RU2254385C1 - Способ восстановления меди из сульфидных соединений - Google Patents
Способ восстановления меди из сульфидных соединений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2254385C1 RU2254385C1 RU2004103641/02A RU2004103641A RU2254385C1 RU 2254385 C1 RU2254385 C1 RU 2254385C1 RU 2004103641/02 A RU2004103641/02 A RU 2004103641/02A RU 2004103641 A RU2004103641 A RU 2004103641A RU 2254385 C1 RU2254385 C1 RU 2254385C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- sulfide
- reduction
- sulfur
- sulfide compounds
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии меди и может быть использовано для восстановления меди из ее сульфидных соединений в концентратах, штейнах и других материалах. Способ восстановления меди из сульфидных соединений включает восстановление меди сульфидной серой, при этом сульфидный медный материал зашихтовывают с едким натром в соотношении материал : едкий натр, равном 1:(0,5-2,0), и прогревают при температуре 400-650°С в течение 0,5-3,5 часов, обеспечивается восстановление меди из ее сульфидных соединений в условиях температур ниже температуры ее плавления при исключении образования газообразных серосодержащих продуктов. 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии меди и может быть использовано для восстановления меди из ее сульфидных соединений в концентратах, штейнах и др.
Известен способ получения меди из сульфидных концентратов после их окислительного обжига (Ванюков А.В., Уткин Н.И. Комплексная переработка медного и никелевого сырья. Челябинск: Металлургия, 1988. С.39), который проводят «намертво» с целью полного окисления сульфидов меди и железа до их оксидов:
Продукт обжига (огарок или агломерат) подвергают восстановлению при полном расплавлении материала. В качестве восстановителя и топлива используют кокс, для горения которого в печь подают воздух. Температура процесса составляет 1300-1500°С. Он может быть описан следующими уравнениями реакций:
Оксиды металлов, в основном меди и железа, восстанавливаются:
Основная часть оксидов железа взаимодействует с флюсами, образуя расплавленный шлак.
В настоящее время этот способ восстановления меди используют для переработки вторичного и окисленного медного сырья. Основными недостатками его являются:
1. Продуктом восстановительной плавки является черная медь, содержащая до 20% примесей (в основном железо).
2. Восстановительная плавка осуществляется с высоким расходом дорогого и дефицитного кокса (до 20% от массы шихты).
3. Получение металлической меди из сульфидных материалов требует организации передела обжига.
4. При предварительном обжиге образуется большое количество запыленных серосодержащих газов, утилизация которых требует значительных капитальных и эксплуатационных затрат.
Известен способ получения металлической меди из расплава ее сульфидов, в условиях высоких температур, например, при конвертировании белого матта (Ванюков А.В., Уткин Н.И. Комплексная переработка медного и никелевого сырья. Челябинск: Металлургия, 1988. С.204, 215-216), когда в процессе продувки расплава воздухом происходит окисление части сульфидов меди с образованием ее закисных кислородных соединений, которые вступают в окислительно-восстановительные реакции с оставшимися сульфидами меди с образованием расплавленного металла и газообразного продукта - диоксида серы. Процесс описывается следующими уравнениями реакций:
При взаимодействии сульфида меди и ее оксида (реакция 8) сульфидная сера является восстановителем меди, а кислородный ион взаимодействует с продуктами окисления серы с образованием газообразного продукта (SO2). Таким образом, создаются благоприятные условия для разделения продуктов реакции (8): расплава меди и диоксида серы.
В результате конвертирования получают черновую медь с содержанием основного элемента 96-98%. Недостатком способа восстановления меди является использование высоких температур (1300-1450°С) и образование газообразных серосодержащих продуктов.
Задачей настоящего изобретения является восстановление меди из ее сульфидных соединений в условиях температур ниже температуры ее плавления при исключении образования газообразных серосодержащих продуктов.
Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе восстановления меди из сульфидных соединений, включающем восстановление меди сульфидной серой, сульфидный медный материал зашихтовывают с едким натром (NaOH) в соотношении материал : NaOH, равном 1:(0,5-2,0), и прогревают при температуре 400-650°С в течение 0,5-3,5 час. Реакции, сопровождающие восстановление меди из ее сульфидов, описываются следующими уравнениями:
В соответствии с уравнением (9) восстановителем меди является сульфидная сера, входящая в состав соединения (Cu2S). Кроме металлической меди, продуктом реакции (9) является элементарная сера «смываемая» с поверхности металла в щелочной расплав, в котором она диспропорционирует (10) с образованием сульфида и сульфата натрия. Благодаря реакции диспропорционирования (10) и высокой устойчивости вновь образуемых серосодержащих соединений в щелочной среде исключается вероятность протекания обратных процессов образования сульфида меди (9).
Отличительными признаками предложенного способа являются:
- процесс реализуется в условиях сравнительно низких температур (на 700-900°С ниже, чем в существующих процессах восстановления меди);
- образуются нелетучие в указанных температурных условиях серосодержащие продукты - сульфид и сульфат натрия.
Характерной особенностью процесса является то, что на скорость восстановления меди из ее сульфидов оказывают влияние два фактора - температура его осуществления и расход щелочи. С точки зрения стехиометрии на 1 г-моль сульфида меди, участвующего в реакции, необходимо 2 г-моля NaOH, что в массовом выражении составляет соотношение 1:0,5 (последнее подтверждено экспериментально). Практически, наиболее предпочтительным является массовое отношение 1:1, обеспечивающее в статических условиях реализации в интервале температур 550-650°С количественное завершение восстановления меди из сульфида в течение 2-2,5 часов.
Способ осуществляется следующим образом. Влажный (15-17%) сульфидный медный материал (белый матт, Cu2S) смешивают с заданным количеством щелочи (NaOH) в стальной реторте, которую помещают в шахтную электропечь, разогретую до температуры 200-250°С. Содержимое реторты подсушивают до полного удаления влаги, затем повышают температуру до заданного значения (400-650°С) и выдерживают определенное время (0,5-3,5 часа). Затем реторту вынимают из шахты печи, охлаждают, содержимое выщелачивают в воде. Пульпу переносят на фильтр с получением щелочного раствора, содержащего сульфиды и сульфаты натрия, и порошок металлической меди. Фазовый анализ подтверждает 100%-ное восстановление меди из ее сульфида.
Способ описан в примерах.
Образцы материалов (реактив Cu2S, белый матт) массой по 100 г помещали в стальную реторту, увлажняли и смешивали с 50-200 г сухой щелочи (NaOH). Реторту помещали в электропечь шахтного типа, нагревали ее содержимое до температуры 250±10°С и выдерживали при этой температуре 30 минут (до полного удаления влаги), повышали температуру до 400-650°С и выдерживали 0,5-3,5 часа, при этом происходило расплавление щелочи, медь восстанавливалась, а сера связывалась в сульфидные соединения с натрием. Во время сплавления образовывался водяной пар, который во всех случаях не содержал серы и/или ее соединений. После завершения термообработки реторту вынимали из печи и охлаждали. Содержимое реторты выщелачивали в воде. После фильтрации, промывки кека на фильтре и сушки получили осадок металлической меди (по данным рентгенофазового анализа - 100% медь).
Режимы сплавлений и результаты приведены в таблице.
Как видно из таблицы, восстановление меди из сульфидных материалов сплавлением с едким натром (NaOH) осуществляется при температурах на 700-900°С ниже, чем в существующих процессах восстановления меди, а сера, взаимодействуя с расплавом NaOH, концентрируется в нем.
Преимущества предлагаемого способа восстановления меди из сульфидных соединений:
- процесс реализуется в условиях сравнительно низких температур 400-650°С;
- образуются нелетучие серосодержащие продукты - сульфид и сульфат натрия.
Claims (1)
- Способ восстановления меди из сульфидных соединений, включающий восстановление меди сульфидной серой, отличающийся тем, что сульфидный медный материал зашихтовывают с едким натром (NaOH) в соотношении материал : NaOH, равном 1:(0,5÷2,0), и прогревают при температуре 400-650°С в течение 0,5-3,5 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004103641/02A RU2254385C1 (ru) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | Способ восстановления меди из сульфидных соединений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004103641/02A RU2254385C1 (ru) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | Способ восстановления меди из сульфидных соединений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2254385C1 true RU2254385C1 (ru) | 2005-06-20 |
Family
ID=35835803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004103641/02A RU2254385C1 (ru) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | Способ восстановления меди из сульфидных соединений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2254385C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495944C1 (ru) * | 2012-03-12 | 2013-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технологический центр "Аурум" | Способ переработки никельсодержащих сульфидных материалов |
RU2533294C1 (ru) * | 2013-04-16 | 2014-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ переработки сульфидного никелевого сырья |
RU2710810C1 (ru) * | 2018-12-13 | 2020-01-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ восстановления меди из сульфидных соединений |
-
2004
- 2004-02-09 RU RU2004103641/02A patent/RU2254385C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ВАНЮКОВ А.В. и др. Комплексная переработка медного и никелевого сырья. Челябинск: Металлургия, 1988, с.204, 215-216. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495944C1 (ru) * | 2012-03-12 | 2013-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-технологический центр "Аурум" | Способ переработки никельсодержащих сульфидных материалов |
RU2533294C1 (ru) * | 2013-04-16 | 2014-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ переработки сульфидного никелевого сырья |
RU2710810C1 (ru) * | 2018-12-13 | 2020-01-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ восстановления меди из сульфидных соединений |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2008257833B2 (en) | Method for the valorisation of zinc- and sulphate-rich residue | |
CN100469907C (zh) | 含锌电炉粉尘的处理方法 | |
US4957551A (en) | Method for treatment of dust recovered from off gases in metallurgical processes | |
US8012437B2 (en) | Process for separating iron from other metals in iron containing feed stocks | |
JP4880909B2 (ja) | ニッケル化合物またはコバルト化合物から硫黄などを除去する精製方法、フェロニッケルの製造方法 | |
Mahdavian et al. | Recovery of vanadium from Esfahan Steel Company steel slag; optimizing of roasting and leaching parameters | |
Guo et al. | Selective removal of As from arsenic-bearing dust rich in Pb and Sb | |
JP2007506860A (ja) | 亜鉛残留物からの非鉄金属の回収 | |
US4741770A (en) | Zinc smelting process using oxidation zone and reduction zone | |
CN101341265A (zh) | 锌浸出残渣中有价金属的分离 | |
CN102912125A (zh) | 一种从含锑铅精矿中分离铅锑的方法 | |
CN110042255A (zh) | 一种多段控制气氛焙烧分离回收铜冶炼烟灰中有价金属的方法 | |
CN102560132B (zh) | 一种锑火法精炼中硒碱渣的处理方法 | |
CN107058750A (zh) | 含锗铜烟灰综合回收工艺 | |
CN106834711B (zh) | 一种从含砷碲烟尘中回收并制备高纯碲的方法 | |
GB2173820A (en) | Smelting sulphidic ore concentrates | |
CN105039747A (zh) | 一种从铅滤饼中富集分离硒和汞的方法 | |
RU2254385C1 (ru) | Способ восстановления меди из сульфидных соединений | |
CN101817554A (zh) | 一种氧压转化合成砷酸钙的方法 | |
CN105838902B (zh) | 一种基于自蔓延反应处理硫化铅精矿的方法 | |
CN105755281B (zh) | 一种基于自蔓延反应处理硫化锌精矿的方法 | |
RU2255126C1 (ru) | Термогидрометаллургический способ комплексной переработки медного концентрата колчеданных руд с извлечением цветных и благородных металлов | |
GB2104882A (en) | Briquette for smelting process and method of its production | |
EA024717B1 (ru) | Способ получения оксида цинка из руды | |
JPH05202436A (ja) | 製鋼ダストから高品位金属亜鉛を回収する方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120210 |