SU749924A1 - Способ переработки пирротиновых материалов, содержащих цветные металлы - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к способам . |гидрометаллургической переработки сульфидных полиметаллических материалов, примен емых с целью перевода серы в элементарную и разложени  сульфидов Дл  последующего извлечени  и разделени  ценных компонентов. Оно может быть использовано в процессах окислительного выщелачивани  водной пульпы измельченных материалов, содержащих пирротин ,д (природный или искусственный) и другие сульфиды и осуществл емых под давлением кислородсодержащего газа, при ведении которых, необходим отвод избытка тепла, выдел ющегос  в результате экзотермичес-,5 к х. реакций.

Известен способ переработки пирротиновык материалов, содержащих цветные металлы, включающий вьщ1элачивание водной пульпы содержащей 2О-5О% измвпь- 20 ченного материала, под давлением газообразного окислител , при повышенных тек пературах в непрерьюном режиме в цепи последовательно соединеннык аппаратов i,

По этому способу выщелачивание ведут при обычном в подобных процессах расходе окисл сющего кислородсодержащего газа 0,2-0,4 нм на 1 кг твердого (0,71 ,4 нм) на кг серы концентрата) основное количество избыточного тепла снимаетс  Теплообменниками. Поддержание теплового баланса вьшхелачивани  и снижение скорости на стьбтёобразовани  на поверхности встроенных теплообменников осуществл ют за счет увеличени  интенсивности механического перемещени  и разбавлени  водой перерабатьюаемой пульпы, Ин- Т8нсифик ацию перемещивани  и увеличение Ж:Т пульпы провод т при получении отрицательного значени  разности текущего и заданного значений местного коэффициента теплопередачи от перемещиваемой пульпы к теплообменнику. Измерение коэффициента теплопередачи осуществл етс  в зонах наиболее веро тного засто  пульпы.

способ, св занный с интенсификацией перемещивани  и разбавлением исходной пульпы, позвол ет определенное вр&л  устойчиво поддерживать заданную температуру вышапачивави , несмотр  на неуклонное снижение эффективности работы встроенных в автоклав теплообменнико из-за образовани  на ни.х настылей. Ввид юследнего, в конечном счете, снижаетс  производительность процесса, создаютс  трудности на стади5гх последующей обработки пульпы от вьшепачивани  возникаю щие вследствие изменени  отношени  жид кого к твердому, требуетс  охггановка дл  очистки теплообменников от настылей. Целью предлагаемого изобретени   вл етс  увеличение производитвльности про цесса,улучшени  отъема избыточного тепла и упрощение аппаратуры. Поставленна  цель достигаетс  тем, что газообразный окислитель ввод т в ко личестве 7,0-20 нм на 1 кг серыисходного сьфь .. Предпочтительным, но не ограничиваю шим объем изобретени , вариантом осуществлени  процесса  вл етс  ведение, выш.елачивани  при температуре 110-. 160°С давлении кислорода 1,8-10,0 атм в присутствии поверхностно-активных веществ . S изобретении предусматриваетс  соз дание условий, обеспечивающих ведение выщелачивани  без отвода избыточного тепла встроенными или выносными (внеш ними) теплообменниками, а также без разбавлени  пульпы водой. Подача в реакционный сосуд увеличен ) количества кислородсодержащей газовой смеси обеспечивает отвод всего избыточногч5 тепла со сбрасываемой из аппарата отработанной парогазовой смесью . В этом случае избыток тепла полностью расходуетс  на нагрев исходной окисл ющей смеси до температуры- процесса и испарение влаги насыщающей проход щий через автоклав поток газа. Величина подачи окисл ющей газовой смеси, котора  обеспечивает отвод практ чески всего избыточного тепла, зависит от параметров процесса выщелачивани . При прочих равных услови х, чем вьпле температура, тем меньший поток газа требуетс  подавать. Способ может быть осуществлен в а& токлавах различной конструкции как с механическим,так и с пневматическим перемешиванием. В качестве окислител  эффективно применение сжатого воздуха или воздуха, обогащенного кислородом под давлением от 8 до 35 атм. Выбор нужного давлени  определ етс  заданной, температурой вьшхелачивани . расходом газа, необходимьп дл  сн ти  избыточного .тепла, а также прочностными характеристиками примен емой аппаратуры . Согласно выполненному расчету ведение выщелачивани  при 11О и об- Щем давлении в аппарате ниже 8 атм  вл етс  малоэффективным из-за снижени  скорости окислени . С другой стороны; ведение процесса под давлением выше 35 атм требует существенного увеличени  затрат материала на изготовление автоклава и усло шени  аппаратуры. В случае использовани  в качестве окислител  компримированного кислорода или обогащенного им воздуха, дл  обеспечени  максимального использовани  0 целесообразно вести процесс при рециркул ции сбрасьшаемой из автоклава газовой смеси и (или) в режиме противотока пульгпы и окисл ющего газа, в результате чего достигаетс  контакт богатой сульфидами , пульпы с обедненным по содержанию кислорода газом. При ведении непрерьтногю вьпцелачивани  в цепи последовательно соединенных решсционных объемов (автоклав или ах камер) под давлением сжатого воздуха или воздуха, обогащенного кислородом, дл  удобства регулировани  температуры процесса, а также количества сульфидов, окисл емых в каждой из зон, выгодно применить подачу окислител , распределенную в два или более имеющихс  реак-. ционных объемов. . Приведенные нижа примеры иллюстрируют возможности насто щего способа. П р и м е р 1. 7 кг пирротинового i концентрата (4,31% никель, 1,65% медь, 48,7% железо, 27,8% сера, крупность 93% класса минус 0,044 мм) вьпцепачивают в периодическом режиме при 110°С, 2,0 атм POg, ж/т 3,О в течение 2,0 часов в 15 л автоклаве снабженном стандартной турбинной мешалкой : открытого типа. .1 Исходную пульпу подкисл ют серной кислотой, вз той в количестве 3,0% от массы концентрата, Заданную температуру поддерживают путем подачи холодной воды в змеевиковый теплообменник, помещенный в автоклаве..При этом достигаетс  степень разложени  пирротина около 91%, а выход сбры в элементарную от окисленной составл ет 78%. Согласно расчету, теп лообменником отнимаетс  около 6О% вы1дел ющегос  при окислении тепла. П p и м e p 2. Пирротиновый концентрат N9 1 выщелачивают в услови х, анало гичных имевшим место в примере 1, за исключением указанных в таблице. Опыты провод т под давлением сжатого воздуха при его расходе, обеспечивающем отвод избытка Тепла сбрасьшаемой из автоклава парогазовой смесью и б&з использовани  теплообменника. Расход воздуха вьь бирают в зависимости от температуры. Продолжительность каждого опыта контролируют по величине рН и окислительновосстановительного потенциала конечной пульпьь Дл  предотвращени  торможени  процеЬса расплавленной серой за счет смачивани  ею сульфидов в исходную пулЕ пу ввод т сульфитцеллюлозный щелок в .количестве 3 кг на 1 т сырь . Как вид .но из данных таблицы за счет подачи изёытка воздуха, процесс идет без отъема тепла теплообменником причем, чем выше температура, тем меньше расход окисл ющей газовой смеси, выше удельна  производительность иниже Ж/Т в конечной пульпе. Подача воздуха в количестве 6,5-15,1 нм на 1 кг се ры сырь  обеспечиваетсьем 5 5-73% избы точ ного тепла,выдел ющегос .в ходе химических реакций.г П р и м е р 3. Пирротиновый концентрат (2,7 никел , 0,6% меди, 47,1 железа , 28,0 серы, крупность - 91% класса минус 0,044 мм) выщелачивают под давлением сжатого воздуха в услови х аналогичных приведенным в примере 2. Из данных таблицы следует, что как и в пред шествующем случае, процесс протекает без отъема тепла теплообменником. Рас- ХОД воздуха - в зависимости от темпфэ туры вьпцелачивани  в пределах от 7,9 до 20,О нм на 1 кг серы обеспечивает отъем 62-7О% избыточного тепла. При температуре выше 110° процесс идет со :окор6стью в 1,5-1,8 раза большей. П р и м е р 4. Пирротиновый концент-. рат (5,1% никель, 3,2% медь, 47,2% же- .лезо, 27,2% серы, крупность - 87% клас-г ;са минус 0,044 м}л) вьшелачивают под давлением сжатого воздуха в режиме, аналогичном приведённому в примерах 2 и 3, но при температуре 150 и 180с. Как видно из Таблицы обработка концентра- . I та приведенного состава также идет без отьема тепла встроенным теплообменником при расходе воздуха 4,Q-7,1 1 кг концентрата и с производительностью в 1,82 ,5 раза превышающей им.евщую место при 110° С. Предложенный способ позвол ет по сравнению с известными: -повысить производительность процесса за счет сн ти  ограничений по отъему избыточного тепла за счет увеличени  продолжительности непреръшной компании автоклава ввиду исключени  остановок дл  очистки теплообменников от настылей (суммарное увеличение производительности выщелачивани  в зависимости от температуры и удельного расхода воздуха составл ет 165-300%); -ввиду устранени  теплообменников утфостить аппаратуру процесса и повысить ее .эксплуатационную надежность.

Кощентрат № 1

U Величина дана в им кислорода,, так как при

Claims (1)

1. Способ переработки пирротннобьрс материалов, содержащих цветные металШ , включающий выщелачивание водной пульпы, содержащей 20-50% измельченноЗго материала, под давлением газообразного окислител  при повышенных температурах в непрерывном режиме в цепи последовательно соединенных аппаратов, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  производительности процесса , улучшени  отбора избыточного тепла и упрощени  аппаратуры, газообразный осуществлении известного способа