SU933771A1 - Способ извлечени цветных металлов из сульфатных растворов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ

I ...

Изобретение относитс  к цветной металлургии, в частности к способам извлечени  цветных металлов, например никел  и кобальта из растворов.

Известен способ извлечени  цветных металлов из растворов, включающий осаждение цветных металлов серосодержащими соединени ми 1 3Недостаток способа - применение сероводорода, который  вл етс  токсичным :и взрывоопасным реагентом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ извлечени  цветных металлов из сульфатных растворов, например никелй и кобальта, включающий осаждение металлов тиосульфатом натри  23.

Недостатком известного способа  вл етс  большие затраты на реагентосадитель , а также то, что растворы после осаждени  содержат в больших колимествах катионы натри  и серосодержащие анионы. Сбрасывание таких

,растворов в природные водоемы не допустимо во избежание загр знени  окружающей среды.

Целью изобретени   вл етс  удешев ление извлечени  и охрана окружающей среды.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу извлечени  цветных металлов из сульфатных растворов, например никел  и ко10 бальта, включающему осаждение металлов тиосульфатом натри , раствор после отделени  осадка цветных металлов нейтрализуют, упаривают, обрабатывают серой, известью и гаIS зообразнь1м реагентом, отдел ют обра|ботанный раствор от твердой фазы и возвращают на осаждение цветных металлов.

Причем в качестве газообразного

20 реагента используют реагент, выбранный из группы, содержащей кислород , воздух, сернистый газ и их смеси . : Способ осуществл ют следующим образом . Сначала раствор нейтрализуют и упаривают. Затем упаренный раствор обрабатывают серой, известью и газообразным реагентом, выбранным из группы, состо щей из кислорода, воздуха , сернистого газа и их смесей. Обработанный раствор отдел ют от твердой фазы и возвращают на осаждение металлов. Нейтрализацию осуществл ют дл  св зывани  свободной серной кислоты, образующейс  в процессе осаждени  металлов тиосульфатом . В качестве нейтрализаторов можно использовать известь, извест н к и другие реагенты. Операцию осу щеЬтвл ют при атмосферном давлении температуре, не превышающей темпера туру кипени  раствора. Упаривание раствора осуществл ют с целью его концентрировани  пут кип чени  раствора при атмосферном давлении или под вакуумом. Обработку упаренного раствора серой и известью ведут при 60-150 С предпочтительно 7590С. При этом образуютс  сульфид, полисульфиды и тиосульфат кальци , которые вступают во взаимодействие с сульфатом и политионатами натри , содержащимис  в упаренном растворе. В резуль тате образуютс  тиосульфат, сульфид и полисульфиды натри , а также гипс Содержащиес  в упаренном растворе примесные металлы (железо, магний и другие ) осаждаютс  в виде сульфидов и гидроокисей. Обработку газообразным реагентом можно осуществл ть после обработки раствора серой и известью или одновременно с ней. В процессе обра ботки реакционной массы газообразным реагентом сульфиды и полисульфиды , взаимодейству  с сернистым га зом или с кислородом, также переход т в тиосульфат.Обработку кислородом (воздухом) следует вести при 60-120°С, предпочтительно 60-90°С, парциальном давлении кислорода 0,08-0,8 МПа, предпочтительно 0,10 ,3 МПа. Обработку сернистым газом или его смесью с кислородом (воздухом ) можно осуществл ть, барботиру  газ через раствор при атмосферном давлении. Оптимальна  температура обработки в этом случае равна 60-б5 Обработанный раствор отдел ют от твердой фазы сгущением и/или фильтрацией . Тверда  фаза в основном представлена гипсом, с ней удал етс  также больша  часть примесных металлов. фильтрат представл ет собой тиосульфат натри  или смесь тиосульфата натри  с сульфатом натри , в нем содержитс  также незначительное количество ионов кальци . Такой раствор можно использовать дл  осаждени  цветных металлов из новой порции сульфатного раствора, после чего вновь регенировать осадитель. Таким образом может быть обеспечена многократна  циркул ци  при отсутствии сбросных растворов. Данным способом можно извлекать из растворов никель, кобальт, медь и некоторые другие металлы. Пример. Извлечение метал лов осуществл ют из раствора, содержащего , г/л: никель 29.5, кобальт 1,3, серна  кислота 1,0. В качестве реагента-осадител  используют раствор, содержащий 270 г/л тиосульфата натри  и 60 г/л сульфата натри . Сульфат натри  не осаждает цветные металлы, но наличие его избытка в растворе после осаждени  упрощает дозировку реагентов ( извести и серы), преп тству  переходу ионов кальци  в регенерируемый раствор . Осаждение никел  и кобальта ведут в лабораторном автоклаве емкостью 3 Л.1 л никельсодержащего раствора смешивают с О,6 л осадител , смесь помещают в автоклав, нагревают до -135 С и обрабатывают при перемешивании в течение 1 ч. Пульпу после осаждени  охлаждают и фильтруют на вакуум-фильтре. Кек, представл ющий собой дисульфид никел , перерабатывают известными способами. Раствор, содержащий 18 г/л серной кислоты, нейтрализуют молотым техническим известн ком (активность 70%). Нейтрализацию ведут в открытом сосуде при комнатной температуре , при перемешивании в течение 15 мин. Расход известн ка 50 г, конечный рН и. Образовавшийс  осадок, состо щий в основном из гипса, отдел ют фильтрацией. Фильтрат упаривают кип чением в открытых стекл нных сосудах до объема 0,6 л. Упаренный раствор подвергают обработке серой и навестью . Дл  этого раствор помещают в автоклав емкостью 1 л, загружают в него 65 г молотой технической серы и 77 г технической извести с активностью 80%, нагревают до и обрабатывают при перемешивании в течение 3 ч. Полученную пульпу охлаждают до 70С и обрабатывают в том же автоклаве техническим кислородом при парциальном давлении кислорода 0,2- НПа в течение 1 ч. Конеч ную пульпу охлаждают и фильтруют на вакуум-фильтре. Фильтрат по своему составу практически соответствует .исходному осадителю (концентраци  тиосульфата натри  276 г/л, сульфа та натри  58 г/л, кальци  1, г/л). Выход фильтрата 0,5 л. Кек предста л ет собой гипс, загр зненный приме с ми . Дл  компенсации механических потерь фильтрат доукрепл ют 0,06 л свежего осадител , после чего испол зуют дл  осаждени  металлов из ново порции сульфатного раствора. Цикл переработки сульфатного раствора, включающий осаждение никел  и кобал та, отделение сульфидного осадка, нейтрализацию, упаривание, реагентную обработку раствора и отделение o работанного раствора от твердой фазы Повтор ют многократно. При этом сос тав регенерируемого раствора и степень регенерации) а. также степень осаждени  и качество осадка, остаютс  посто нными. Показатели предложенного способа по примеру 1 приведены в taбл.1. П р и м е р 2. Сульфатный раствор содержит, г/л: медь 8,2 никель 29,5 кобальт 1,3, серна  кислота 10. Состав осадител  такой же, как в примере 1. Осаждение меди ведут в стекл нном сосуде емкостью 2 л , 1 л исходного раствора нагревают до , ввод т 0,1-2 л осадител  и обрабатывают при перемешивании в течение 15 мин. Конечную пульпу фильтруют на вакуумфильтре , отдел   осадок сульфидов меди. Раствор нейтрализуют 15 г соды до рН 3,5, после чего смешивают его 16 с 0,6 л осадител  и осаждают никель и кобальт. Осаждение никел  и кобальта, отделение осадка и нейтрализацию осуществл ют так же, как в примере 1. Упаривание ведут до объема 0,78 л. Упаренный раствор помещают в автоклав емкостью 1 л, ввод т 36 г молотой серы и 86 г извести и перемешивают полученную суспензию при 80 С в течение 3 ч. Затем реакционную .массу барботируют сернистым газом при в течение 2 ч, после чего фильтрацией отдел ют раствор от твердой фазы. Регенерированный раствор направл ют на осаждение металлов из новой порции сульфатного раствора . Доукрепл ть осадитель не требуетс , так как потери натри  скомпенсированы содой, введенной на стадии нейтрализации, а потери с«ры увеличением суммарного расхода серосодержащих реагентов молотой серы и сернистого газа. При многократном повторении цикла извлечени  металлов основные показатели способа остаютс  неизменными . Показатели предложенного способа по примеру 2 приведены в табл.2. Как видно из приведенных данных,предложенный способ извлечени  металлов позвол ет регенерировать ос.адитель и создать бессточную технологию. При этом дл  регенерации используютс  дешевые реагенты (сера, известь, кислород, воздух, известн к), выпускаемые промышленностью в больших количествах, или  вл ющиес  (сернистый газ) побочными продуктами метал-, лургических производств. Суммарные затраты по предложенному способу достав т 650-700 р, на 1 т никел , что экономически эквивалентно наиболее дешевому сероводородному способу. Все операции способа могут осуествл тьс  в непрерывном режиме в бычной гидрометаллургической аппарауре , примен емой в отечественной ромышленности.

о

so

О

-

ff

СП

04 ол

ГЛ

гг

-л

г г

00 сг

«S

(гч

стч сг сг

СТч

rv сг Г1

СП СП

сг

(П

о

со со

о

CTi

ff

1Л

«

о о

lf

Si4

СЭт--

ОО

ел vO

LTl

s r

vO Г-.

CS

.--CM

РЛ en

-3en

о

en

-aj-31Л ГГЧ

«4

en r

en en

CO

Ln

CM

CM

en n

en en

r n

LTl

vO

CO

СЭ

ъ

о чО

vO

JvO

r

О

о

о

l

СЭ

о

ir

S

о

(П

СЭ

-aLf

о

оо

о чО

чО

1Л

vO v

Claims (2)

1. с vO CM гм Формула изобретени  1. Способ извлечени  цветных мет лов из сульфатных растворов, например никел  и кобальта, включающий осаждение металлов тиосульфатом натри , отличающийс  тем, что, с целью удешевлени  извлечени  и охраны окружающей среды, раствор после отделени  осадка цвет ных металлов нейтрализуют, упаривают , обрабатывают серой, известью и газообразным реагентом, отдел ют обработанный раствор от твердой 1 фазы и возвращают на осаждение цветных металлов. 2. Способ по П.1, отличающ и ис   тем, что в качестве газообразного реагента используют реагент, выбранный из группы, содержащей кислород , воздух, сернистый газ и их -. смеси. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.За вка Франции Н , кл. С 22 В 23/0, опублик. 21.05.76,
2. 2.Авторское свидетельство СССР Vf 810844, кл. С 22 В 3/00, 1979.