SU867319A3 - Способ переработки материалов содержащих мышь к и металл - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ №1ШЬЯК И МЕТАЛЛ Изобретение ОТНОСИТСЯ к гидрометаллургии цветных металлов, в част ности к способам переработки материсшов , содержащих мышь к и металл, дл  получени  сульфатов металлов, свободных от мышь ка и мышь ковых продуктов, не содержащих метсшл. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ переработки материа лов, содержащих мышь к и металл, включающий выщелачивание исходного материала водным раствором серной кислоты, отделение раствора от осад ка и кристаллизацию сульфатов метгш лов из раствора. По этому способу исходные материалы обрабатывают раствором серной кислоты и затем -раствор выпаривают осаждают сульфаты металлов и восстанавливают мышь к, получа  его в виде раствора HjAs04, содержащего серную кислоту l . Однако, этим способом трудно эф .фективно раздел ть мышь к и сульфаты металлов,так как необходимо примен ть крепкую серную кислоту и мышь ковую кислоту дл  полного осаждени  сульфатов металлов, в результате чего получают очень в зкий раствор, который усложн ет отделение и промывку массы кристаллов. Цель изобретени  - повышение эффективности процесса отделени  мышь г ка от металла. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе переработки материалов, содержащих мышь к и металл, включаю г щем выщелачивание исходного материала водным раствором серной кислоты, отделение раствора от осадка и кри-. сталлизацию сульфатов металлов из раствора, выщелачивание провод т при бБ-ЮО С при диспергировании в раствор воздуха или кислорода, перед кристаллизацией в раствор ввод т серную кислоту в количестве, достаточном до получени  концентрации серной кислоты на стадии выщелачивани  100-300 г/л,-кристаллизацию сульфатов из отделенного раствора провод т охлаждением и перед возвратом части этого раствора на выщелачивание из него удал ют мышь к известньоми методами , выщелачивание провод т при 90-100с, если металлом  вл етс  медь и/или никель, и при 65-70 С, если металлом  вл етс  кобальт j мышь к удал ют из раствора путем восстановлени 

арсената до арсенита сернистым ангидридом при .

В предлагаемом способе необ зательно кристаллизировать сульфаты металлов полностью из отделенного водного раствора, содержащего арсенат во-первых, потому что примен етс  замкнутый цикл раствора, и, вовторых , потому, что мышь к может выдел тьс  очень выборочно из маточнОго раствора после кристаллизации. Удаление мышь ка из этого маточного раствора не об зательно должно быть полным, поскольку после удалени  мышь ка раствор возвращаетс  на стадию выщелачивани  исходного материала.

Сущность изобретени  заключаетс  в следующем.

Исходный материал - осадок арсенида подают на стадию вьпцелачивани , на которой поддерживают соответствующую концентрацию серной кислоты, а окислитель диспергируют либо в виде газообразного кислорода, либо в виде воздуха в водном растворе. Конценрацию серной кислоты поддерживают на уровне 100 г/л. При выщелачивании исходного материала, в котором содержас  медь и никель, температуру, предпочтительно , поддерживаютт ЭО-ЮО с, если металлом  вл етс  кобальт, то температуру поддерживают 65-70 €, при выбранных температурах растворимость сульфатов соответствующих металов максимальна. При обработке осадк арсенида цинка в нем содержатс  все три упом нутых металла и температура представл ет среднюю величину между упом нутыми диапазонами температур в зависимости от преобладающего металла .

В конце стадии вьпцелачивани  раствор подвергают охлаждению.Он может охлаждатьс  примерно до 30°С, что полностью достижимо при применении обычной воды дл  охлаждени . При это происходит кристаллизаци  сульфатов металлов. На этой стадии цикла: предпочтительно добавл етс  свежа  серна кислота. Кристаллы сульфатов удал ют фильтрованием и следующей промывкой.

Следующа  стади  заключаетс  в удалении мышь ка, что может осуществл тьс  различными способами.

Мышь к может быть удален путем восстановлени  арсената до арсенита, в результате чего выдел етс  AsaOj.

Восстановление можно осуществл ть при применении двуокиси серы. После этого может, возвращатьс  на стадию очистки раствора либо в таком виде, либо в виде раствора NaAsOa, менее опасного дл  окружающей среды, который получают путем растворени  осажденного в едком натре после удалени  маточного раствора из осажденного переливанием.

Мышь к может быть удален из раствора экстракцией. избирательно извлекают посредством трибутилфосфата или дибутилбутилфосфата из раствора, полученного от кристаллизации. Извле чение осуществл ют без добавки какихлибо нейтрализаторов или иных реагентов . Высока  концентраци  серной кис-. лоты в растворе способствует извлечению , и поэтому добавка свежей серной кислоты на стадии кристаллизации преимущество и на этой стадии. В раствор трибутилфосфата или Дибутилбутилфосфата в соответствующем углеводороде можно добавл ть некоторые высшие спирты с целью улучшени  сепарации или отделени  фаз. Реэкстракдию осуществл ют водой. Раствор на выходе содержит 100 г/л мышь ка и после этого может возвращатьс  на стадию очистки раствора. Мышь к, таким образом/ может сохран тьс  в водном растворе на прот жении всего процесса, что  вл етс  гиг-иеничным.

Полученные в процессе сульфаты металлов могут использоватьс  как исходные материалы дл  производства чистых металлов или чистых солей металлов, а полученный мышь к представл ет собой товарный продукт.

Пример. Осадок, полученный от очистки раствора в процессе получени  цинка, выщелачивали в следующих услови х:

Содержание твердых частиц200 г/л

ТемператураЭЗ С

Начальна  концентраци  серной кислоты 300 г/л Конечна  концентраци  серной кислоты 120 г/л В раствор вводили воздух, который хорошо диспергировалс .

Через 6 ч цвет остатка от выщелачивани  стал белым и выщелачивание прекратили. Результаты опыта приведены в табл.Г. Таблица

Осадок до выщелачи45 ,2 3,6 вани  I Осадок после выщёла0 ,14 0,025 1чивани  4,2 6,0 0,28 16,5 5,3 0,025 0,13 0,2 30 Выход от выщелачи99 ,9 99,9 вани  Раствор до выцелачи28 17 вани  Раствор после выщелаil8 24 чивани 

Раствор, подаваемый на выщелачивание , получен путем пропускани  раство-;

HaAsOi . AsaO Серную кислоту добавили в раствор, после выщелачивани  до концентрации 200 г/Л, раствор охладили до и выдержали при этой температуре б ч. Полученные кристаллы удалили путем, 40 118

24 35 48 2,6 153

е 26

17 26 37 2,1 152 102

110 113 92 83

1,4 1,7 2,4 0,1 0,1 18

Продолжение та6л.1

300 120

pa несколько раз через процесс согласно схеме, приведенной на рисунке

NqAsOg

120

320

1,5 99,9 99,6 99,7 27 36 2 120 35 48 2,6 153 фильтровани  и затем промыли небольшим количеством воды (0,2 мл воды на грамм осадка), Результаты исследований приведены в табл.2 Т а б л и ц а 2

Половину раствора очищали от мышь ка , примен   трибутилфосфат.

Дл  извлечени  мышь ка из раствора , полученного от кристаллизации сульфатов металлов, готовили экстрагент , содержащий 85% (объемные) трибутилфосфата и 15% (объемные) Shellisoc К (алифатический углеводород с температурными пределами отбора фракцией 194-251 с и удельным весом 0,79 г/см)..

Одна часть (объемна ) раствора, полученного от кристаллизации и

Наличие элементов в растворах, г/л

26 17 26 37 2,1 152

27 17 25 38 2,1 76 а

0,20 0,30 0,25 0,15 0,01 128

0,014 0,013 0,011 0,010 0,001 86

Из таблицы видно,что можно осуществл ть избирательное извлечение мышь ка . Остаточное количество совместно извлеченных металлов удал ют просто промывкой экстрагирующего агента незнлчительным количеством воды. Коэффициент разделени  как дл  стадии извлечени , так и стадии промывки водой составл ет 2,5, и, таким образом, извлечение осуществл етс  с получением мышь ковой кислоты, свободной от сульфатов.

Другую половину раствора подавали

Наличие элементов в растворах, г/л

28

17 27

17 27

28

1,4 частей (объемные раствора трибутилфосфата (примен емого уже дл  извлечени  мышь ка и регенерированного ) перемешивали в течение 5 мин при . Отделенную органическую фазу перемешивали в течение 5 мин при с 0,1 объема воды, после чего выделенную органическую фазу перемешивали таким же образом с половиной от ее объема воды.

Составы водных растворов приведены в табл.3, IТаблицаЗ

320

228

292

66

в реактор, куда вводили через раствор двуокись серы, при этом температуру поддерживали пор дка .

Через 10 ч концентраци  As уменьшилась до 26 г/л, и был получен осадок Раствор охладили до 30°С и удалили путем переливани . Раствор, содержащий 60 г/л едкого натра, подали в реактор и перемешивали до тех пор, пока осадок полностью не растворилс . До .выщелачивани  вз ли образец и промыли небольшим количеством воды. Результаты опыта приведены в табл.4.

Таблица 4

36

110

300

36 2

26

405

Claims (3)

1. Выход Раствор возвратили -на стадию выщелачивани  исходного материала. Формула изобретени  Способ переработки материсшов, содержащих мышь к и металл, включающий выщелачивание исходного материала водным раствором серной кислоты, отделение раствора от осадка и кристал лизацию сульфатов металлов из раствора , отличающийс  тем, что, с целью повьпиени  эффективности процесса отделени  мышь ка от металла , выщелачивание провод т при 65ЮО-с при диспергировании в раствор воздуха или кислорода, перед кристаллизацией в раствор ввод т серную кислот в количестве,достаточном дл  получени концентрации серной кислс5ты на стаПродолжение табл.4

   88 дии выщелачивани  100-300 г/л, кристаллизацию сульфатов из отделенного раствора провод т охлаждением и перед возвратом части этого раствора на выщелачивание из него удал ют мышь к известными методами.
2. 2.. Способ по пЛ, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, выщелачивание провод т при 90-100°С, если металлом  вл етс  медь и/или никель, и при 65-70°С; если металлом  вл етс  кобальт .
3. 3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что мышь к удал ют из растйора путем восстановлени  арсената до арсенита сернистым ангидридом при 60°С. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе l.Jeurnal of the South African Institute of Mining and Metallurgy. July . 1969, p.654.