods of leaching metal-containing granular materials; may be used in heavy metals recovery from slimes of electroplating processes, sludges of sewage waters and ores in nonferrous metallurgy. SUBSTANCE: method includes multistage counterflow treatment with leaching solution and subsequent withdrawal of solution and separation of solved metals from treated leaching solution, correction and return of solution for leaching, washing of undissolved sediments with water, concentration of washing waters to content corresponding to leaching solution, and its return to leaching cycle. Treatment with leaching solution and washing are carried out troughs with filtering bottom, with granular metal-containing material placed on troughs with their vibration in vertical plane relative to leaching solution. EFFECT: simplified process, intensified leaching, reduced power consumption and labor input. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к выщелачиванию металлосодержащих зернистых материалов и может быть использовано при извлечении тяжелых металлов из гальваношламов, осадков сточных вод и руд в цветной металлургии. The invention relates to the leaching of metal-containing granular materials and can be used in the extraction of heavy metals from galvanic sludge, sewage sludge and ores in non-ferrous metallurgy.

Известен способ для удаления тяжелых металлов из куч мусора, очистных шламов и почвы (патент ФРГ N 3836035, МКИ A 65 D 3/00 от 13.06.90), заключающийся в том, что отходы, содержащие тяжелые металлы, орошаются кислотами или водой, обогащенной водородными ионами. Благодаря этому происходит вытеснение минеральных или биологических веществ, связывающих тяжелые металлы, и вымывание их из обрабатываемых отходов. Обрабатывающий раствор, содержащий тяжелые металлы, отделяется от твердой фазы с помощью дренажной системы. A known method for removing heavy metals from heaps of waste, sewage sludge and soil (German patent N 3836035, MKI A 65 D 3/00 from 06/13/90), which consists in the fact that waste containing heavy metals is irrigated with acids or water enriched hydrogen ions. Due to this, the displacement of mineral or biological substances that bind heavy metals is displaced and their washing out of the processed waste. A heavy metal treatment solution is separated from the solid phase by a drainage system.

Недостатком этого способа является то, что при орошении происходит уплотнение обрабатываемых отходов, что приводит к уменьшению скорости протока обрабатывающего раствора и, как следствие, к уменьшению скорости выщелачивания. Это, в свою очередь, приводит к увеличению длительности процесса и снижает производительность оборудования. Одновременно при таком способе обработки металлосодержащих отходов увеличивается вынос фракций малого размера обрабатываемых отходов, что способствует забивке трубопроводов, запорной арматуры и т.п. Кроме того, выгрузка обрабатываемого материала плохо поддается механизации и связана с большими энергозатратами. The disadvantage of this method is that during irrigation, the treated waste is densified, which leads to a decrease in the flow rate of the treatment solution and, as a result, to a decrease in the leaching rate. This, in turn, leads to an increase in the duration of the process and reduces the productivity of the equipment. At the same time, with this method of processing metal-containing waste, the removal of small fractions of the processed waste increases, which contributes to the clogging of pipelines, valves, etc. In addition, the unloading of the processed material is difficult to mechanize and is associated with high energy consumption.

Известен способ выщелачивания зернистых металлосодержащих материалов (патент РФ N 2044083, кл. C 22 B 11/00 11/08 от 11.05.93), заключающийся в том, что через слой материала просачивается раствор, а затем выведенные из процесса просачивания раствор и материал объединяют, подвергают агитации (перемешиванию), затем разделяют и повторно подают в процесс просачивания. Причем на агитацию выводят 10-100 мас.% в час от общего количества материала и ведут агитационное выщелачивание при соотношении жидкой (Ж) и твердой (Т) фаз Ж:Т = (3-10): 1. Отделение жидкой фазы от твердой производится с помощью гидроциклонов. A known method of leaching granular metal-containing materials (RF patent N 2044083, class C 22 B 11/00 11/08 of 05/11/93), which consists in the fact that a solution leaks through a layer of material, and then the solution and material removed from the leaking process are combined , subjected to agitation (mixing), then separated and re-served in the process of seepage. Moreover, 10-100 wt.% Per hour of the total amount of material is brought to agitation and agitation leaching is carried out with the ratio of liquid (W) and solid (T) phases W: T = (3-10): 1. The liquid phase is separated from the solid using hydrocyclones.

Это способ обеспечивает высокую степень извлечения металлов (85-95%), но малоэффективен как при плотных (Ж:Т < 3:1), так и при разбавленных пульпах (Ж: Т > 10:1). Другим недостатком этого способа является потребность в дополнительном оборудовании (агитаторы, гидроциклоны), большие объемы используемых растворов. This method provides a high degree of metal extraction (85-95%), but is ineffective both with dense (L: T <3: 1) and diluted pulps (L: T> 10: 1). Another disadvantage of this method is the need for additional equipment (agitators, hydrocyclones), large volumes of solutions used.

Из известных технических решений наиболее близким способом того же назначения, выбранным в качестве прототипа, является способ выщелачивания металлов (Ю. В.Баймаков, А.И.Журин. Электролиз в гидрометаллургии. М. : Металлургиздат, 1963, с. 420-427), заключающийся в том, что в емкости на горизонтально расположенной решетке размещают слой твердого зернистого металлосодержащего материала, через который пропускают обрабатывающий раствор. Жидкость просачивается снизу через слой металлосодержащего материала (так называемый процесс "перколяции"), за счет чего происходит выщелачивание металлов. Of the known technical solutions, the closest method of the same purpose, selected as a prototype, is a method of leaching metals (Yu. V. Baimakov, A. I. Zhurin. Electrolysis in hydrometallurgy. M.: Metallurgizdat, 1963, p. 420-427) consisting in the fact that a layer of solid granular metal-containing material is placed in a container on a horizontally located grate, through which a processing solution is passed. Liquid seeps from below through a layer of metal-containing material (the so-called “percolation” process), due to which the leaching of metals occurs.

Как правило, выщелачивание производится противотоком на каскаде емкостей. Оборотный раствор поступает в емкость с наиболее выщелоченным зернистым металлосодержащим материалом и по мере обогащения металлами проходит через емкости с материалом, все менее подвергавшимся выщелачиванию. Последняя емкость заполнена свежим металлосодержащим материалом. As a rule, leaching is performed countercurrently on a cascade of containers. The circulating solution enters the container with the most leached granular metal-containing material and, as the metals are enriched, passes through the container with material that has been less leached. The last container is filled with fresh metal-containing material.

После выщелачивания в течение времени, определяемого технологическим регламентом, емкость ставится на промывку, а затем на разгрузку выщелоченного материала. Часть промывных вод поступает в общую схему циркуляции обрабатывающего раствора для пополнения потерь воды, а остальная часть поступает на очистку. After leaching for a period of time determined by the technological regulations, the tank is put to washing and then to unload leached material. Part of the wash water enters the general circuit of the processing solution to replenish water losses, and the rest goes to the treatment.

Обрабатывающий раствор после насыщения металлами поступает на извлечение металлов известным способом, например электролизом. После выделения металлов раствор вновь поступает на выщелачивание по описанной выше схеме. After saturation with the metals, the treatment solution is fed to the extraction of metals in a known manner, for example by electrolysis. After the separation of metals, the solution again enters the leach according to the scheme described above.

Недостатком этого способа является невысокая скорость процесса, низкая степень извлечения металлов (70-80%). При наличии в обрабатывающем растворе легких и мелких фракций происходит их унос, забивка трубопроводов и арматуры. Если эти фракции могут быть утилизированы, то затрудняется их сбор и переработка. The disadvantage of this method is the low speed of the process, the low degree of metal extraction (70-80%). If light and small fractions are present in the processing solution, they are carried away, and pipelines and fittings are clogged. If these fractions can be disposed of, their collection and processing is difficult.

Для отделения после выщелачивания твердой фазы от жидкой требуется специальное оборудование (отстойники, фильтры, гидроциклоны и т.д.). To separate the solid phase from the liquid after leaching, special equipment is required (sedimentation tanks, filters, hydrocyclones, etc.).

Задача, решаемая предлагаемым способом, - усовершенствование процесса выщелачивания при извлечении тяжелых металлов из зернистых металлосодержащих материалов (шламов, осадков сточных вод, руд и т.п.). The problem solved by the proposed method is the improvement of the leaching process during the extraction of heavy metals from granular metal-containing materials (sludge, sewage sludge, ores, etc.).

Технический результат от использования изобретения заключается в упрощении технологического процесса, интенсификации процесса выщелачивания, снижении энергозатрат, уменьшении трудоемкости. The technical result from the use of the invention is to simplify the process, to intensify the leaching process, reduce energy consumption, reduce the complexity.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе извлечения металлов из металлосодержаших зернистых материалов путем многоступенчатой противоточной обработки выщелачивающим раствором с последующими выделением растворенных металлов из отработанного выщелачивающего раствора, корректировкой, и возвращением раствора на выщелачивание, промывкой нерастворенного осадка водой и концентрированием промывных вод до состава, соответствующего выщелачивающему раствору, и возвращением в цикл выщелачивания, обработку выщелачивающим раствором и промывку осуществляют на лотках с фильтрующим дном с помещенным на них металлосодержащим зернистым материалом при колебательных движениях лотков в вертикальной плоскости относительно выщелачивающего раствора. The specified technical result is achieved by the fact that in the method of extracting metals from metal-containing granular materials by multistage countercurrent treatment with a leaching solution, followed by separation of dissolved metals from the spent leaching solution, adjustment, and returning the solution to leaching, washing the insoluble precipitate with water and concentrating the wash water to the composition, corresponding to the leaching solution, and returning to the leaching cycle, leaching treatment yuschim solution and washing is carried out on trays with a filter bottom are placed on the metal-containing particulate material with the vibrational movement of the tray in a vertical plane relative to the leach solution.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Зернистый металлосодержащий материал помещают на лотки с фильтрующим дном, которые имеют прямоугольную форму, выполнены из материалов, стойких к обрабатывающему раствору. В дне лотка в определенном порядке просверлены отверстия для прохода жидкости, а с внутренней стороны на дне закреплен фильтрующий материал из химически стойкой ткани, например полипропиленовой. Слой зернистого материала на лотке составляет 15-25 мм, при этом борта лотка должны быть выше слоя зернистого материала на 20-30 мм. Granular metal-containing material is placed on trays with a filter bottom, which are rectangular in shape, made of materials resistant to the processing solution. In the bottom of the tray, holes were drilled in a certain order for the passage of liquid, and filter material from a chemically resistant fabric, for example polypropylene, was fixed on the inside of the bottom. The layer of granular material on the tray is 15-25 mm, while the sides of the tray should be 20-30 mm higher than the layer of granular material.

Лотки с зернистым материалом подают на первую ступень обработки выщелачивающим раствором. Обработку ведут таким образом, что слой зернистого материала, расположенный на лотке, совершает вместе с лотком колебательные движения в вертикальной плоскости в емкости с обрабатывающим раствором. За счет таких колебательных движений при ходе лотка вниз происходит просачивание обрабатывающего раствора через фильтрующее дно лотка и слой зернистого материала внутрь лотка. При ходе лотка вверх обрабатывающий раствор перетекает в объем емкости с обрабатывающим раствором, при этом фильтрующее дно предотвращает унос частиц зернистого материала из лотка. Ход лотка выбирают таким образом, чтобы при его нахождении в нижней точке весь слой зернистого материала был покрыт раствором, а при нахождении его в верхней точке слой материала был свободен от раствора, при этом сам лоток полностью не выходил бы из раствора, содержащегося в емкости. Такое проведение процесса снижает энергозатраты на проведение процесса, так как на тела, погруженные в жидкость, действует выталкивающая сила Архимеда. Колебательные движения лоткам придают механическим приводом любого известного типа, например, с помощью кулачкового механизма (А.Ф. Крайнев. Словарь - справочник по механизмам. М.: Машиностроение, 1987 г., 190 с.). Trays with granular material are fed to the first stage of treatment with a leach solution. The treatment is carried out in such a way that a layer of granular material located on the tray performs oscillatory movements together with the tray in a vertical plane in the container with the processing solution. Due to such oscillatory movements during the downward movement of the tray, the treatment solution leaks through the filtering bottom of the tray and a layer of granular material into the tray. When the tray moves upward, the treatment solution flows into the volume of the container with the treatment solution, while the filter bottom prevents the entrainment of particles of granular material from the tray. The course of the tray is chosen so that when it is at the bottom point, the entire layer of granular material is covered with a solution, and when it is at the top point, the layer of material is free of solution, while the tray itself would not completely leave the solution contained in the container. Such a process reduces the energy consumption for the process, as the buoyant force of Archimedes acts on bodies immersed in a liquid. Oscillatory movements of the trays are attached by a mechanical drive of any known type, for example, using a cam mechanism (A.F. Krainev. Dictionary - a reference to mechanisms. M: Engineering, 1987, 190 p.).

При следующем ходе лотка вниз через фильтрующее дно и слой зернистого материала происходит просачивание свежей порции обрабатывающего раствора. Последовательное совершение лотком с зернистым материалом колебательных движений в вертикальной плоскости и соответствующее изменение направления потока обрабатывающего раствора относительно слоя зернистого материала приводят слой зернистого материала во взвешенное состояние. За счет этого происходит увеличение поверхности взаимодействия жидкой и твердой фаз, уменьшение диффузионных ограничений и возрастание скорости выщелачивания. Кроме того, колебательные движения лотков с фильтрующим дном в вертикальной плоскости предотвращают забивку пор фильтрующего материала дна за счет восходящих потоков жидкой фазы при ходе лотков вниз. The next time the tray moves down through the filter bottom and a layer of granular material, a fresh portion of the treatment solution seeps out. The successive execution by the tray with the granular material of the oscillatory movements in the vertical plane and the corresponding change in the flow direction of the processing solution relative to the layer of granular material bring the layer of granular material into suspension. Due to this, there is an increase in the interaction surface of the liquid and solid phases, a decrease in diffusion restrictions and an increase in the leaching rate. In addition, the oscillatory movements of the trays with a filter bottom in a vertical plane prevent clogging of the pores of the filter material of the bottom due to ascending flows of the liquid phase during the trays down.

После обработки на первой ступени лоток с зернистым материалом перемещают на вторую ступень, где происходит обработка более чистым раствором таким же образом, как и на первой ступени, затем лоток перемещают на третью ступень с еще более чистым раствором и так далее. Количество ступеней обработки определяется требуемой степенью извлечения металлов и физико-химическими свойствами обрабатываемого материала и выщелачивающего раствора. After processing in the first stage, the tray with granular material is moved to the second stage, where the treatment with a cleaner solution takes place in the same way as in the first stage, then the tray is moved to the third stage with an even cleaner solution and so on. The number of stages of processing is determined by the required degree of extraction of metals and physico-chemical properties of the processed material and leach solution.

Обрабатывающий раствор с первой ступени выщелачивания по мере увеличения содержания растворенных металлов частично или полностью выводят на извлечение металлов, заменяя его на более чистый со второй ступени обработки, раствор на второй ступени заменяется на раствор с третьей ступени и т.д.. На последней ступени выщелачивания зернистый материал обрабатывают свежим раствором. The treatment solution from the first leaching stage, as the content of dissolved metals increases, is partially or completely withdrawn to the extraction of metals, replacing it with a cleaner one from the second stage of processing, the solution in the second stage is replaced by a solution from the third stage, etc. .. At the last leaching stage the granular material is treated with a fresh solution.

Извлечение металлов из отработанных выщелачивающих растворов производят любым известным способом, например электролизом (Ю.В. Баймаков, А.И. Журин. Электролиз в гидрометаллургии. М.: Металлургия, 1963 г.). После чего обрабатывающий раствор корректируют по составу и возвращают на выщелачивание, создавая, таким образом, замкнутый технологический цикл по выщелачивающему раствору. Extraction of metals from spent leaching solutions is carried out by any known method, for example, by electrolysis (Yu.V. Baimakov, A.I. Zhurin. Electrolysis in hydrometallurgy. M: Metallurgy, 1963). After that, the processing solution is adjusted according to the composition and returned to leaching, thus creating a closed process cycle for the leaching solution.

После прохождения всех ступеней обработки на лотках остается осадок, не содержащий выщелоченных тяжелых металлов, но который механически уносит с собой обрабатывающий раствор, по объему примерно равный объему слоя зернистого материала. After passing through all the stages of processing, a precipitate remains on the trays that does not contain leached heavy metals, but which mechanically carries away the processing solution with a volume approximately equal to the volume of a layer of granular material.

Для уменьшения потерь извлекаемых металлов за счет уноса с лотком и слоем зернистого материала и, следовательно, повышения степени извлечения металлов, лотки с нерастворенным осадком поступают на отмывку, которая производится так же противотоком при качании лотков в вертикальной плоскости аналогично тому, как проводилось выщелачивание. To reduce losses of recoverable metals due to ablation with a tray and a layer of granular material and, consequently, to increase the degree of extraction of metals, trays with undissolved sludge are washed, which is also countercurrent when the trays are swinging in a vertical plane in the same way as leaching was performed.

Промывные воды направляются на концентрирование известным способом, например испарением (Чернобыльский П.И. Выпарные установки. Киев.: Высшая школа, 1970 г. ), до концентраций, соответствующих выщелачивающему раствору, после чего сконцентрированный раствор возвращают в цикл выщелачивания, что позволяет сократить расход реагентов, повысить степень извлечения металлов. Wash water is sent for concentration in a known manner, for example by evaporation (Chernobyl P.I. Evaporation plants. Kiev .: Higher School, 1970), to concentrations corresponding to the leaching solution, after which the concentrated solution is returned to the leaching cycle, which reduces consumption reagents, increase the degree of metal extraction.

Пары воды после конденсации возвращают на промывку и таким образом создают замкнутый технологический цикл по промывным водам. Water vapor after condensation is returned to the washing and thus create a closed process cycle for washing water.

Оставшийся на лотках осадок после выщелачивания и промывки при необходимости (например, в случае их дальнейшей утилизации) направляют на операцию сушки. The residue remaining on the trays after leaching and washing, if necessary (for example, in case of their further disposal), is sent to the drying operation.

Пример осуществления способа. An example implementation of the method.

Способ выщелачивания зернистых металлосодержащих материалов осуществляют в соответствии со схемой, изображенной на чертеже, где 1 - лоток с зернистым металлосодержащим материалом, 2, 3, 4, 5 - емкости с выщелачивающим раствором, 6 - электролизер для выделения металла, 7 - емкость для приготовления и корректировки выщелачивающего раствора, 8, 9, 10 - емкости с промывной водой, 11 - испаритель, 12 - конденсатор, 13 - сушилка. The method of leaching granular metal-containing materials is carried out in accordance with the diagram shown in the drawing, where 1 is a tray with granular metal-containing material, 2, 3, 4, 5 are containers with a leach solution, 6 is an electrolyzer for metal recovery, 7 is a container for preparation and adjustments of the leach solution, 8, 9, 10 - tanks with washing water, 11 - evaporator, 12 - condenser, 13 - dryer.

Лоток 1 с фильтрующим дном со слоем зернистого материала - гальваношламом (состав см. в таблице) - толщиной 1-2 см поступает в емкость 2 с выщелачивающим раствором, например 7 - 12% серной кислотой при температуре 40 - 50oC и соотношении жидкой фазы и твердой Ж:Т=10: 1. При помощи устройства качения лоток с гальваношламом совершает колебания в вертикальной плоскости с частотой 0,5-2 с-1. Время обработки 15-30 минут. При этом протекает реакция
MeO + H2SO4 ---> MeSO4 + H2O.
Tray 1 with a filter bottom with a layer of granular material - galvanic sludge (composition see table) - 1-2 cm thick enters the container 2 with a leaching solution, for example 7 - 12% sulfuric acid at a temperature of 40 - 50 o C and the ratio of the liquid phase and solid W: T = 10: 1. Using a rolling device, the galvanized sludge tray oscillates in a vertical plane with a frequency of 0.5-2 s -1 . Processing time 15-30 minutes. In this case, the reaction proceeds.
MeO + H 2 SO 4 ---> MeSO 4 + H 2 O.

Затем лоток перемещают в емкость 3, где обрабатывают свежей порцией 7-12% серной кислоты при температуре 40-50oC в течение 15-20 минут и частоте колебаний 0.5-2 с-1. Далее лоток последовательно переносят в емкости 4 и 5, где также обрабатывают 7-12% серной кислотой при температуре 40-50oC, частоте колебаний лотка 0.5-2.0 с-1 и времени обработки 15-30 минут.Then the tray is moved to the tank 3, where it is treated with a fresh portion of 7-12% sulfuric acid at a temperature of 40-50 o C for 15-20 minutes and a vibration frequency of 0.5-2 s -1 . Next, the tray is sequentially transferred to containers 4 and 5, where it is also treated with 7-12% sulfuric acid at a temperature of 40-50 o C, the oscillation frequency of the tray is 0.5-2.0 s -1 and the processing time is 15-30 minutes.

При этом в раствор переходит основная часть металлов (таблица). На лотке остается осадок, содержащий в основном сульфат кальция. После этого лоток последовательно переносят в емкости 8,9, 10, где производится промывка нерастворенного осадка, оставшегося на лотке после операции выщелачивания на позициях 2, 3, 4, 5. Промывка осуществляется водой при комнатной температуре (20-25oC) и частоте колебаний лотков 0.5 - 2.0 с-1. Время обработки - 15-30 минут на каждой ступени. Отмывка осадка позволяет увеличить степень извлечения металла из гальваношламов (таблица). В сушилке 13 нерастворенный осадок просушивают потоком воздуха при Т=25-45 oC до воздушно сухого состояния (влажность составляет 20-30%) и может быть использован в качестве добавки к вяжущим материалам (цемент, гипс) в количестве до 10% от массы вяжущего материала. По мере выщелачивания растет содержание металлов в обрабатывающих растворах, при этом содержание металлов по емкостям соответствует следующему ряду C2>C3>C4>C5. Содержание свободной кислоты уменьшается в обратном направлении. Увеличение содержания металлов в обрабатывающих растворах и соответствующее этому уменьшение содержания свободной кислоты приводит к снижению скорости процесса и уменьшению степени извлечения металлов из гальваношлама. Для обеспечения высокой скорости выщелачивания постоянно подводят более чистую кислоту в направлении от позиции 5 к позиции 2. Чистая кислота вытесняет раствор из емкости 5, который самотеком поступает в емкость 4, из емкости 4 раствор перетекает в емкость 3, из емкости 3 в емкость 2. Из емкости 2 наиболее насыщенный по тяжелым металлам раствор поступает на извлечение металлов известным способом, например электролизом.In this case, the bulk of the metals passes into the solution (table). A precipitate remains on the tray, containing mainly calcium sulfate. After that, the tray is sequentially transferred to containers 8.9, 10, where the undissolved sediment remaining on the tray after leaching at positions 2, 3, 4, 5 is washed. The washing is carried out with water at room temperature (20-25 o C) and frequency oscillations of the trays 0.5 - 2.0 s -1 . Processing time - 15-30 minutes at each stage. Sludge washing allows to increase the degree of metal extraction from galvanic sludge (table). In the dryer 13, the undissolved precipitate is dried with an air stream at Т = 25-45 o C to an air-dry state (humidity is 20-30%) and can be used as an additive to cementitious materials (cement, gypsum) in an amount of up to 10% by weight cementitious material. As leaching occurs, the metal content in the processing solutions increases, while the metal content in the tanks corresponds to the following series C2>C3>C4> C5. The free acid content decreases in the opposite direction. An increase in the metal content in the processing solutions and a corresponding decrease in the content of free acid leads to a decrease in the process speed and a decrease in the degree of extraction of metals from galvanic sludge. To ensure a high leaching rate, more pure acid is constantly supplied in the direction from position 5 to position 2. Pure acid displaces the solution from tank 5, which flows by gravity into tank 4, from tank 4, the solution flows into tank 3, from tank 3 to tank 2. From the tank 2, the solution most saturated with heavy metals is fed to the extraction of metals in a known manner, for example by electrolysis.

В электролизере на катоде происходит выделение металла, а на аноде - выделение кислорода. Суммарная реакция в электролизере может быть записана следующим образом:
MeSO4 + H2O ± 2e ---> Me + H2SO4 + 1/2O2.
In the electrolyzer, metal is released at the cathode, and oxygen is released at the anode. The total reaction in the electrolyzer can be written as follows:
MeSO 4 + H 2 O ± 2e ---> Me + H 2 SO 4 + 1 / 2O 2 .

Таким образом, наряду с выделением металла в электролизере происходит регенерация выщелачивающего реагента - серной кислоты. При необходимости, очистка от остальных металлов, содержащихся в отработанном выщелачивающем растворе, может быть проведена любым известным способом, например методом ионного обмена (А. И. Родионов и др. Техника защиты окружающей среды. М.: Химия, 1989 г.). Thus, along with the release of metal in the electrolyzer, the leaching reagent, sulfuric acid, is regenerated. If necessary, purification from other metals contained in the spent leach solution can be carried out by any known method, for example, by the ion exchange method (A. I. Rodionov et al. Environmental protection engineering. M: Chemistry, 1989).

Регенерированный обрабатывающий раствор возвращают на выщелачивание, предварительно произведя корректировку и смешивая с чистым обрабатывающим раствором в емкости 7. The regenerated treatment solution is returned to leaching, after preliminary adjustment and mixing with a clean treatment solution in the tank 7.

Промывка нерастворенного осадка, оставшегося на лотках, после выщелачивания металлов из зернистого материала производится в емкостях 8, 9, 10 аналогично тому, как производится процесс вышелачивания, т.е. лотки и вода движутся во встречных направлениях, при этом в емкость 10 поступает чистая вода, а из емкости 8 вытекает вода с наибольшим содержанием растворимых компонентов. Поскольку на промывку поступает осадок из последней ступени выщелачивания, где используется "свежая" кислота, то основным компонентом промывной воды является растворяющий агент - серная кислота. Поэтому во избежание потерь растворяющего агента и металла с промывными водами, последние также подвергаются регенерации. Регенерацию проводят путем испарения части воды в испарителе 11 и доведения таким образом содержания растворяющего агента - серной кислоты до концентрации, соответствующей выщелачивающему раствору, т.е. 7 - 12% H2SO4. После чего кислота возвращается в цикл выщелачивания.After the leaching of metals from the granular material, the undissolved precipitate remaining on the trays is washed in containers 8, 9, and 10 in the same way as the leaching process, i.e. trays and water move in opposite directions, while clean water enters the tank 10, and water with the highest content of soluble components flows from the tank 8. Since sludge from the last leaching stage, where “fresh” acid is used, comes to the washing, the main component of the washing water is a dissolving agent - sulfuric acid. Therefore, in order to avoid loss of solvent and metal with wash water, the latter also undergo regeneration. Regeneration is carried out by evaporation of part of the water in the evaporator 11 and thus bringing the content of the dissolving agent, sulfuric acid, to a concentration corresponding to the leaching solution, i.e. 7-12% H 2 SO 4 . After which the acid returns to the leaching cycle.

Пары воды конденсируют в конденсаторе 12 и конденсат возвращают в промывной цикл. Water vapor is condensed in the condenser 12 and the condensate is returned to the washing cycle.

Таким образом, предлагаемый способ выщелачивания обеспечивает высокую степень извлечения металлов из зернистых материалов, увеличивает экологическую безопасность процесса за счет создания замкнутых циклов по обрабатывающим растворам и по промывным водам, позволяет значительно упростить технологический процесс, снизить энергозатраты и уменьшить трудоемкость за счет того, что все операции выделения металлов выполняются на лотках, не требуется перегрузка материала при переходе от одной ступени обработки к другой, исключения специальных операций и оборудования для отделения жидкой фазы от твердой, таких как вакуум-фильтрация, отстойники и т.п. Thus, the proposed leaching method provides a high degree of extraction of metals from granular materials, increases the environmental safety of the process by creating closed cycles for processing solutions and in wash water, can significantly simplify the process, reduce energy consumption and reduce the complexity due to the fact that all operations metal precipitations are carried out on trays; material overload is not required during the transition from one processing step to another; operations and equipment for separating the liquid phase from the solid, such as vacuum filtration, sedimentation tanks, etc.

Claims (1)

Способ извлечения металлов из металлосодержащих зернистых материалов путем многоступенчатой противоточной обработки выщелачивающим раствором с последующими выделением растворенных металлов из отработанного выщелачивающего раствора, корректировкой, возвращением раствора на выщелачивание, промывкой нерастворенного осадка водой, концентрированием промывных вод до состава, соответствующего выщелачивающему раствору, и возвращения в цикл выщелачивания, отличающийся тем, что обработку выщелачивающим раствором и промывку осуществляют на лотках с фильтрующим дном с помещенным на них зернистым металлосодержащим материалом при колебательных движениях лотков в вертикальной плоскости относительно выщелачивающего раствора. The method of extracting metals from metal-containing granular materials by multi-stage countercurrent treatment with a leach solution, followed by separation of dissolved metals from the spent leach solution, adjustment, return of the solution to leach, washing the insoluble precipitate with water, concentrating the wash water to the composition corresponding to the leach solution and returning to the cycle characterized in that the treatment with leach solution and washing t on trays with a filter bottom with granular metal-containing material placed on them during oscillatory movements of the trays in a vertical plane relative to the leach solution.
RU98117207/02A 1998-09-15 1998-09-15 Method of metal recovery from metal-containing granular materials RU2133290C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98117207/02A RU2133290C1 (en) 1998-09-15 1998-09-15 Method of metal recovery from metal-containing granular materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98117207/02A RU2133290C1 (en) 1998-09-15 1998-09-15 Method of metal recovery from metal-containing granular materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2133290C1 true RU2133290C1 (en) 1999-07-20

Family

ID=20210492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98117207/02A RU2133290C1 (en) 1998-09-15 1998-09-15 Method of metal recovery from metal-containing granular materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2133290C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502869C2 (en) * 2012-03-05 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук (ИППЭС КНЦ РАН) Geotechnological processing method of non-conditioned sulphide ore material containing non-ferrous metals and iron
WO2015075311A1 (en) 2013-11-20 2015-05-28 Outotec (Finland) Oy Method for direct leaching of coarse material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Баймаков Ю.В., Журин А.И. Электролиз в гидрометаллургии. - М.: Металлургиздат, 1963, с.420 - 427. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502869C2 (en) * 2012-03-05 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук (ИППЭС КНЦ РАН) Geotechnological processing method of non-conditioned sulphide ore material containing non-ferrous metals and iron
WO2015075311A1 (en) 2013-11-20 2015-05-28 Outotec (Finland) Oy Method for direct leaching of coarse material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2293691C (en) Method for separating and isolating precious metals from non precious metals dissolved in solutions
Beszedits Chromium removal from industrial wastewaters
FI88261C (en) FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV FOERBRAENNINGSRESTER SOM UPPSTAOR I EN FOERBRAENNINGSANLAEGGNING, I SYNNERHET I EN AVFALLSFOERBRAENNINGSANLAEGGNING
CN107096789A (en) Soils and sediments are repaired
US8968572B2 (en) Method and apparatus for the purification of water contaminated with sulfate ions and with heavy metal ions
CN212597897U (en) Flying dust washing processing system
CN109264898A (en) A kind of flying dust multistage dechlorination and water lotion decalcification softening process and its system
CN107673374A (en) Steel mill sinters flue dust and desulfurization waste liquor method of comprehensive utilization
CN209583824U (en) A kind of flying dust multistage dechlorination and water lotion decalcification melded system
FI66914B (en) FOERFARANDE FOER UTVINNING AV KOBOLT UR EN VATTENHALTIG AMMONIAKLOESNING
CN204803171U (en) Electroplating wastewater treatment device
Makovskaya et al. Leaching of non-ferrous metals from galvanic sludges
RU2133290C1 (en) Method of metal recovery from metal-containing granular materials
US5466426A (en) Method and apparatus for removing metal contamination from soil
RU2342192C2 (en) Method and instrument for material desorption
CN103074503B (en) Wastewater zero discharging system and method for vanadium extraction from stone coal
CN104229757B (en) A kind of method of dirty acid purification being processed to Returning process recycling
RU2142930C1 (en) Method of production of organomineral fertilizer from waste water sediments
CN107460341A (en) The method that recovery prepares cupric sulfate purified from copper containing scrap
SE441440B (en) PROCEDURE FOR CLEANING TENSID AND DETERGENTALLY RADIOACTIVE CONTAMINATED WASTE WATER
CN104496000B (en) Method for removing and recycling arsenic and antimony in water body by copper powder replacement
CN113501592A (en) Microwave circulation treatment system and process for waste etching liquid of printed circuit board
RU2623962C1 (en) Method of disposing brass waste and waste etching solutions
CN207525122U (en) The innoxious decrement disposal plant of biochemical sludge
WO2019037562A1 (en) Chemical leaching and separating method for contaminants in soil or solid waste and separation system thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040916