RU2690330C1 - Method for processing slurchen of acid mine water - Google Patents
Method for processing slurchen of acid mine water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690330C1 RU2690330C1 RU2018121921A RU2018121921A RU2690330C1 RU 2690330 C1 RU2690330 C1 RU 2690330C1 RU 2018121921 A RU2018121921 A RU 2018121921A RU 2018121921 A RU2018121921 A RU 2018121921A RU 2690330 C1 RU2690330 C1 RU 2690330C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- sludge
- temperature
- crushed
- filtrate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 38
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 11
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 21
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 14
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 10
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 claims description 10
- JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L Copper hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cu+2] JJLJMEJHUUYSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 9
- 239000005750 Copper hydroxide Substances 0.000 claims description 9
- 229910001956 copper hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L zinc hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Zn+2] UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910021511 zinc hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229940007718 zinc hydroxide Drugs 0.000 claims description 5
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000001034 iron oxide pigment Substances 0.000 claims description 3
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000001056 green pigment Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 16
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 abstract description 14
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 abstract description 5
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 abstract 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 19
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 8
- NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N iminodiacetic acid Chemical compound OC(=O)CNCC(O)=O NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 6
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960005191 ferric oxide Drugs 0.000 description 3
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910002588 FeOOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001124569 Lycaenidae Species 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 241001014642 Rasta Species 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 235000014987 copper Nutrition 0.000 description 1
- WSUTUEIGSOWBJO-UHFFFAOYSA-N dizinc oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zn+2].[Zn+2] WSUTUEIGSOWBJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000010819 recyclable waste Substances 0.000 description 1
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000001052 yellow pigment Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
- C22B3/06—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic acid solutions, e.g. with acids generated in situ; in inorganic salt solutions other than ammonium salt solutions
- C22B3/08—Sulfuric acid, other sulfurated acids or salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
- C22B7/007—Wet processes by acid leaching
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидрометаллургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано для извлечения соединений металлов с получением их товарных продуктов при комплексной переработке отходов, содержащих медь и цинк, а именно шламов нейтрализации кислых шахтных вод и переработки шламов сточных вод гальванических и аналогичных производств.The invention relates to the field of hydrometallurgy of heavy non-ferrous metals and can be used to extract metal compounds to obtain their marketable products for complex processing of waste containing copper and zinc, namely sludge neutralizing acidic mine water and processing sewage from electroplating and similar industries.
Известен способ утилизации шлама гальванического производства, включающий смешение шлама из отвалов при измельчении методом механохимической активации с добавками в виде содержащих хлорид- или сульфат-ионы в соотношении хлорид- или сульфат-ионов к сумме металлов, содержащихся в шламе, не менее 1:1, термическую обработку измельченной массы при температуре 550…600°C, выщелачивание полученного спека кислой сточной водой собственного гальванического производства при рН < 3 в несколько стадий, отделение раствора от осадка фильтрацией, суммарное извлечение тяжелых металлов из полученного раствора путем флотации при рН 8…12, при этом полученный пенный концентрат, содержащий ионы тяжелых металлов, используют для дальнейшего приготовления пигментов (пат. РФ № 2404270, С22B 7/00, С22B 1/00, С22B 3/06, C22B 15/00, 2010).There is a method of disposal of electroplating sludge production, including mixing sludge from dumps during grinding by the method of mechanochemical activation with additives in the form of containing chloride or sulfate ions in the ratio of chloride or sulfate ions to the amount of metals contained in the sludge, not less than 1: 1, heat treatment of the crushed mass at a temperature of 550 ... 600 ° C, leaching of the obtained sinter with acidic waste water of its own electroplating production at pH <3 in several stages, separating the solution from the precipitate by filtration, totally e extraction of heavy metals from the resulting solution by flotation at pH 8 ... 12, while the resulting foam concentrate containing heavy metal ions, is used for further preparation of pigments (RF Pat. No. 2404270, С22B 7/00, С22B 1/00, С22B 3 (06, C22B 15/00, 2010).
Недостатком данного способа является: The disadvantage of this method is:
1. Данный способ не решает проблему полной утилизации перерабатываемых отходов, в частности, отделяемого осадка.1. This method does not solve the problem of complete utilization of recyclable waste, in particular, dischargeable sediment.
2. Cложность технологии с большим количеством этапов переработки.2. The complexity of the technology with a large number of processing steps.
Известен также способ переработки минерального сырья, а именно шламов нейтрализации кислых шахтных вод полиметаллических рудников, включающий их сернокислотное выщелачивание, причем медь и цинк извлекают из шламов в раствор, подавая концентрированную серную кислоту непрерывно, при перемешивании (заявка РФ на изобретение № 93046268, C22B 19/00, C22B 3/08, 1997).There is also known a method of processing mineral raw materials, namely sludge neutralizing acidic mine water from polymetallic mines, including their sulfuric acid leaching, and copper and zinc are extracted from sludge into solution, feeding concentrated sulfuric acid continuously, with stirring (RF application for invention No. 93046268, C22B 19 (00, C22B 3/08, 1997).
Недостатком данного способа является: The disadvantage of this method is:
1. Использование концентрированной серной кислоты приводит к переходу в раствор соединений железа, что затрудняет дальнейшую переработку продуктивных растворов. 1. The use of concentrated sulfuric acid leads to the transition into the solution of iron compounds, which complicates the further processing of productive solutions.
2.Не решается полная утилизация шламов нейтрализации кислых шахтных вод.2. It does not solve the full utilization of sludge neutralization acidic mine water.
Наиболее близким по технической сущности является способ переработки шламов нейтрализации кислых шахтных вод, включающий их сернокислотное выщелачивание при перемешивании и извлечение меди и цинка, отличающийся тем, что шлам предварительно измельчают, сернокислотное выщелачивание ведут путем обработки шлама кислыми шахтными водами и серной кислотой до массового соотношения твердое: жидкое 1:(4…6) и рН 3,5…4, затем добавляют в полученную пульпу иминодиацетатный амфолит до массового соотношения иминодиацетатный амфолит: пульпа 1:(40…60) для одновременной сорбции меди и цинка, которую ведут в течение 3…7 ч, после чего от полученной пульпы просеиванием отделяют иминодиацетатный амфолит и осуществляют десорбцию серной кислотой с образованием десорбированного иминодиацетатного амфолита и сернокислого раствора, десорбированный иминодиацетатный амфолит возвращают на этап выщелачивания и одновременной сорбции, а из сернокислого раствора путем электролиза последовательно извлекают медь с получением товарного продукта в виде катодной меди, а затем - цинк с получением товарного продукта в виде металлического цинка и отработанного сернокислого раствора, который возвращают на этап десорбции, полученную после отделения от нее иминодиацетатного амфолита пульпу, нейтрализуют известью, разделяют на твердый осадок и жидкую часть, причем жидкую часть в виде очищенной воды подают на сброс, а оставшийся твердый осадок сушат и измельчают с получением гипсосодержащего товарного продукта (пат. РФ №2482198, МПК С22В 3/08, 19/00, 15/00).The closest in technical essence is a method of processing sludge neutralizing acid mine water, including their sulfuric acid leaching under agitation and extraction of copper and zinc, characterized in that the sludge is pre-crushed, sulfuric acid leaching is carried out by treating the sludge with acidic mine water and sulfuric acid to a solid mass ratio : liquid 1: (4 ... 6) and pH 3.5 ... 4, then iminodiacetate ampholyte is added to the resulting pulp to a weight ratio of iminodiacetate ampholyte: pulp 1: (40 ... 60) dl simultaneous sorption of copper and zinc, which is carried out for 3 ... 7 hours, after which iminodiacetate ampholyte is sifted out from the obtained pulp and desorption is carried out with sulfuric acid to form a desorbed iminodiacetate ampholyte and sulphate solution, the desorbed iminodiacetate ampholyte is returned to the pattern, and you can return to the pattern, you can return to the step, you will come back to your task, and you will be restarted. Copper is successively extracted from a sulphate solution by electrolysis to produce a marketable product in the form of cathode copper, and then zinc to produce a commodity product in the form of zinc metal and spent sulphate solution, which is returned to the desorption stage, the pulp obtained after separation of the iminodiacetate ampholyte from it, is neutralized with lime, separated into solid sediment and liquid part, and the liquid part in the form of purified water is fed to the discharge, and the remaining the solid precipitate is dried and crushed to obtain a gypsum-containing marketable product (US Pat. Of the Russian Federation No. 2482198, IPC
Однако и этот способ имеет следующие недостатки:However, this method has the following disadvantages:
1. Высокий сброс сточной воды и низкая производительность процесса.1. High discharge of waste water and low productivity of the process.
2. Нет решения по извлечению и использованию соединения железа.2. There is no solution for the extraction and use of iron compounds.
Технической задачей изобретения является разработка безотходной технологии переработки шламов нейтрализации кислых шахтных вод с получением товарных продуктов.An object of the invention is the development of waste-free technology for processing sludge neutralizing acidic mine water to produce marketable products.
Для переработки применяется шлам, получаемый нейтрализацией известью кислых сточных вод шахты «Центральная» г. Карабаша, содержащий, масс.%: FeO-(15…18); CuO-(1,2…1,60); ZnO-(2…2,6) и гипса-(70…80). Количество наработанного и находящего на хранении данного шлама составляет около 0,5 млн.т. Высокое содержание в нем водорастворимых веществ (5% и более) не позволяет использовать его без переработки, несмотря на относительно высокое содержание в нем ценных металлов, в качестве пигмента или других материалов. Предлагалось несколько способов его переработки, как например, обработкой гидроксидом бария, использованием шлама в качестве подложки и т.д. Но все они были высоко затратны и не были внедрены.For processing, sludge is used, obtained by neutralizing with lime the acidic wastewater of the “Central” mine of the city of Karabash, containing, in wt.%: FeO- (15 ... 18); CuO- (1.2 ... 1.60); ZnO- (2 ... 2.6) and gypsum- (70 ... 80). The amount of accumulated and stored this sludge is about 0.5 million tons. The high content of water-soluble substances in it (5% or more) does not allow its use without processing, despite the relatively high content of valuable metals in it, as a pigment or other materials. Several methods have been proposed for its processing, such as, for example, by treatment with barium hydroxide, using sludge as a substrate, etc. But all of them were highly costly and were not implemented.
В результате создания заявляемого изобретения появляется возможность переработки шламов по безотходной технологии, предусматривающей извлечение из шлама нейтрализации кислых шахтных вод гидроксидов меди, цинка, железа и гипса с переработкой их в товарные продукты, пригодные для производства строительных материалов.As a result of the creation of the claimed invention, the possibility of processing sludge by waste-free technology involving the extraction from the sludge neutralizing acidic mine water hydroxides of copper, zinc, iron and gypsum with their processing into commercial products suitable for the production of building materials.
Технический результат достигают за счет того, способ переработки шламов кислых шахтных вод, включает его предварительное измельчение, сернокислотное выщелачивание до установленных значений рН и получение товарных продуктов, но отличается тем, что шлам одновременно измельчают до размера частиц (12…18) мкм в бисерной мельнице и выщелачивают 40% серной кислотой до рН, равного (3…3,5) при t=(70…80)°C в течении (2,5…3) час, полученную суспензию охлаждают до t=(40…50)°C, отделяют осадок - гипс, который после сушки и измельчения используют в строительстве, полученный фильтрат смешивают с отработанным раствором травления сплава алюминия до достижения необходимого уровня рН в три стадии и проводят последовательно на каждой стадии выделение из полученной смеси осадков в виде гидроксидов - меди, цинка и железа, причем на первой стадии нейтрализацию проводят до рН, равного (5,0…6,0), на второй стадии-до рН, равного (6,2…7,2), на третьей стадии - до рН, равного (7,2…8,0), на каждой стадии после отстаивания полученную смесь охлаждают до температуры t=(40…50)°С, выделенные осадки одновременно сушат и измельчают до величины частиц (15…20) мкм в комбинированных сушилках «кипящего слоя» и получают из них товарные продукты в виде пигментов, остающиеся на первой и второй стадиях фильтраты передают на последующую стадию, оставшийся после третьей стадии фильтрат нейтрализуют известкой пылью до рН (8,0…9,7), отделяют осадок в виде гипса, который используют в строительстве, а оставшийся фильтрат возвращают в процесс. Кроме того, на первой стадии получают осадок в виде гидроксида меди, который одновременно сушат и измельчают при температуре t=(80…90)°С и получают сине-зеленый пигмент, на второй стадии получают гидроксид цинка, который одновременно сушат и измельчают при температуре t=(120…130)°С и получают пигмент - цинковые белила, на третьей стадии получают гидроксид железа, который отделяют, одновременно сушат и измельчают при температуре t=(100…320)°С, при этом получают железо-оксидный пигмент соответственно желтого, черного или красного цвета.The technical result is achieved due to the method of processing sludge acid mine water, includes its preliminary grinding, sulfuric acid leaching to the set pH values and obtaining commercial products, but differs in the fact that the sludge is simultaneously crushed to a particle size of (12 ... 18) microns in a bead mill and leached with 40% sulfuric acid to a pH of (3 ... 3.5) at t = (70 ... 80) ° C for (2.5 ... 3) hours, the resulting suspension is cooled to t = (40 ... 50) ° C, the sediment is separated - gypsum, which after drying and grinding is used in construction, the floor The studied filtrate is mixed with the spent solution of etching the aluminum alloy until the required pH is reached in three stages and the separation of precipitates in the form of hydroxides — copper, zinc and iron — is carried out successively at each stage, and at the first stage neutralization is carried out to a pH equal to (5 , 0 ... 6.0), at the second stage - to a pH equal to (6.2 ... 7.2), at the third stage - to a pH equal to (7.2 ... 8.0), at each stage after settling, the obtained the mixture is cooled to a temperature t = (40 ... 50) ° C, the precipitates are simultaneously dried and ground to particles (15 ... 20) µm in combined dryers of the "fluidized bed" and commercial products are obtained from them as pigments, the filtrates remaining in the first and second stages are transferred to the next stage, the filtrate remaining after the third stage is neutralized with lime to pH (8, 0 ... 9.7), the precipitate is separated in the form of gypsum, which is used in construction, and the remaining filtrate is returned to the process. In addition, in the first stage, a precipitate is obtained in the form of copper hydroxide, which is simultaneously dried and crushed at a temperature t = (80 ... 90) ° C and a blue-green pigment is obtained; in the second stage, zinc hydroxide is obtained, which is simultaneously dried and crushed at a temperature t = (120 ... 130) ° C and get a pigment - zinc white, in the third stage receive iron hydroxide, which is separated, simultaneously dried and crushed at a temperature t = (100 ... 320) ° C, you get an iron-oxide pigment, respectively yellow, black or red.
Заявляемый способ заключается в том, что переработку шлама нейтрализации кислых шахтных вод, согласно изобретению, ведут в бисерной мельнице путем одновременного измельчения шлама и сернокислотного выщелачивания металлов 40%-ной серной кислотой, отделения гипса, нейтрализации фильтрата отходным раствором травления сплавов алюминия, отделение гидроксидов металлов, одновременную сушку и измельчение c получением готового продукта, а фильтрат после отделения гидроксидов металлов охлаждают, нейтрализуют известковой пылью, отделяют, гипс, который используют для изготовления строительных материалов, а фильтрат возвращают в процесс для нейтрализации раствора. The inventive method is that the processing of sludge neutralizing acidic mine water, according to the invention, is carried out in a bead mill by simultaneously grinding the sludge and sulfuric acid leaching of metals with 40% sulfuric acid, separating gypsum, neutralizing the filtrate with a waste solution of etching aluminum alloys, separating metal hydroxides , simultaneous drying and grinding to obtain the finished product, and the filtrate after separation of metal hydroxides is cooled, neutralized with lime dust, separated, gypsum, which is used for the manufacture of building materials, and the filtrate is returned to the process to neutralize the solution.
Особенность предлагаемого способа заключается в совместном измельчении указанного шлама и выщелачивании оксидов металлов 40 %-ной серной кислотой при рН, равном (3.0…3,5) и температуре (70…80)°С в бисерной мельнице в течение (2,5…3) ч, при этом происходит измельчение шлама до (12…18) мкм, что значительно ускоряет процесс выщелачивания оксидов металлов. A feature of the proposed method is the joint grinding of the specified sludge and leaching of metal oxides with 40% sulfuric acid at a pH of (3.0 ... 3.5) and temperature (70 ... 80) ° C in a bead mill for (2.5 ... 3 ) h, while grinding the sludge to (12 ... 18) microns, which significantly speeds up the leaching of metal oxides.
Скорость выщелачивания металлов зависит от концентрации серной кислоты, дисперсности шлама, от агрегации выделяемых карбонатов металлов. С учетом этих особенностей была применена для выщелачивания указанных металлов серная кислота 40%-ной концентрации. Снижение концентрации кислоты ниже 40% приведет к повышению воды в суспензии, что потребует дополнительный расход энергии на ее испарение, а повышение выше 40% не повышает, а наоборот снижает скорость выщелачивания металлов.The leaching rate of metals depends on the concentration of sulfuric acid, the dispersity of the sludge, the aggregation of the emitted carbonate metals. Taking these features into account, sulfuric acid of 40% concentration was used for leaching these metals. A decrease in the acid concentration below 40% will lead to an increase in the water in the suspension, which will require additional energy consumption for its evaporation, and an increase above 40% does not increase, but rather reduces the leaching rate of metals.
Наиболее высокая скорость выщелачивания оксидов металлов достигается при дисперсности 12 мкм - выщелачивание происходит за 2,5 ч, при дисперсности 18 мкм - за 3 ч. Снижение дисперсности ниже 12 мкм не оказывает существенного влияния на скорость выщелачивания, так как дальнейшее снижение дисперсности приводит к агрегации частиц и не повышает скорость выщелачивания, а повышение дисперсности шлама выше 18 мкм приводит к снижению извлечения металлов. The highest leaching rate of metal oxides is achieved with a dispersion of 12 microns - leaching takes 2.5 hours, with a dispersion of 18 microns - 3 hours. A decrease in dispersion below 12 microns does not have a significant effect on the rate of leaching, since a further decrease in dispersion leads to aggregation particles and does not increase the rate of leaching, and the increase in the dispersion of sludge above 18 microns leads to a decrease in the extraction of metals.
Интервал рН выщелачивания металлов, равный 3,0…3,5 устанавливается в соответствии с концентрацией и количеством применяемой серной кислоты и количеством переводимых оксидов металлов в сульфаты. The pH range of leaching of metals, equal to 3.0 ... 3.5 is set in accordance with the concentration and amount of sulfuric acid used and the amount of metal oxides converted to sulfates.
На скорость выщелачивания оксидов металлов, кроме указанных факторов, оказывает существенное влияние скорость перемешивания суспензии. В связи с этим применение бисерной мельницы с высокой скоростью перемешивания суспензии и одновременного измельчения шлама и выщелачивания металлов не допускают агрегации частиц шлама, что ускоряет процесс измельчения шлама и выщелачивания оксидов металлов.The rate of leaching of metal oxides, in addition to these factors, is significantly affected by the speed of mixing of the suspension. In this regard, the use of a bead mill with a high speed of mixing the suspension and simultaneous grinding of sludge and leaching of metals does not allow aggregation of sludge particles, which speeds up the process of grinding sludge and leaching of metal oxides.
Процесс выщелачивания металлов происходит по приведенным ниже реакциям (1-3):The leaching process of metals occurs according to the following reactions (1-3):
Н2SO4 +CuO =CuSO4 +H2 O; ( 1 )H 2 SO 4 + CuO = CuSO 4 + H 2 O; ( one )
Н2SO4 +ZnO =ZnSO4 +H2 O; ( 2 )H 2 SO 4 + ZnO = ZnSO 4 + H 2 O; (2)
Н2SO4 +FeO =FeSO4 +H2 O. ( 3 )H 2 SO 4 + FeO = FeSO 4 + H 2 O. (3)
После окончания реакции от суспензии на фильтр-прессе отделяют осадок в виде гипса, который получается при сушке и измельчении выделенного осадка в комбинированной сушилке «кипящего слоя» при температуре 90°С, при этом протекает приведенная ниже реакция (4): After the end of the reaction, the precipitate is separated from the suspension in a filter press in the form of gypsum, which is obtained by drying and grinding the separated precipitate in a combined fluidized bed dryer at a temperature of 90 ° C, when this proceeds the following reaction (4):
СаSO4+2H2 O = СаSO4⋅2 H2 O ( 4 ) CaSO 4 + 2H 2 O = CaSO 4 ⋅ 2 H 2 O (4)
Температура сушки 90°С установлена опытным путем, при ее повышении происходит удаление связанной сульфатом воды, что требуется только в случае одновременного использования гипса. The drying temperature of 90 ° C is established empirically, with its increase the removal of sulfate-bound water occurs, which is required only in the case of simultaneous use of gypsum.
Выделенный гипс используется для изготовления различных строительных материалов, а фильтрат после отделения осадка нейтрализуют отработанным раствором травления сплава алюминия, содержащим, масс.%: NаОН-3,6…4,0, АlNaO2-52…57, Н2О-38…44. Dedicated gypsum is used for the manufacture of various building materials, and the filtrate, after separating the sediment, is neutralized with a spent etching solution of an aluminum alloy containing, in wt.%: NaOH-3.6 ... 4.0, AlNaO 2 -52 ... 57, H 2 O-38 ... 44.
Нейтрализацию кислого фильтрата возможно проводить щелочью иди содой, что экономически не выгодно, в связи с этим наиболее рационально для нейтрализации такого фильтрата применять щелочные отходы производств, в том числе и отработанный раствор травления сплава алюминия, содержащий щелочь. It is possible to neutralize the acidic filtrate with alkali or soda, which is not economically profitable; therefore, it is most efficient to use alkaline production wastes to neutralize such a filtrate, including the spent alkali-containing aluminum etching solution.
Гидроксиды металлов выделяют последовательно в три стадии. Metal hydroxides are emitted sequentially in three stages.
На первой стадии нейтрализацию фильтрата ведут отработанным раствором травления сплава алюминия до рН, равного (5,0…6,0), при этом протекает реакция (5) и при охлаждении суспензии до температуры t= (40…50)°С в осадок выпадет гидоксид меди :In the first stage, the neutralization of the filtrate is carried out with a used solution of etching an aluminum alloy. to a pH equal to (5.0 ... 6.0), the reaction takes place (5) and when the suspension is cooled to a temperature t = (40 ... 50) ° C, copper hydroxide will precipitate:
2Na[Аl(OH)4] +2NаOH + 5СuSO4 =Al2(SO4) 3+2Na2SO4+5Cu(ОН)2 ↓ (5) 2Na [Al (OH) 4 ] + 2N-OH + 5CuSO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 2Na 2 SO 4 + 5Cu (OH) 2 ↓ (5)
Величины рН на всех стадиях выделения гидроксидов металлов установлена в соответствии с методом Раста и рядом напряжения (Краткая химическая энциклопедия. - М.: «Советская энциклопедия». 1965, c.с.508, 727) The pH values at all stages of the extraction of metal hydroxides are established in accordance with the Rastas method and a series of stresses (Concise Chemical Encyclopedia. - M .: Soviet Encyclopedia. 1965, p.508, 727)
Охлаждение суспензии на всех стадиях процесса выделения гидроксидов металлов проводят в интервале температур t=(40…50)°С потому, что при понижении температуры ниже 40°С снижается скорость фильтрации суспензии, при повышении температуры выше 50°С не полностью выделяются из суспензии металлы в осадок.Cooling of the suspension at all stages of the process of extraction of metal hydroxides is carried out in the temperature range t = (40 ... 50) ° C because when the temperature drops below 40 ° C, the filtration rate of the suspension decreases, and when the temperature rises above 50 ° C, metals do not completely precipitate from the suspension.
Затем суспензию подвергают фильтрации, отделенный осадок гидроксида меди подвергают одновременно сушке и измельчению в комбинированной сушилке «кипящего слоя» при температуре t=(80…90)°С, не допуская его переход в оксид. Совмещение процессов сушки и измельчения осадка приводит не только снижению расхода энергии, но и ускорению процессов, так как мелкие частицы быстрее прогреваются и легче из мелкой частицы испаряется влага. Такой гидроксид применяется как пигмент (бременская синяя или зеленая), а также для получения высокого качества пигмента зелено-синего цвета - медянки. (Беленький Е.Ф., Рыскин И.В. Химия и технология пигментов. - Л.: “Химия”, 1974, 656 с). Фильтрат после отделения осадка подают на вторую стадию процесса.Then the suspension is subjected to filtration, the separated precipitate of copper hydroxide is simultaneously subjected to drying and grinding in a combined fluidized bed dryer at a temperature t = (80 ... 90) ° C, preventing its transition to the oxide. Combining the processes of drying and grinding the sediment not only reduces energy consumption, but also speeds up the processes, since small particles heat up faster and moisture evaporates more easily from small particles. Such hydroxide is used as a pigment (Bremen blue or green), as well as to obtain a high quality pigment of the green-blue color - coppers. (Belenky EF, Ryskin IV Chemistry and technology of pigments. - L .: Chemistry, 1974, 656). The filtrate after separation of the precipitate is fed to the second stage of the process.
На второй стадии к фильтрату добавляют указанный выше отработанный раствор травления сплава алюминия до рН, равного (6,2…7,2), при этом в осадок выделяется гидроксид цинка по реакции (6):In the second stage, the above-mentioned spent etching solution of an aluminum alloy is added to the filtrate to a pH of (6.2 ... 7.2), while zinc hydroxide is precipitated by reaction (6):
2 Na[Аl(OH)4 ] +2NaOH+ 5ZnSO4 =Al2(SO4) 3+2Na2SO4+5Zn(ОН)2 ↓ (6) 2 Na [Al (OH) 4 ] + 2NaOH + 5ZnSO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 2Na 2 SO 4 + 5Zn (OH) 2 ↓ (6)
После окончания реакции суспензию охлаждают до t=(40…50)°С и подвергают фильтрации, отделяя осадок, который также как в первой стадии, подвергают одновременно сушке и измельчению в комбинированной сушилке «кипящего слоя» при температуре t=(120…130)°С, при этом протекает приведенная ниже реакция (7) . After the end of the reaction, the suspension is cooled to t = (40 ... 50) ° C and filtered, separating the precipitate, which, like in the first stage, is subjected to drying and grinding simultaneously in a combined "fluidized bed" dryer at a temperature t = (120 ... 130) ° C, while proceeding the following reaction (7).
Zn(OH)2 -= ZnO +Н2О (7)Zn (OH) 2 - = ZnO + H 2 O (7)
Такой оксид цинка применяется как пигмент - цинковые белила, а фильтрат после отделения осадка подают на третью стадию процесса. [Беленький Е.Ф, Рискин И.В.Химия и технология пигментов, - Л., ”Химия”, 1974, 370 с];Such zinc oxide is used as a pigment - zinc white, and the filtrate after separation of the precipitate is fed to the third stage of the process. [Belenky, E.F., Riskin, I.V. Chemistry and Technology of Pigments, - L., ”Chemistry”, 1974, 370 s];
На третей стадии к фильтрату добавляют указанный выше отработанный раствор до рН, равного (7,2…8,0), при охлаждении суспензии до t = (40…50)°С при этом в осадок выделяется гидроксид железа по реакции (8):At the third stage, the above-mentioned waste solution is added to the filtrate to a pH of (7.2 ... 8.0), while cooling the suspension to t = (40 ... 50) ° C, iron hydroxide is precipitated by reaction (8):
2Na[Аl(OH)4] +2NaOH + 5FeSO4 = Al2(SO4) 3+2Na2SO4+5Fe(ОН)2 ↓ (8) 2Na [Al (OH)four] + 2NaOH + 5FeSOfour= Al2(SOfour)3+ 2Na2SOfour+ 5Fe (OH)2 ↓ (8)
После окончания реакции суспензию охлаждают до t = (40…50)°С осадок также подвергают одновременно сушке и измельчению в комбинированной сушилке «кипящего слоя» при температуре t=(100…320)°С. При этом, в зависимости от потребности, нагрев ведут до разных температур и протекают приведенные ниже реакции (9-11): при 100°С получается пигмент желтого цвета, при 200°С - черного цвета, а при 320°С - пигмент красного цвета:After the end of the reaction, the suspension is cooled to t = (40 ... 50) ° C and the precipitate is also subjected to drying and grinding simultaneously in a combined fluidized bed dryer at temperature t = (100 ... 320) ° C. At the same time, depending on the need, the heating is carried out to different temperatures and the following reactions (9-11) proceed: at 100 ° C a yellow pigment is obtained, at 200 ° C - a black color, and at 320 ° C - a red pigment :
2Fe(OH)2 +1/2О2= 2Fe(OОH) +H2О; (9) 2Fe (OH) 2 + 1/2 O 2 = 2Fe (OOH) + H 2 O; (9)
3Fe(OH)2+1/2О2=Fe3O4+3H2О; (10)3Fe (OH) 2 + 1/2 O 2 = Fe 3 O 4 + 3H 2 O; (ten)
Fe(OH)2+1/2О2=Fe2O3+2H2О. (11) Fe (OH) 2 + 1/2 O 2 = Fe 2 O 3 + 2H 2 O (11)
Фильтрат после отделения гидроксидов металлов обрабатывают известковой пылью до рН, равного (8,0…9,7), при этом протекает приведенная ниже реакция (12):After the separation of metal hydroxides, the filtrate is treated with lime dust to a pH of (8.0 ... 9.7), while the following reaction takes place (12):
Al2(SO4)3+Na2SO4+4Са(ОН)2=4СаSO4+2Na[Аl(OH)4] (12)Al 2 (SO 4 ) 3 + Na 2 SO 4 + 4Ca (OH) 2 = 4CaSO 4 + 2Na [Al (OH) 4 ] (12)
Величина рН (8,0…9,7) требуется для полного выделения гипса в осадок.The pH value (8.0 ... 9.7) is required for complete precipitation of gypsum.
Получаемую суспензию подвергают фильтрации, отделенный гипс используют для изготовления строительных материалов, а фильтрат, содержащий алюминат натрия, возвращают в процесс переработки шламов в качестве добавки к отработанному раствору травления сплава алюминия. The resulting suspension is subjected to filtration, the separated gypsum is used for the manufacture of building materials, and the filtrate containing sodium aluminate is returned to the sludge processing process as an additive to the spent pickling solution of an aluminum alloy.
Пример 1 (прототип). Навеску иминодиацетатного амфолита в количестве 2 граммов (в пересчете на абсолютно сухой вес) помещают в реактор и заливают ее полученной пульпой шлама, содержащей 20 граммов шлама (в пересчете на абсолютно сухой вес) при соотношении твердое : жидкое (Т : Ж)=1:5, соотношении иминодиацетатный амфолит : полученная пульпа шлама = 1:60 и выдерживают при перемешивании в течение 5 часов при рН, равном 5,5 , и комнатной температуре выход составил:. Степень извлечения меди 60, %, а цинка-65,6%.Example 1 (prototype). A portion of iminodiacetate ampholyte in the amount of 2 grams (in terms of absolutely dry weight) is placed in the reactor and filled with the resulting slurry slurry containing 20 grams of sludge (in terms of absolutely dry weight) with a solid: liquid ratio (T: W) = 1: 5, the ratio of iminodiacetate ampholyte: the resulting slurry slurry = 1:60 and maintained with stirring for 5 hours at a pH of 5.5, and room temperature. The output was :. The degree of extraction of copper is 60,%, and zinc-65.6%.
Пример. 2. В колбу с мешалкой поместили 100 г шлама, добавили в нее 20,4г 40%-ной (плотностью 1,3 г/см3), смесь перемешивали в течение 2,5 ч до размера частиц шлама 12мкм, при этом в ней протекают реакции (1-3), повысилась температура до 70°С и рН, равного 3,5, до прекращения выделения паров. Затем образуемую суспензию охладили до температуры 40°С и от суспензии на фильтр-прессе отфильтровали осадок, который просушили в сушилке при 90°С, при этом протекала реакция (4) и образовалось 72,2 г гипса. В фильтрат после отделения гипса добавили 1,8 г отработанного раствора травления сплава алюминия, при этом протекала реакция (5), рН повысилась до 6,0 и выпал осадок, затем суспензию охладили до 40°С, осадок отфильтровали и высушили его при 80°С, получив 1,4 г гидроксида меди, а к фильтрату добавили 4,2 г отработанного раствора травления сплава алюминия, при этом протекала реакция (6), рН повысилась до 7,2 и выпал осадок, затем суспензию охладили до 40°С, осадок отфильтровали и высушили его при t=(120…130)°С, при этом протекала реакция (7) и получили 2,1 г оксида цинка- цинковых белил. Далее к фильтрату добавили 30,4г отработанного раствора травления сплава алюминия, при этом протекала реакция (8), рН повысилась до 8,0 и выпал осадок, затем суспензию охладили до 40°С, осадок отфильтровали и высушили его при t=100°С, при этом протекала реакция (9) и получили 15,1 г желтого железо-оксидного пигмента. Фильтрат после отделения всех гидроксидов металлов нейтрализовали известковой пылью, добавив в количестве 5,6 г до рН, равного 9,7, при этом протекала реакция (12) и выпавший осадок отфильтровали и просушили при температуре 90, получив 15,2 г гипса, который пригоден для изготовления строительных материалов, а фильтрат, содержащий 12,6 г алюмината натрия пригоден в качестве добавки к отработанному раствору травления алюминия. Таким образом в результате опыта выход по процессу составил 81,2 %. Example. 2. In a flask with a stirrer, 100 g of sludge was placed, 20.4 g of 40% (density 1.3 g / cm 3 ) was added thereto, the mixture was stirred for 2.5 h until the size of the sludge particles was 12 μm, while reactions (1-3) proceed, the temperature has risen to 70 ° C and a pH of 3.5, until the evolution of vapor has ceased. Then, the formed suspension was cooled to a temperature of 40 ° C and the precipitate was filtered from the suspension on a filter press, dried in a dryer at 90 ° C, while reaction (4) proceeded and 72.2 g of gypsum was formed. After separating the gypsum, 1.8 g of the spent solution of aluminum alloy etching was added to the filtrate, reaction (5) proceeded, the pH increased to 6.0 and a precipitate fell, then the suspension was cooled to 40 ° C, the precipitate was filtered and dried at 80 ° C, obtaining 1.4 g of copper hydroxide, and 4.2 g of the spent etching solution of an aluminum alloy was added to the filtrate, reaction (6) proceeded, the pH increased to 7.2 and a precipitate formed, then the suspension was cooled to 40 ° C, the precipitate was filtered and dried at t = (120 ... 130) ° C, while reaction (7) proceeded and 2.1 g of oxide was obtained zinc-zinc oxide. Next, 30.4 g of the spent aluminum etching solution was added to the filtrate, reaction (8) proceeded, the pH rose to 8.0 and a precipitate fell, then the suspension was cooled to 40 ° C, the precipitate was filtered and dried at t = 100 ° C , while the reaction proceeded (9) and received 15.1 g of a yellow iron oxide pigment. After separation of all metal hydroxides, the filtrate was neutralized with lime dust, adding 5.6 g to a pH of 9.7, while reaction (12) proceeded and the precipitated precipitate was filtered and dried at a temperature of 90, yielding 15.2 g of gypsum, which suitable for the manufacture of building materials, and the filtrate containing 12.6 g of sodium aluminate is suitable as an additive to the spent aluminum etching solution. Thus, as a result of experience, the yield in the process was 81.2%.
Качественные показатели получаемых продуктов приведены в табл.1.Qualitative indicators of the products obtained are given in table.1.
Таблица 1Table 1
Качественные показатели получаемых товарных продуктов - пигментов Quality indicators obtained marketable products - pigments
Получаемые пигменты и гипс по всем показателям соответствуют действующим техническим условиям на указанные продукты. Эффективность предлагаемого способа подтверждается приведенными данными, полученными при отработке условий переработки образца шлама в лаборатории. The resulting pigments and gypsum in all respects meet the current specifications for these products. The effectiveness of the proposed method is confirmed by the data obtained when developing the processing conditions of the sample of sludge in the laboratory.
Из приведенных данных показано преимущество предлагаемого способа по сравнению с прототипом и подтверждается, что способ представляет безотходную технологию переработки шламов нейтрализации кислых шахтных вод с получением товарных продуктов. From the above data shows the advantage of the proposed method in comparison with the prototype and it is confirmed that the method is a waste-free technology for processing sludge neutralizing acidic mine water to produce marketable products.
На фиг. изображена технологическая схема переработки шламов кислых шахтных вод.FIG. The flowchart for processing sludge mine sludge water is shown.
Технологическая схема переработки шлама включает: 1- бункер шлама, 1а -известковой пыли; 2-емкости (2а-серной кислоты, 2б- фильтрата после отделения гипса, 2в- отработанного раствора травления сплава алюминия); 3- бисерная мельница; 4- промежуточная емкость; 5-насосы (5а –для перекачки выщелоченной суспензии, 5б- для перекачки фильтрата); 6-пресс-фильтры (6а-для фильтрации выщелоченной суспензии, 6б- для фильтрации нейтрализованной суспензии, 6в-для фильтрации суспензии после отделения гидроксида меди, 6г-для фильтрации суспензии после отделения гидроксида цинка, 6д-для фильтрации суспензии после нейтрализации гидроксидом бария); 7-комбинированнная сушилка (7а- для сушки гипса, 7б- для сушки гидроксида меди, 7в- для сушки оксида цинка и 7г-для сушки оксида железа), 8-реакторы, оборудованные паровой рубашкой и мешалкой (8а-для нейтрализации фильтрата после отделения гипса, 8б-для нейтрализации фильтрата после отделения гидроксида меди, 8в- нейтрализации фильтрата после отделения гидросида цинка 8д- нейтрализации фильтрата после отделения всех металлов, 8г- для нейтрализации фильтрата после отделения осажденного гипса); 9- бункера готовой продукции (9- для гипса, 9а-для гидроксида меди, 9б- для оксида цинка, 9в-для оксида железа); 10- емкость для отделенного фильтрата алюмината натрия.The technological scheme of sludge processing includes: 1- sludge bunker, 1a - lime dust; 2-capacity (2a-sulfuric acid, 2b-filtrate after gypsum separation, 2v- spent etching solution of aluminum alloy); 3- bead mill; 4- intermediate capacity; 5-pumps (5a - for pumping the leached suspension, 5b - for pumping the filtrate); 6-press filters (6a-for filtering leached suspension, 6b- for filtering neutralized suspension, 6c-for filtering suspension after separating copper hydroxide, 6g-for filtering suspension after separating zinc hydroxide, 6d-for filtering suspension after neutralizing with barium hydroxide) ; 7-combined dryer (7- for drying gypsum, 7b- for drying copper hydroxide, 7b- for drying zinc oxide and 7g for drying iron oxide), 8-reactors equipped with a steam jacket and stirrer (8a-for neutralizing the filtrate after separation gypsum, 8b - to neutralize the filtrate after separation of copper hydroxide, 8c - neutralizing the filtrate after separating zinc hydroxide, 8d - neutralizing the filtrate after separating all metals, 8g - to neutralize the filtrate after separating the precipitated gypsum); 9- bunker of finished products (9- for gypsum, 9a-for copper hydroxide, 9b- for zinc oxide, 9b-for iron oxide); 10-tank for the separated sodium aluminate filtrate.
Техническая характеристика применяемого для переработки отходов оборудования приведена в табл.2The technical characteristics of the equipment used for processing waste are given in Table 2.
Таблица 2 table 2
Характеристика применяемого оборудованияCharacteristics of the equipment used
п/пNo
payment order
оборудованияName
equipment
во, штCount-
in, pieces
(Д-2м,Н- 5м)From Art. 1X18H9T for pigment drying. Volume 20m 3
(D-2m, N-5m)
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018121921A RU2690330C1 (en) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | Method for processing slurchen of acid mine water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018121921A RU2690330C1 (en) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | Method for processing slurchen of acid mine water |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2690330C1 true RU2690330C1 (en) | 2019-05-31 |
Family
ID=67037739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018121921A RU2690330C1 (en) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | Method for processing slurchen of acid mine water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2690330C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111826522A (en) * | 2020-06-24 | 2020-10-27 | 济源豫光有色冶金设计研究院有限公司 | Method for treating electroplating sludge by adopting gypsum residues |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2034059C1 (en) * | 1993-01-18 | 1995-04-30 | Анатолий Иванович Елесин | Method for hydrometallurgical processing of sludges of chemical fiber production |
| RU2070591C1 (en) * | 1993-08-12 | 1996-12-20 | Малое предприятие "Экология" | Method of electroplating sediments utilization and processing |
| RU2451706C1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО БашГУ) | Method of producing iron-calcium pigment |
| RU2482198C1 (en) * | 2012-01-17 | 2013-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "УралЭкоМет" (ООО "УралЭкоМет") | Method to process sludge of neutralisation of acid mine waters |
-
2018
- 2018-06-13 RU RU2018121921A patent/RU2690330C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2034059C1 (en) * | 1993-01-18 | 1995-04-30 | Анатолий Иванович Елесин | Method for hydrometallurgical processing of sludges of chemical fiber production |
| RU2070591C1 (en) * | 1993-08-12 | 1996-12-20 | Малое предприятие "Экология" | Method of electroplating sediments utilization and processing |
| RU2451706C1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (ГОУ ВПО БашГУ) | Method of producing iron-calcium pigment |
| RU2482198C1 (en) * | 2012-01-17 | 2013-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "УралЭкоМет" (ООО "УралЭкоМет") | Method to process sludge of neutralisation of acid mine waters |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111826522A (en) * | 2020-06-24 | 2020-10-27 | 济源豫光有色冶金设计研究院有限公司 | Method for treating electroplating sludge by adopting gypsum residues |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101204681B (en) | Method of refining iron ore from alkaline red mud and making gangue neutral | |
| KR102152923B1 (en) | Manufacturing Method of Highly Purified Nickel Sulfate from the raw materials of Nickel, Cobalt and Manganese Mixed Sulfide Precipitation | |
| JP4235094B2 (en) | Metal mine drainage treatment method and valuable metal recovery method | |
| CN108706562A (en) | A method of preparing ferric phosphate using pyrite cinder | |
| CN101760613B (en) | Method for leaching zinc-containing ores | |
| CN106115778B (en) | The recoverying and utilizing method of sulfuric acid method titanium pigment acidolysis slag | |
| US8911696B1 (en) | Recycle process for alkaline and carbon zinc batteries | |
| CN106853982A (en) | A kind of preparation method of high-purity zinc oxide | |
| CN1972870B (en) | Process for complete utilisation of olivine constituents | |
| CN111647754A (en) | Comprehensive utilization method of zinc-containing dust and sludge in steel plant | |
| CN100537417C (en) | Method for etching phosphate ores | |
| CN105129810A (en) | Production technology of activated clay by hydrochloric acid method | |
| RU2690330C1 (en) | Method for processing slurchen of acid mine water | |
| CN104148190A (en) | Method for making high-grade powdered iron through high-sulfur and low-grade sulfuric acid residues | |
| CN1041529C (en) | Process for refining and bleaching barite powder | |
| CN105399132A (en) | Technology for preparing tribasic copper chloride and tetrabasic zinc chloride by utilization of brass slag and zinc-containing flue ash | |
| US1154602A (en) | Hydrometallurgy of zinc. | |
| RU2431690C1 (en) | Procedure for processing waste chemical sources of current of manganese-zinc system for complex utilisation | |
| RU2175991C1 (en) | Manganese ore processing method | |
| CN101724748A (en) | Method for leaching magnesium-containing ores | |
| JPH01240192A (en) | Production of high-purity iron oxide | |
| RU2750429C1 (en) | Method for obtaining magnetite | |
| RU2744191C1 (en) | Complex for ash wastes processing | |
| CN108745332A (en) | A kind of method of ardealite and high-sulfur bauxite dechlorination catalyst | |
| US2262185A (en) | Art of recovering manganese dioxide from psilomelane |