RU2765974C1 - Method for processing metallurgical slag - Google Patents
Method for processing metallurgical slag Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765974C1 RU2765974C1 RU2021119888A RU2021119888A RU2765974C1 RU 2765974 C1 RU2765974 C1 RU 2765974C1 RU 2021119888 A RU2021119888 A RU 2021119888A RU 2021119888 A RU2021119888 A RU 2021119888A RU 2765974 C1 RU2765974 C1 RU 2765974C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- iron
- silicon dioxide
- solution
- sulfuric acid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
-
- 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
- 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
-
- 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
- C22B7/04—Working-up slag
-
- 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
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам гидрометаллургической переработки шлаков, содержащих тяжелые цветные металлы, железо, кремний и серу.The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to methods of hydrometallurgical processing of slags containing heavy non-ferrous metals, iron, silicon and sulfur.
При пирометаллургической переработке сульфидного медно-никелевого сырья образуется большое количество шлаков. В связи с тем, что шлаки характеризуются невысоким содержанием цветных металлов, но содержат значительное количество железа и диоксида кремния, то при организации рациональной переработки шлаков необходимым условием является не только извлечение цветных металлов, но и выделение основных макрокомпонентов - железа и диоксида кремния. Однако разделение компонентов шлака возможно только после предварительного его выщелачивания с использованием растворов минеральных кислот, что сопровождается образованием токсичного сероводорода, а получаемый диоксид кремния содержит избыточное количество примесей.During the pyrometallurgical processing of sulfide copper-nickel raw materials, a large amount of slag is formed. Due to the fact that slags are characterized by a low content of non-ferrous metals, but contain a significant amount of iron and silicon dioxide, when organizing the rational processing of slags, a necessary condition is not only the extraction of non-ferrous metals, but also the isolation of the main macrocomponents - iron and silicon dioxide. However, the separation of slag components is possible only after its preliminary leaching using solutions of mineral acids, which is accompanied by the formation of toxic hydrogen sulfide, and the resulting silicon dioxide contains an excessive amount of impurities.
Известен способ переработки металлургического шлака (см. пат. 2568796 РФ, МПК С22В 7/04, 3/10, 15/00 (2006.01), 2015), включающий измельчение шлака, содержащего соединения железа, цветные металлы, кремний, серу, и его равномерную загрузку в течение 1 -3 часов в раствор соляной кислоты с концентрацией 15-30%. Выщелачивание ведут при температуре 60-85°С в присутствии окислителя и величине окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) 350-450 мВ с получением в жидкой фазе хлоридов цветных металлов и железа, а в твердой фазе - диоксида кремния. Жидкую и твердую фазы разделяют. После отделения твердой фазы осуществляют ее промывку при Т:Ж=1:5-30 водой или соляной кислотой и водой и последующую сушку. Способ обеспечивает получение диоксида кремния, содержащего не более 2,9% суммы металлов и не более 0,6% хлора.A known method of processing metallurgical slag (see Pat. 2568796 RF, IPC S22V 7/04, 3/10, 15/00 (2006.01), 2015), including grinding slag containing iron compounds, non-ferrous metals, silicon, sulfur, and its uniform loading for 1-3 hours in a solution of hydrochloric acid with a concentration of 15-30%. Leaching is carried out at a temperature of 60-85°C in the presence of an oxidizing agent and an redox potential (ORP) of 350-450 mV to obtain non-ferrous metal and iron chlorides in the liquid phase, and silicon dioxide in the solid phase. The liquid and solid phases are separated. After separating the solid phase, it is washed at T:W=1:5-30 with water or hydrochloric acid and water, followed by drying. The method ensures the production of silicon dioxide containing no more than 2.9% of the total metals and no more than 0.6% chlorine.
Недостатком указанного способа является необходимость использования при вскрытии шлака концентрированной соляной кислоты, применение которой требует специального герметичного и коррозионностойкого оборудования. Способ предполагает длительную загрузку шлака в кислоту и при некоторых режимах имеет место выделение сероводорода в атмосферу рабочей зоны. Все это снижает технологичность способа. Получаемый диоксид кремния содержит повышенное количество примесных металлов.The disadvantage of this method is the need to use concentrated hydrochloric acid when opening the slag, the use of which requires special sealed and corrosion-resistant equipment. The method involves a long-term loading of slag into acid and, under certain conditions, hydrogen sulfide is released into the atmosphere of the working zone. All this reduces the manufacturability of the method. The resulting silicon dioxide contains an increased amount of impurity metals.
Известен также принятый в качестве прототипа способ переработки металлургического шлака (см. Тимощик О.А., Щелокова Е.А., Черноусенко Е.В., Касиков А.Г. Комбинированный способ комплексной переработки отвального шлака комбината "Печенганикель" // Вестник Кольского научного центра РАН. 2019. №4, С. 69-74), согласно которому шлак, содержащий силикаты железа и примеси сульфидов металлов, измельчают до крупности менее 80 мкм и разлагают 10% раствором серной кислоты при Т:Ж=1:10 и температуре 20°С в течение 1 часа с образованием сероводорода и переводом основной части железа(II) и диоксида кремния в раствор выщелачивания, а в нерастворимый остаток - основной части меди и никеля. Раствор выщелачивания с рН=2 отделяют и подвергают дегидратации путем сушки на воздухе при температуре 40-50°С или в сушильном шкафу при температуре 100-250°C с получением смеси диоксида кремния и сульфата железа(II). Диоксид кремния подвергают водной отмывке от сульфата железа, при этом образовавшуюся суспензию разделяют, осадок диоксида кремния промывают и сушат. Из нерастворимого остатка посредством флотации извлекают сульфиды цветных металлов. Для очистки диоксида кремния от Fe(III) и Са его дополнительно обрабатывают 20% раствором соляной кислоты при соотношении Т:Ж=1:3 и температуре 60°С в течение 15 минут. Полученный порошок диоксида кремния содержал до 93 мас. % SiO2.Also known adopted as a prototype method of processing metallurgical slag (see Timoshchik O.A., Shchelokova E.A., Chernousenko E.V., Kasikov A.G. Combined method of complex processing of waste slag from the Pechenganickel plant // Bulletin of the Kolsky scientific center of the Russian Academy of Sciences. 2019. No. 4, pp. 69-74), according to which slag containing iron silicates and impurities of metal sulfides is crushed to a particle size of less than 80 microns and decomposed with a 10% sulfuric acid solution at T: W = 1: 10 and temperature of 20°C for 1 hour with the formation of hydrogen sulfide and the transfer of the main part of iron(II) and silicon dioxide in the leaching solution, and in the insoluble residue - the main part of copper and Nickel. The leaching solution with pH=2 is separated and subjected to dehydration by drying in air at a temperature of 40-50°C or in an oven at a temperature of 100-250°C to obtain a mixture of silicon dioxide and iron(II) sulfate. Silicon dioxide is subjected to water washing from iron sulfate, while the resulting suspension is separated, the precipitate of silicon dioxide is washed and dried. Non-ferrous metal sulfides are recovered from the insoluble residue by flotation. To purify silicon dioxide from Fe(III) and Ca, it is additionally treated with a 20% hydrochloric acid solution at a ratio of T:W=1:3 and a temperature of 60°C for 15 minutes. The resulting silica powder contained up to 93 wt. % SiO2 .
Недостатком известного способа является выделение высокотоксичного сероводорода на стадии сернокислотного разложения шлака. Получаемый диоксид кремния содержит повышенное количество примесных компонентов, что требует его дополнительной отмывки раствором соляной кислоты. Способ не предусматривает использование некондиционных сернокислых растворов, подлежащих нейтрализации. Все это снижает технологичность и экологичность способа.The disadvantage of this method is the release of highly toxic hydrogen sulfide at the stage of sulfuric acid decomposition of the slag. The resulting silicon dioxide contains an increased amount of impurity components, which requires its additional washing with a hydrochloric acid solution. The method does not involve the use of substandard sulfuric acid solutions to be neutralized. All this reduces the manufacturability and environmental friendliness of the method.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении технологичности и экологичности способа за счет исключения выделения сероводорода в атмосферу, а также повышения качества диоксида кремния при обеспечении высокой степени его извлечения из металлургического шлака.The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in improving the manufacturability and environmental friendliness of the method by eliminating the release of hydrogen sulfide into the atmosphere, as well as improving the quality of silicon dioxide while ensuring a high degree of its extraction from metallurgical slag.
Технический результат достигается тем, что в способе переработки металлургического шлака, включающем разложение шлака, содержащего силикаты железа и примеси сульфидов металлов, серной кислотой с образованием сероводорода и переводом основной части железа(II) и диоксида кремния в раствор выщелачивания, а в нерастворимый остаток - основной части меди и никеля, отделение нерастворимого остатка от раствора выщелачивания, дегидратацию раствора с получением смеси диоксида кремния и сульфата железа(II), водную отмывку диоксида кремния от сульфата железа(Н) и сушку диоксида кремния, согласно изобретению, разложение шлака ведут 7-12% серной кислотой при Т:Ж=1:7-10 в присутствии ионов меди, взятых в стехиометрическом или избыточном количестве по отношению к образующемуся сероводороду, и величине окислительно-восстановительного потенциала 250-350 мВ, а полученный нерастворимый остаток шлака подвергают водной промывке.The technical result is achieved by the fact that in the method of processing metallurgical slag, including the decomposition of slag containing iron silicates and impurities of metal sulfides, sulfuric acid with the formation of hydrogen sulfide and the transfer of the main part of iron (II) and silicon dioxide into the leaching solution, and into the insoluble residue - the main parts of copper and nickel, separation of the insoluble residue from the leaching solution, dehydration of the solution to obtain a mixture of silicon dioxide and iron (II) sulfate, water washing of silicon dioxide from iron (H) sulfate and drying of silicon dioxide, according to the invention, slag decomposition is carried out 7-12 % sulfuric acid at T:W=1:7-10 in the presence of copper ions, taken in a stoichiometric or excess amount with respect to the resulting hydrogen sulfide, and the value of the redox potential is 250-350 mV, and the resulting insoluble slag residue is subjected to water washing.
Технический результат достигается также тем, что сернокислотное разложение шлака ведут при температуре 30-60°С в течение 0,5-2,0 часов до обеспечения рН раствора выщелачивания, равного 0,5-3,0.The technical result is also achieved by the fact that the sulfuric acid decomposition of the slag is carried out at a temperature of 30-60°C for 0.5-2.0 hours until the pH of the leaching solution is 0.5-3.0.
Технический результат достигается и тем, что для сернокислотного разложения шлака используют раствор промывной серной кислоты, образующийся в медно-никелевом производстве.The technical result is also achieved by the fact that for the sulfuric acid decomposition of the slag, a solution of washing sulfuric acid is used, which is formed in the copper-nickel production.
Технический результат достигается также и тем, что нерастворимый остаток шлака подвергают водной промывке до остаточного содержания сульфата железа(II) менее 0,1%, а полученный промывной раствор используют при приготовлении раствора серной кислоты для разложения шлака.The technical result is also achieved by the fact that the insoluble residue of the slag is subjected to water washing to a residual iron(II) sulfate content of less than 0.1%, and the resulting washing solution is used in the preparation of a sulfuric acid solution for the decomposition of the slag.
Технический результат достигается и тем, что после водной промывки нерастворимый остаток шлака обрабатывают 9-13% раствором серной кислоты с получением сернокислого железо-кремниевого раствора, который используют для сернокислотного разложения шлака.The technical result is also achieved by the fact that after water washing, the insoluble residue of the slag is treated with a 9-13% solution of sulfuric acid to obtain an iron-silicon sulfate solution, which is used for sulfuric acid decomposition of the slag.
Достижению технического результата способствует то, что водную отмывку диоксида кремния от сульфата железа(II) проводят путем репульпации при температуре 40-80°С и Т:Ж=1:2-10 на 1-3 ступенях.The achievement of the technical result is facilitated by the fact that the aqueous washing of silicon dioxide from iron(II) sulfate is carried out by repulpation at a temperature of 40-80°C and T:W=1:2-10 at 1-3 steps.
Сущность изобретения заключается в том, что при сернокислотном разложении шлака, содержащего остатки штейна на основе сульфида железа, протекает реакция:The essence of the invention lies in the fact that during the sulfuric acid decomposition of slag containing residues of matte based on iron sulfide, the following reaction occurs:
В присутствии ионов меди происходит взаимодействие ионов меди с выделяющимся сероводородом с образованием нерастворимых сульфидов меди с низким произведением растворимости (ПР) по реакциям:In the presence of copper ions, copper ions interact with the released hydrogen sulfide to form insoluble copper sulfides with a low solubility product (SR) according to the reactions:
Существенные признаки заявленного изобретения, определяющие объем правовой охраны и достаточные для получения вышеуказанного технического результата, выполняют функции и соотносятся с результатом следующим образом.The essential features of the claimed invention, which determine the scope of legal protection and are sufficient to obtain the above technical result, perform the functions and correlate with the result as follows.
Проведение разложения шлака серной кислотой с концентрацией 7-12% при Т:Ж=1:7-10 в присутствии ионов меди, взятых в стехиометрическом или избыточном количестве по отношению к образующемуся сероводороду, и величине окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) 250-350 мВ позволяет исключить выделение в атмосферу сероводорода, который образуется при разложении основной части шлака серной кислотой и связывается в нерастворимый сульфид меди.Carrying out the decomposition of slag with sulfuric acid with a concentration of 7-12% at T:W=1:7-10 in the presence of copper ions, taken in a stoichiometric or excess amount with respect to the resulting hydrogen sulfide, and the value of the redox potential (ORP) 250-350 mV eliminates the release of hydrogen sulfide into the atmosphere, which is formed during the decomposition of the main part of the slag with sulfuric acid and binds to insoluble copper sulfide.
Проведение разложения шлака 7-12% серной кислотой при Т:Ж=1:7-10 обеспечивает достаточно высокую степень разложения шлака при минимальном расходе кислоты с получением концентрированных железо-кремниевых растворов. Разложение шлака серной кислотой с концентрацией менее 7% не обеспечивает высокую степень разложения шлака, а с концентрацией более 12% - затрудняет последующее отделение нерастворимого остатка вследствие преждевременной полимеризации кремниевой кислоты. При содержании жидкой фазы менее 7 в заявленном соотношении наблюдается недостаточно высокое вскрытие шлака и получение очень концентрированных по кремниевой кислоте растворов, что может привести к ее преждевременной коагуляции и затруднить отделение раствора от нерастворимого остатка. При содержании жидкой фазы более 10 получаются излишне разбавленные по диоксиду кремния растворы, что затрудняет их последующую переработку и не позволяет получить железо-кремниевый раствор с рН=0,5-3,0.Carrying out the decomposition of slag with 7-12% sulfuric acid at T:W=1:7-10 provides a sufficiently high degree of decomposition of the slag with a minimum consumption of acid to obtain concentrated iron-silicon solutions. Slag decomposition with sulfuric acid with a concentration of less than 7% does not provide a high degree of slag decomposition, and with a concentration of more than 12%, it makes it difficult to separate the insoluble residue due to premature polymerization of silicic acid. When the content of the liquid phase is less than 7 in the claimed ratio, insufficiently high opening of the slag is observed and solutions very concentrated in silicic acid are obtained, which can lead to its premature coagulation and make it difficult to separate the solution from the insoluble residue. When the content of the liquid phase is more than 10, solutions that are excessively diluted in silicon dioxide are obtained, which complicates their subsequent processing and does not allow obtaining an iron-silicon solution with pH=0.5-3.0.
При величине ОВП менее 250 мВ возможно неполное связывание сероводорода и поступление его в атмосферу, а при величине ОВП более 350 мВ медь не полностью связывается в сульфид меди и остается в железо-кремниевом растворе.With an ORP value of less than 250 mV, incomplete binding of hydrogen sulfide and its entry into the atmosphere is possible, and with an ORP value of more than 350 mV, copper is not completely bound to copper sulfide and remains in the iron-silicon solution.
Водная промывка нерастворимого остатка шлака позволяет повысить извлечение компонентов шлака в раствор выщелачивания и удалить кислоту из нерастворимого остатка.Water washing of the insoluble slag residue makes it possible to increase the recovery of slag components into the leaching solution and to remove acid from the insoluble residue.
Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в повышении технологичности и экологичности способа за счет исключения выделения сероводорода в атмосферу, а также повышения качества диоксида кремния при обеспечении высокой степени его извлечения из металлургического шлака.The combination of the above features is necessary and sufficient to achieve the technical result of the invention, which consists in improving the manufacturability and environmental friendliness of the method by eliminating the release of hydrogen sulfide into the atmosphere, as well as improving the quality of silicon dioxide while ensuring a high degree of its extraction from metallurgical slag.
В частных случаях осуществления изобретения предпочтительны следующие конкретные операции и режимные параметры.In particular cases of the invention, the following specific operations and operating parameters are preferred.
Проведение сернокислотного разложения шлака при температуре 30-60°С в течение в течение 0,5-2,0 часов до обеспечения рН раствора выщелачивания, равного 0,5-3,0 обеспечивает достаточно высокую степень вскрытия шлака с получением растворов с невысокой остаточной кислотностью, что облегчает их последующую переработку.Conducting sulfuric acid decomposition of slag at a temperature of 30-60°C for 0.5-2.0 hours until the pH of the leaching solution is 0.5-3.0 provides a sufficiently high degree of slag opening to obtain solutions with low residual acidity which facilitates their subsequent processing.
Разложение шлака при температуре ниже 30°С и времени менее 0,5 часа снижает степень вскрытия шлака, а температура разложения выше 60°С и время более 2 часов требует повышенных затрат на нагрев раствора без существенного повышения степени вскрытия шлака.Slag decomposition at a temperature below 30°C and a time of less than 0.5 hour reduces the degree of slag opening, and a decomposition temperature above 60°C and a time of more than 2 hours requires increased costs for heating the solution without a significant increase in the degree of slag opening.
При сернокислотном разложении шлака до рН раствора выщелачивания менее 0,5 получаются растворы с высокой остаточной кислотностью, а при разложении до рН раствора выщелачивания более 3,0 возможна преждевременная полимеризация кремниевой кислоты, что осложняет отделение раствора от нерастворимого остатка.With sulfuric acid decomposition of slag to a pH of the leaching solution of less than 0.5, solutions with high residual acidity are obtained, and when decomposed to a pH of the leaching solution of more than 3.0, premature polymerization of silicic acid is possible, which complicates the separation of the solution from the insoluble residue.
Использование для сернокислотного разложения шлака раствора промывной серной кислоты, образующегося в медно-никелевом производстве, позволяет утилизировать отход производства и исключить использование при разложении шлака только чистых реагентов.The use of a sulfuric acid solution for sulfuric acid decomposition of slag, which is formed in copper-nickel production, makes it possible to dispose of production waste and exclude the use of only pure reagents in the decomposition of slag.
Водная промывка нерастворимого остатка до остаточного содержания сульфата железа(II) менее 0,1% обеспечивает глубокое отделение растворимых компонентов шлака от остатка. При промывке остатка до остаточного содержания сульфата железа(II) 0,1% и более увеличиваются потери растворимых компонентов в остатке.Water washing of the insoluble residue to a residual iron(II) sulfate content of less than 0.1% provides a deep separation of the soluble components of the slag from the residue. When the residue is washed to a residual iron(II) sulfate content of 0.1% or more, the loss of soluble components in the residue increases.
Использование полученного промывного раствора при приготовлении раствора серной кислоты для разложения шлака способствует увеличению извлечения диоксида кремния и железа и практически исключает их потери с нерастворимым остатком.The use of the resulting washing solution in the preparation of a sulfuric acid solution for slag decomposition promotes an increase in the extraction of silicon dioxide and iron and practically eliminates their loss with an insoluble residue.
Обработка нерастворимого остатка шлака раствором серной кислоты после водной промывки с получением сернокислого железо-кремниевого раствора и последующим использованием его для сернокислотной обработки шлака, позволяет повысить степень вскрытия шлака.Treatment of the insoluble residue of the slag with a solution of sulfuric acid after water washing to obtain a sulfate iron-silicon solution and its subsequent use for sulfuric acid treatment of the slag makes it possible to increase the degree of opening of the slag.
Обработка нерастворимого остатка шлака предпочтительна раствором серной кислоты с концентрацией 9-13%. Концентрация раствора серной кислоты менее 9% не обеспечивает существенного доизвлечения диоксида кремния из остатка. Концентрация раствора серной кислоты более 13% приводит к получению слишком кислых и неустойчивых растворов, склонных к быстрой полимеризации.Treatment of the insoluble slag residue is preferably with a solution of sulfuric acid with a concentration of 9-13%. The concentration of the sulfuric acid solution is less than 9% does not provide a significant recovery of silicon dioxide from the residue. A sulfuric acid solution concentration of more than 13% results in solutions that are too acidic and unstable, prone to rapid polymerization.
Водная отмывка диоксида кремния от сульфата железа(II) путем репульпации при температуре 40-80°С и Т:Ж=1:2-10 на 1-3 ступенях обеспечивает высокую степень очистки диоксида кремния от сульфатов железа при минимальном расходе воды и получение концентрированных растворов сульфата железа(II). Проведение водной отмывки при температуре ниже 40°С снижает эффективность очистки диоксида кремния. Отмывка диоксида кремния при температуре выше 80°С не приводит к существенному удалению сульфата железа(II), но ведет к дополнительным энергозатратам на нагрев воды. Отмывка диоксида кремния при содержании жидкой фазы в заявленном соотношении менее 2 не обеспечивает достаточно высокую степень отмывки диоксида кремния от сульфата железа(II). Отмывка диоксида кремния при содержании жидкой фазы более 10 ведет к получению слишком больших объемов разбавленных растворов, что сопряжено с повышенным расходом воды и затрудняет последующую утилизацию промывных вод. Число ступеней отмывки более 3 усложняет технологическую схему без существенного улучшения степени отмывки от сульфата железа(II).Water washing of silicon dioxide from iron(II) sulfate by repulpation at a temperature of 40-80°C and T:W=1:2-10 at 1-3 steps provides a high degree of purification of silicon dioxide from iron sulfates with a minimum water consumption and obtaining concentrated iron(II) sulfate solutions. Carrying out water washing at a temperature below 40°C reduces the efficiency of purification of silicon dioxide. Washing of silicon dioxide at temperatures above 80°C does not lead to a significant removal of iron(II) sulfate, but leads to additional energy consumption for heating water. The washing of silicon dioxide when the content of the liquid phase in the claimed ratio of less than 2 does not provide a sufficiently high degree of washing of silicon dioxide from iron(II) sulfate. The washing of silicon dioxide with a liquid phase content of more than 10 leads to the production of too large volumes of dilute solutions, which is associated with an increased consumption of water and complicates the subsequent disposal of washing water. The number of washing steps more than 3 complicates the technological scheme without a significant improvement in the degree of cleaning from iron(II) sulfate.
Вышеуказанные частные признаки изобретения позволяют осуществить способ в оптимальном режиме с точки зрения исключения выделения сероводорода в атмосферу, а также повышения качества диоксида кремния при обеспечении высокой степени его извлечения из металлургического шлака.The above particular features of the invention make it possible to carry out the method in an optimal mode from the point of view of eliminating the release of hydrogen sulfide into the atmosphere, as well as improving the quality of silicon dioxide while ensuring a high degree of its extraction from metallurgical slag.
Сущность предлагаемого способа и достигаемые результаты более наглядно могут быть проиллюстрированы следующими Примерами.The essence of the proposed method and the results achieved can be more clearly illustrated by the following Examples.
Пример 1. 100 г конвертерного шлака никелевого производства, содержащего, мас. %: Fe 42,1, Cu 0,05, Ni 0,98, SiO2 26,7, S 2,4, измельченного до крупности менее 80 мкм загружают при перемешивании в 0,8 л 12% раствора H2SO4. Разложение ведут при Т:Ж=1:7 и температуре 30°С в присутствии 1,0 г/л ионов меди, взятых в стехиометрическом количестве по отношению к образующемуся сероводороду, и величине ОВП относительно хлор-серебряного электрода 350 мВ течение 2 часов до обеспечения рН раствора выщелачивания, равного 1,5. Пульпу фильтруют, остаток промывают на фильтре 500 мл воды, что обеспечивает остаточное содержание сульфата железа(II) в остатке 0,09%. Полученный промывной раствор может быть использован при приготовлении раствора серной кислоты для разложения шлака. Раствор выщелачивания дегидратируют с получением смеси диоксида кремния и сульфата железа(II). Из дегидратированной смеси в количестве 126,2 г отмывают диоксид кремния репульпацией при температуре 40°С и Т:Ж=1:3 на 2 ступенях. Диоксид кремния сушат при температуре 190°С до постоянной массы. Получают 19,2 г диоксида кремния, который содержит, мас. %: SiO2 - 98,7, примеси - 0,3, вода - 1,0. Величина удельной поверхности Syд=820 м2/г. Степень извлечения из шлака в раствор выщелачивания составила, %: Fe 48,2, SiO2 71, а в остаток - Cu 99,5, Ni 83,9. В атмосфере рабочей зоны присутствия сероводорода не зафиксировано.Example 1. 100 g of converter slag nickel production, containing, wt. %: Fe 42.1, Cu 0.05, Ni 0.98, SiO 2 26.7, S 2.4, crushed to a particle size of less than 80 μm, are loaded with stirring into 0.8 l of a 12% solution of H 2 SO 4 . Decomposition is carried out at T:W=1:7 and a temperature of 30°C in the presence of 1.0 g/l of copper ions, taken in a stoichiometric amount with respect to the resulting hydrogen sulfide, and the value of ORP relative to the silver chloride electrode is 350 m for 2 hours to ensuring the pH of the leaching solution is 1.5. The pulp is filtered, the residue is washed on the filter with 500 ml of water, which provides a residual content of iron(II) sulfate in the residue of 0.09%. The resulting washing solution can be used in the preparation of a sulfuric acid solution for slag decomposition. The leach solution is dehydrated to give a mixture of silica and iron(II) sulfate. From the dehydrated mixture in the amount of 126.2 g, silica is washed by repulpation at a temperature of 40°C and T:W=1:3 in 2 steps. The silicon dioxide is dried at a temperature of 190°C to constant weight. Get 19.2 g of silicon dioxide, which contains, wt. %: SiO 2 - 98.7, impurities - 0.3, water - 1.0. The value of the specific surface S yd = 820 m 2 /g. The degree of extraction from the slag into the leaching solution was, %: Fe 48.2, SiO 2 71, and in the remainder - Cu 99.5, Ni 83.9. In the atmosphere of the working area, the presence of hydrogen sulfide was not recorded.
Пример 2. 100 г отвального шлака медно-никелевого производства, содержащего, мас. %: Fe 29,8, Cu 0,18, Ni 0,24, SiO2 37,5, S 1,3, измельченного до крупности частиц менее 80 мкм загружают при перемешивании в 1 л 7% раствора H2SO4. Разложение ведут при Т:Ж=1:10 и температуре 30°С в присутствии 0,55 г/л ионов меди, взятых в избыточном 10% количестве по отношению к образующемуся сероводороду и величине ОВП 280 мВ в течение 1 часа до обеспечения рН раствора выщелачивания, равного 3,0. Пульпу фильтруют, остаток промывают на фильтре 300 мл воды, что обеспечивает остаточное содержание сульфата железа(II) в остатке 0,05%. Полученный промывной раствор может быть использован при приготовлении раствора серной кислоты для разложения шлака. Раствор выщелачивания дегидратируют с получением смеси диоксида кремния и сульфата железа(II). Из дегидратированной смеси в количестве 145 г отмывают диоксид кремния репульпацией при температуре 50°С и Т:Ж=1:5 на 2 ступенях. Диоксид кремния сушат при температуре 180°С до постоянной массы. Получают 31,5 г диоксида кремния, который содержит, мас. %: SiO2 - 96,5, примеси - 0,5, вода - 3,0. Величина удельной поверхности Syд=770 м2/г. Степень извлечения из шлака в раствор выщелачивания составила, %: Fe 60,4, SiO2 81,0%, а в остаток - Cu 100, Ni 71. В атмосфере рабочей зоны присутствия сероводорода не зафиксировано.Example 2. 100 g of waste slag copper-nickel production, containing, wt. %: Fe 29.8, Cu 0.18, Ni 0.24, SiO 2 37.5, S 1.3, crushed to a particle size of less than 80 μm, is loaded with stirring in 1 l of a 7% solution of H 2 SO 4 . Decomposition is carried out at T:W=1:10 and a temperature of 30°C in the presence of 0.55 g/l of copper ions, taken in excess of 10% in relation to the resulting hydrogen sulfide and the ORP value of 280 mV for 1 hour to ensure the pH of the solution leaching equal to 3.0. The pulp is filtered, the residue is washed on the filter with 300 ml of water, which provides a residual content of iron(II) sulfate in the remainder of 0.05%. The resulting washing solution can be used in the preparation of a sulfuric acid solution for slag decomposition. The leach solution is dehydrated to give a mixture of silica and iron(II) sulfate. From the dehydrated mixture in the amount of 145 g, silica is washed by repulpation at a temperature of 50°C and T:W=1:5 in 2 steps. The silicon dioxide is dried at a temperature of 180°C to constant weight. Get 31.5 g of silicon dioxide, which contains, wt. %: SiO 2 - 96.5, impurities - 0.5, water - 3.0. The value of the specific surface S yd =770 m 2 /g. The degree of extraction from the slag into the leaching solution was, %: Fe 60.4, SiO 2 81.0%, and in the remainder - Cu 100, Ni 71. In the atmosphere of the working zone, the presence of hydrogen sulfide was not recorded.
Пример 3. 100 г шлака по Примеру 2 загружают при перемешивании в 1 л 12% раствора H2SO4, полученного путем смешения 300 мл промывного раствора по Примеру 2 с 700 мл 14% серной кислоты. Разложение ведут при Т:Ж=1:8 и температуре 40°С в присутствии 0,6 г/л ионов меди, взятых в 20% избыточном количестве по отношению к образующемуся сероводороду и величине ОВП 250 мВ в течение 1,5 часов до обеспечения рН раствора выщелачивания, равного 0,5. Пульпу фильтруют, остаток промывают на фильтре 250 мл воды, что обеспечивает остаточное содержание сульфата железа(II) в остатке 0,07%. Полученный промывной раствор может быть использован при приготовлении раствора серной кислоты для разложения шлака. Раствор выщелачивания дегидратируют с получением смеси диоксида кремния и сульфата железа(II). Из дегидратированной смеси в количестве 175 г отмывают диоксид кремния репульпацией при температуре 50°С и Т:Ж=1:4 на 2 ступенях. Диоксид кремния сушат при температуре 180°С до постоянной массы. Получают 31,9 г диоксида кремния, который содержит, мас. %: SiO2 - 97,6, примеси - 0,4, вода - 2,0. Величина удельной поверхности Syд=780 м2/г. Степень извлечения из шлака в раствор выщелачивания составила, %: Fe 62,4, SiO2 83,0%, а в остаток - Cu 100, Ni 69. В атмосфере рабочей зоны присутствия сероводорода не зафиксировано.EXAMPLE 3 100 g of the slag of Example 2 are charged with stirring into 1 liter of a 12% H 2 SO 4 solution obtained by mixing 300 ml of the washing solution of Example 2 with 700 ml of 14% sulfuric acid. Decomposition is carried out at T:W=1:8 and a temperature of 40°C in the presence of 0.6 g/l of copper ions, taken in a 20% excess with respect to the resulting hydrogen sulfide and an ORP value of 250 mV for 1.5 hours until the pH of the leaching solution is 0.5. The pulp is filtered, the residue is washed on the filter with 250 ml of water, which provides a residual content of iron(II) sulfate in the remainder of 0.07%. The resulting washing solution can be used in the preparation of a sulfuric acid solution for slag decomposition. The leach solution is dehydrated to give a mixture of silica and iron(II) sulfate. From the dehydrated mixture in the amount of 175 g, silica is washed by repulpation at a temperature of 50°C and T:W=1:4 in 2 steps. The silicon dioxide is dried at a temperature of 180°C to constant weight. Get 31.9 g of silicon dioxide, which contains, wt. %: SiO 2 - 97.6, impurities - 0.4, water - 2.0. The value of the specific surface S yd =780 m 2 /g. The degree of extraction from the slag into the leaching solution was, %: Fe 62.4, SiO 2 83.0%, and in the remainder - Cu 100, Ni 69. In the atmosphere of the working zone, the presence of hydrogen sulfide was not recorded.
Пример 4. 100 г шлака по Примеру 2 загружают при перемешивании в 1 л 7,6% раствора H2SO4, полученного путем разбавления водой промывной серной кислоты, образующейся в медно-никелевом производстве, состава г/л: 3,3 Ni, 1,7 Cu, 205,36 H2SO4. Разложение ведут при Т:Ж=1:10 и температуре 60°С в присутствии 0,71 г/л ионов меди, взятых в 25% избыточном количестве по отношению к образующемуся сероводороду при величине ОВП 350 мВ в течение 0,5 часа до обеспечения рН раствора выщелачивания, равного 2. Пульпу фильтруют, остаток промывают на фильтре 350 мл воды, что обеспечивает остаточное содержание сульфата железа(II) в остатке 0,04%. Полученный промывной раствор может быть использован при приготовлении раствора серной кислоты для разложения шлака. Раствор выщелачивания дегидратируют с получением смеси диоксида кремния и сульфата железа(II). Из дегидратированной смеси в количестве 152 г отмывают диоксид кремния репульпацией при температуре 70°С и Т:Ж=1:2 на 3 ступенях. Диоксид кремния сушат при температуре 190°С до постоянной массы. Получают 30,6 г диоксида кремния, который содержит, мас. %: SiO2 98,8, примеси 0,2, вода 1,0. Величина удельной поверхности Syд=810 м2/г. Степень извлечения из шлака в раствор выщелачивания составила, %: Fe 60,4, SiO2 81,4%, а в остаток - Cu 100, Ni 79,1. В атмосфере рабочей зоны присутствия сероводорода не зафиксировано.Example 4. 100 g of the slag according to Example 2 is charged with stirring in 1 l of a 7.6% solution of H 2 SO 4 obtained by diluting with water the washing sulfuric acid formed in the copper-nickel production, the composition g/l: 3.3 Ni, 1.7 Cu, 205.36 H 2 SO 4 . Decomposition is carried out at T:W=1:10 and a temperature of 60°C in the presence of 0.71 g/l of copper ions, taken in a 25% excess with respect to the resulting hydrogen sulfide at an ORP value of 350 mV for 0.5 hours until The pH of the leaching solution is 2. The pulp is filtered, the residue is washed on the filter with 350 ml of water, which provides a residual content of iron(II) sulfate in the residue of 0.04%. The resulting washing solution can be used in the preparation of a sulfuric acid solution for slag decomposition. The leach solution is dehydrated to give a mixture of silica and iron(II) sulfate. From the dehydrated mixture in the amount of 152 g, silica is washed by repulpation at a temperature of 70°C and T:W=1:2 in 3 steps. The silicon dioxide is dried at a temperature of 190°C to constant weight. Get 30.6 g of silicon dioxide, which contains, wt. %: SiO 2 98.8, impurities 0.2, water 1.0. The value of the specific surface S yd = 810 m 2 /g. The degree of extraction from the slag into the leaching solution was, %: Fe 60.4, SiO 2 81.4%, and in the remainder - Cu 100, Ni 79.1. In the atmosphere of the working area, the presence of hydrogen sulfide was not recorded.
Пример 5. 100 г отвального шлака медно-никелевого производства, содержащего, мас. %: Fe 29,8, Cu 0,18, Ni 0,24, SiO2 37,5, S 1,3, измельченного до крупности частиц менее 80 мкм загружают при перемешивании в 1 л 7% раствора H2SO4. Разложение ведут при Т:Ж=1:10 и температуре 30°С в присутствии 0,55 г/л ионов меди, взятых в избыточном 10% количестве по отношению к образующемуся сероводороду и величине ОВП 280 мВ в течение 1 часа до обеспечения рН раствора выщелачивания, равного 3,0. Пульпу фильтруют, нерастворимый остаток промывают на фильтре 300 мл воды, что обеспечивает остаточное содержание сульфата железа(II) в остатке 0,05%. Раствор выщелачивания дегидратируют с получением смеси диоксида кремния и сульфата железа(II). Из дегидратированной смеси в количестве 145 г отмывают диоксид кремния репульпацией при температуре 50°С и Т:Ж=1:5 на 2 ступенях. Диоксид кремния сушат при температуре 180°С до постоянной массы. Получают 31,5 г диоксида кремния, который содержит, мас. %: SiO2 - 96,5, примеси - 0,5, вода - 3,0. Величина удельной поверхности Syд=770 м2/г. Степень извлечения из шлака в раствор выщелачивания составила, %: Fe 60,4, SiO2 81,0%, а в остаток - Cu 100, Ni 71. В атмосфере рабочей зоны присутствия сероводорода не зафиксировано.Example 5. 100 g of waste slag copper-nickel production, containing, wt. %: Fe 29.8, Cu 0.18, Ni 0.24, SiO 2 37.5, S 1.3, crushed to a particle size of less than 80 μm, are loaded with stirring into 1 l of a 7% H2SO4 solution. Decomposition is carried out at T:W=1:10 and a temperature of 30°C in the presence of 0.55 g/l of copper ions, taken in excess of 10% in relation to the resulting hydrogen sulfide and the ORP value of 280 mV for 1 hour to ensure the pH of the solution leaching equal to 3.0. The pulp is filtered, the insoluble residue is washed on the filter with 300 ml of water, which provides a residual content of iron(II) sulfate in the remainder of 0.05%. The leach solution is dehydrated to give a mixture of silica and iron(II) sulfate. From the dehydrated mixture in the amount of 145 g, silica is washed by repulpation at a temperature of 50°C and T:W=1:5 in 2 steps. The silicon dioxide is dried at a temperature of 180°C to constant weight. Get 31.5 g of silicon dioxide, which contains, wt. %: SiO 2 - 96.5, impurities - 0.5, water - 3.0. The value of the specific surface S yd =770 m 2 /g. The degree of extraction from the slag into the leaching solution was, %: Fe 60.4, SiO 2 81.0%, and in the remainder - Cu 100, Ni 71. In the atmosphere of the working zone, the presence of hydrogen sulfide was not recorded.
Остаток шлака после водной промывки обрабатывают 13% раствором H2SO4 в течение 1 часа при Т:Ж=1:10 и температуре 80°C с получением 0,9 л сернокислого железо-кремниевого раствора с содержанием, г/л: 5 Si, 13,4 Fe, 0,11 Ni, 0.46 Cu, 129,6 H2SO4 (12% H2SO4), который может быть использован для разложения шлака.The rest of the slag after water washing is treated with a 13% solution of H 2 SO 4 for 1 hour at T:W=1:10 and a temperature of 80°C to obtain 0.9 l of iron-silicon sulfate solution with a content, g/l: 5 Si , 13.4 Fe, 0.11 Ni, 0.46 Cu, 129.6 H 2 SO 4 (12% H 2 SO 4 ), which can be used to decompose slag.
Пример 6. 100 г шлака по Примеру 2 разлагают при перемешивании 0,9 л сернокислого железо-кремниевого раствора, полученного по Примеру 5 и содержащего, г/л: 5,0 Si, 13,4 Fe, 0,11 Ni, 0,46 Cu, 129,6 H2SO4 (12% H2SO4). Разложение ведут при Т:Ж=1:9 и температуре 30°С в присутствии 0,46 г/л ионов меди, взятых в 5% избыточном количестве по отношению к образующемуся сероводороду при величине ОВП 350 мВ в течение 1 часа до обеспечения рН раствора выщелачивания, равного 0,5. Пульпу фильтруют, остаток промывают на фильтре 200 мл воды, что обеспечивает остаточное содержание сульфата железа(II) в остатке 0,09%. Полученный промывной раствор может быть использован для сернокислотного разложения шлака. Раствор выщелачивания дегидратируют с получением смеси диоксида кремния и сульфата железа(II). Из дегидратированной смеси в количестве 135 г отмывают диоксид кремния репульпацией при температуре 60°С и Т:Ж=1:5 на 3 ступенях. Диоксид кремния сушат при температуре 200°С до постоянной массы. Получают 27,4 г диоксида кремния, который содержит, мас. %: SiO2 98,8, примеси 0,2, вода 1,0. Величина удельной поверхности Syд=780 м2/г. Степень извлечения из шлака в раствор выщелачивания составила, %: Fe 56,1, SiO2 72,2%, а в остаток - Cu 100, Ni 83,9. В атмосфере рабочей зоны присутствия сероводорода не зафиксировано.Example 6. 100 g of slag according to Example 2 decompose with stirring 0.9 l of iron-silicon sulfate solution obtained according to Example 5 and containing, g / l: 5.0 Si, 13.4 Fe, 0.11 Ni, 0, 46 Cu, 129.6 H 2 SO 4 (12% H 2 SO 4 ). Decomposition is carried out at T:W=1:9 and a temperature of 30°C in the presence of 0.46 g/l of copper ions, taken in a 5% excess with respect to the resulting hydrogen sulfide at an ORP value of 350 mV for 1 hour to ensure the pH of the solution leaching equal to 0.5. The pulp is filtered, the residue is washed on the filter with 200 ml of water, which provides a residual content of iron(II) sulfate in the residue of 0.09%. The resulting washing solution can be used for sulfuric acid decomposition of slag. The leach solution is dehydrated to give a mixture of silica and iron(II) sulfate. From the dehydrated mixture in the amount of 135 g, silica is washed by repulpation at a temperature of 60°C and T:W=1:5 in 3 steps. The silicon dioxide is dried at a temperature of 200°C to constant weight. Get 27.4 g of silicon dioxide, which contains, wt. %: SiO 2 98.8, impurities 0.2, water 1.0. The value of the specific surface S yd =780 m 2 /g. The degree of extraction from the slag into the leaching solution was, %: Fe 56.1, SiO 2 72.2%, and in the remainder - Cu 100, Ni 83.9. In the atmosphere of the working area, the presence of hydrogen sulfide was not recorded.
Пример 7. 100 г печного шлака никелевого производства, содержащего мас. %: Fe 16,1, Cu 0,01, Ni 0,28, SiO2 44,26, S 0,32, измельченного до крупности менее 80 мкм загружают непрерывно при перемешивании в 1 л 7,6% раствора H2SO4. Разложение ведут при Т:Ж=1:10 и температуре 30°С в присутствии 0,15 г/л ионов меди, взятых в 10% избыточном количестве по отношению к образующемуся сероводороду, и величине ОВП 260 мВ в течение 1 часа до обеспечения рН раствора выщелачивания, равного 1,5. Пульпу фильтруют, остаток промывают на фильтре 450 мл воды, что обеспечивает остаточное содержание сульфата железа(II) в остатке 0,03%. Полученный промывной раствор может быть использован для сернокислотного разложения шлака. Раствор выщелачивания дегидратируют с получением смеси диоксида кремния и сульфата железа(II). Из дегидратированной смеси в количестве 134,0 г отмывают диоксид кремния репульпацией при температуре 80°С и Т:Ж=1:10 на 1 ступени. Диоксид кремния сушат при температуре 200°С до постоянной массы. Получают 36,1 г диоксида кремния, который содержит, мас. %: SiO2 99,4, примеси 0,1, вода 0,5. Величина удельной поверхности Syд=699 м2/г. Степень извлечения из шлака в раствор выщелачивания составила, %: Fe 50,8, SiO2 81,0%, а в остаток - Cu 100, Ni 76,5. В атмосфере рабочей зоны присутствия сероводорода не зафиксировано.Example 7. 100 g of furnace slag nickel production containing wt. %: Fe 16.1, Cu 0.01, Ni 0.28, SiO 2 44.26, S 0.32, crushed to a particle size of less than 80 μm, are loaded continuously with stirring in 1 l of a 7.6% solution of H 2 SO 4 . Decomposition is carried out at T:W=1:10 and a temperature of 30°C in the presence of 0.15 g/l of copper ions, taken in a 10% excess with respect to the resulting hydrogen sulfide, and an ORP value of 260 mV for 1 hour until pH is provided leaching solution equal to 1.5. The pulp is filtered, the residue is washed on the filter with 450 ml of water, which provides a residual content of iron(II) sulfate in the remainder of 0.03%. The obtained washing solution can be used for sulfuric acid decomposition of slag. The leach solution is dehydrated to give a mixture of silica and iron(II) sulfate. From the dehydrated mixture in the amount of 134.0 g, silica is washed by repulpation at a temperature of 80°C and T:W=1:10 in 1 step. The silicon dioxide is dried at a temperature of 200°C to constant weight. Get 36.1 g of silicon dioxide, which contains, wt. %: SiO 2 99.4, impurities 0.1, water 0.5. The value of the specific surface S yd = 699 m 2 /g. The degree of extraction from the slag into the leaching solution was, %: Fe 50.8, SiO 2 81.0%, and in the remainder - Cu 100, Ni 76.5. In the atmosphere of the working area, the presence of hydrogen sulfide was not recorded.
Пример 8 (по прототипу). 100 г шлака по Примеру 2 загружают при перемешивании в 1 л 10,0% раствора H2SO4. Разложение ведут при Т:Ж=1:10 и температуре 20°С при величине ОВП 110 мВ в течение 1 часа до обеспечения рН раствора выщелачивания, равного 2,0. Пульпу фильтруют с отделением раствора выщелачивания от нерастворимого остатка. Раствор дегидратируют с получением порошкообразной смеси диоксида кремния и сульфата железа(II). Из дегидратированной смеси в количестве 145 г отмывают диоксид кремния репульпацией при температуре 20°С и Т:Ж=1:1 на 1 ступени. Диоксид кремния сушат при температуре 100°С до постоянной массы. Получают 31,5 г диоксида кремния, который содержит, мас. %: SiC2 - 74,0, примеси - 13,8, вода - 12,2. Величина удельной поверхности Syд=530 м2/г. Степень извлечения из шлака в раствор выщелачивания составила, %: Fe - 60,4, SiO2 - 78,2, а в нерастворимый остаток - Cu 90,7, Ni 76,5. В процессе выщелачивания шлака и выдержки пульпы наблюдалось активное выделение сероводорода в атмосферу рабочей зоны.Example 8 (prototype). 100 g of slag according to Example 2 is loaded with stirring in 1 l of 10.0% solution of H 2 SO 4 . The decomposition is carried out at T:W=1:10 and a temperature of 20°C with an ORP value of 110 mV for 1 hour to ensure the pH of the leaching solution is equal to 2.0. The pulp is filtered to separate the leach solution from the insoluble residue. The solution is dehydrated to give a powdery mixture of silica and iron(II) sulfate. From the dehydrated mixture in the amount of 145 g, silicon dioxide is washed by repulpation at a temperature of 20°C and T:W=1:1 in 1 step. The silicon dioxide is dried at a temperature of 100°C to constant weight. Get 31.5 g of silicon dioxide, which contains, wt. %: SiC 2 - 74.0, impurities - 13.8, water - 12.2. The value of the specific surface S yd =530 m 2 /g. The degree of extraction from the slag into the leaching solution was, %: Fe - 60.4, SiO 2 - 78.2, and into the insoluble residue - Cu 90.7, Ni 76.5. In the process of slag leaching and pulp holding, an active release of hydrogen sulfide into the atmosphere of the working zone was observed.
Из вышеприведенных Примеров видно, что предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет при переработке металлургического шлака исключить выделение сероводорода в атмосферу, увеличить содержание диоксида кремния до 99,4 мас. %, повысить до 820 м2/г удельную поверхность получаемого диоксида кремния и снизить содержание примесей до 0,1 мас. % при обеспечении высокой степени извлечения диоксида кремния. Способ также обеспечивает снижение расхода реагентов и использование отходов сернокислотного производства. Все это повышает технологичность и экологичность способа.From the above Examples, it can be seen that the proposed method, compared with the prototype, allows the processing of metallurgical slag to exclude the release of hydrogen sulfide into the atmosphere, to increase the content of silicon dioxide to 99.4 wt. %, increase to 820 m 2 /g the specific surface area of the resulting silicon dioxide and reduce the content of impurities to 0.1 wt. % while providing a high degree of extraction of silicon dioxide. The method also provides a reduction in the consumption of reagents and the use of waste from sulfuric acid production. All this increases the manufacturability and environmental friendliness of the method.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021119888A RU2765974C1 (en) | 2021-07-06 | 2021-07-06 | Method for processing metallurgical slag |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021119888A RU2765974C1 (en) | 2021-07-06 | 2021-07-06 | Method for processing metallurgical slag |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2765974C1 true RU2765974C1 (en) | 2022-02-07 |
Family
ID=80214833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021119888A RU2765974C1 (en) | 2021-07-06 | 2021-07-06 | Method for processing metallurgical slag |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2765974C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU619013B2 (en) * | 1988-06-24 | 1992-01-16 | Steven G. Axen | Process for extracting metal values from ores |
| SU1723162A1 (en) * | 1990-06-29 | 1992-03-30 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра АН СССР | Method of processing dump slags |
| SU1132550A1 (en) * | 1983-07-25 | 1996-09-27 | Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов | Copper containing slag procession method |
| RU2568796C1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Slag break-down process |
-
2021
- 2021-07-06 RU RU2021119888A patent/RU2765974C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1132550A1 (en) * | 1983-07-25 | 1996-09-27 | Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов | Copper containing slag procession method |
| AU619013B2 (en) * | 1988-06-24 | 1992-01-16 | Steven G. Axen | Process for extracting metal values from ores |
| SU1723162A1 (en) * | 1990-06-29 | 1992-03-30 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра АН СССР | Method of processing dump slags |
| RU2568796C1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Slag break-down process |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТИМОЩИК О.А. и др. Комбинированный способ переработки отвального шлака комбината "Печенганикель", Вестник Кольского научного центра РАН, 2019, N4, с.69-74. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4085908B2 (en) | Method for concentrating noble metals contained in leaching residue of wet copper refining process | |
| KR20080016607A (en) | A process for the treatment of electric and other furnace dusts and residues containing zinc oxides and zinc ferrites | |
| WO2021119728A1 (en) | Recovery of vanadium from slag materials | |
| CN114684801A (en) | Method for preparing high-purity iron phosphate by using pyrite cinder | |
| CN111519026A (en) | Method for leaching secondary coated gold hematite | |
| JP5821775B2 (en) | Processing method of copper smelting ash | |
| RU2765974C1 (en) | Method for processing metallurgical slag | |
| CA2400854C (en) | Method for utilising steelworks dust | |
| CN104445105B (en) | Method for enriching and recovering tellurium dioxide from tellurium-containing soda residue | |
| JP6015824B2 (en) | Processing method of copper smelting ash | |
| JPS61261446A (en) | Method for recovering zn from zn containing material | |
| JP4525354B2 (en) | Reduction method of cupric chloride ion | |
| CN113564371B (en) | Comprehensive resource recycling method for roasting cyaniding tailings | |
| AU2010217184A1 (en) | Zinc oxide purification | |
| CN115216633A (en) | Method for separating copper and arsenic from black copper sludge and directly solidifying arsenic | |
| CN104775040A (en) | Comprehensive recycling process for acid leaching residues | |
| KR101763549B1 (en) | Method and arrangement of separating arsenic from starting materials | |
| CN113136488A (en) | Wet treatment process for iron vitriol slag in zinc hydrometallurgy | |
| KR20170133494A (en) | Method for the treatment of iron-containing sludge | |
| RU2120487C1 (en) | Method of processing gold-containing crude | |
| RU2175991C1 (en) | Manganese ore processing method | |
| CN105886797A (en) | Method for preparing sponge indium from polymetallic sulfide material | |
| RU2568796C1 (en) | Slag break-down process | |
| RU2795191C1 (en) | Method for processing sulphide copper ores with increased arsenic content | |
| JP3937273B2 (en) | Method for treating slurry containing colloidal silica |