SU979514A1

SU979514A1 - Method for leaching copper and cadmium cakes

Info

Publication number: SU979514A1
Application number: SU813298352A
Authority: SU
Inventors: Евгений Иванович Елисеев; Елена Гиршевна Третьякова; Наталья Ивановна Яковлева
Original assignee: Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1981-06-03
Filing date: 1981-06-03
Publication date: 1982-12-07

Description

(54) СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ МЕДНО-КАДМИЕВЫХ КЕКОВ(54) METHOD OF LEADING COPPER-CADMIUM KEKOV

1one

Изобретение относитс к цветной металлург гни, преимущественно к металлургии цинка . и кадми , и может быть использовано при переработке медно-кадмиевых кеков, получаемых при цементационной очистке сульфатных цинковых растворов от примесей этих металлов .The invention relates to non-ferrous metallurgy rot, mainly zinc metallurgy. and cadmium, and can be used in the processing of copper-cadmium cakes, obtained by cementation purification of zinc sulphate solutions from impurities of these metals.

Известен способ электровыщелачивани цинкосодержащих материалов раствором серной кислоты {1 .The known method of electroleaching of zinc-containing materials with sulfuric acid solution {1.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ выщелачивани медно-кадмиевого кека в растворе серной кислоты 2.The closest to the invention in technical essence and the achieved result is the method of leaching of copper-cadmium cake in a solution of sulfuric acid 2.

Недостатком известного способа вл етс нечеткое разделение компонентов, кека, что усложн ет технологию получени кадми , увеличивает трудозатраты и капитальные расходы .The disadvantage of this method is the fuzzy separation of the components, the cake, which complicates the technology for producing cadmium, increases labor costs and capital costs.

Цель изобретени - повьпиение селективности выщелачивани компонентов кека, упрощение технологии и повышение эффективности его переработки.The purpose of the invention is to increase the leaching selectivity of the components of the cake, simplifying the technology and increasing the efficiency of its processing.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу выщелачива1ш медно-кадмиевых кеков в растворе серной кислоты, в процессе выщелачивани через пульпу меднокадмиевого кека пропускают посто гшый электрический ток при плотности 137-411 А/м и температуре 40-80° С.This goal is achieved by the fact that according to the method of leaching copper-cadmium cakes in a solution of sulfuric acid, in the leaching process a constant electric current is passed through the pulp of the copper-cadmium cake at a density of 137-411 A / m and a temperature of 40-80 ° C.

Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.

Пропускание посто нного тока через пуль10 пу медно-кадмиевого кека приводит к последовательному вьщелению на катоде электроположительных KONOTOHeHTOB кека: меди, кикел , кобальта, кадлга . Наличие в составе катодного осадка больщого количества цинка, Passing a direct current through the pulp of the copper – cadmium cake leads to the successive generation of the electropositive KONOTOHeHTOB cake: copper, kicker, cobalt, kadlga at the cathode. The presence of a large amount of zinc in the cathode sediment,

ts вл ющегос основным компонентом пульпы, приводит к коррозии катодного осадка, что вызывает самопроизвольное удаление его с поверхности электрода. Частицы катодного осадка, попавшие в пульпу, после соприкосно20 вани с анодом начинают раствор тьс таким образом, что в раствор преимущественно переходит их наиболее электроотрицательный компонент - цинк. Таким образом достигаетс селективное извлечет1е цинка из медно-кадмиевых каков с соответствующим обогащением остатка прочими компонентами. Основное количество меда и кадми остаетс в составе катодного осадка, примеси тгкел и , кобальта переход т в твердую фазу Щльпы, и распредел ютс между катодным осадком и остатком от выщелачивани . Уменьшегош плотности тока при выщелачивании кека по сравнению с ьшжним з/казан ы пределом этого параметра - 137 А/м уменьшает перенапр жение выделени водорода: на катоде на 0,15-0,17 В с соответствующим уменьщением выхода Щ1шса по току при выщелач1шании кека и, как Следствие, подавл ет селекцию. Кроме того, уменьшение тегит1ера туры пульпы при выщелачивании кека по сравнению с нижним указанным пределом (40° С) вызывает дальнейщее уменьшение скорости процессов коррозии щшка и цемента ции примесей на нем на 20-25% на каждые 10° С отклонени температуры от оптимальной (60°С). Увеличение этих параметров выщелачивани кека по сравнению с указаннышг верхними пределами (80°С и 411 А/м), не ухудша качесгва раствора сульфата цинка, может вызвать лишь перераспределение примесей между остатком выщелачивани кека и катодным осадком с увеличе1-шем выхода последнего и увеличением энергозатрат, что не вл етс .целесообразным. Принципиальное отличие предлагаемого способа от известного за ключаетс в том, что в раствор при выщелачивании медно-кадмиевых кеков перевод т не группу металлов - цинк, кадмий, никель, кобальт и др., а только цинк и обогащают таким образом остаток от выщелачиващм кеков их прочими компонентами. Пример. Медно-кадмиевый кек состава ,%: медь 7,08, кадмий 4,44, цинк 41,8 с влажностью 24,3% выщелачивают в растворе серной кислоты с концентрацией 42,6 г/дм. Расход кека составл ет 144 г, расход раствора 0,500 дм . Выщелачивание провод т в течение 3 ч в реакторе емкостью 1,0 дм пропеллерной мешалкой с частотой ее враще97 4 и 6,7 1/с, В реакторе устанавливают электроды: анод из сплава свинца с 1,0% серебра и катод из титана марки ВТ-1, величина электродной поверхности составл ет 1,46 дм. Результаты вли ний температуры и IUIOTHOсти тока на электровыщелачивание меднокадмиевого кека приведены в таблщте. Использование предлагаемого способа обеспечивает упрощение технологии переработки с соответствующим уменьшением трудозатрат и капитальных расходов, поскольку в результате лишь операции электровыщелашвани все его компоненты, за исключением 1щнка, концентрируютс в твердых продуктах, кроме того, способ позвол ет получить аналогичный результат проведением не менее двух технологических операций (выщелачивание и цементаци ); повышение эффективности переработки медно-кадмиевых кеков за счет повыщени качества щшкового раствора, возвращаемого в цинк - электролитное производство , концентраш1Я примесей в таком растворе составл ет по результатам опытов, мг/дм : кадмий 30-50, никель 0-1, кобальт 1-3; при переработке кека по известной технологаи концентраци примесей в аналогичном рас творе составл ет соответственно, мг/дм : 50-80, 3-5, 5-10. Это в свою очередь вызывает уменьшение затрат на очистку возвращаемых растворов в выщелачивательном цехе, уменьшение расхода дефицитной цинковой пыли дл цементации, что дает эффект при получеНИИ 1 т металлического кадми , тыс. руб. 2-0,7 - (8-0,012 + 2-0,35) 0,604, где 2 - уменьшение расхода цинковой пы . ли на 1 т кадми при замене известного способа предлагаемым, т; 0,7 - стоимость 1 т цинковой пыли, тыс. руб; 8 - дополнительный расход электроэнергии на 1 т кадми при замене известного .способа предлагаемым, тыс. кВт.-ч; 0,35 - стоимость 1 т цинка в цинковом концентрате, тыс. руб.ts, which is the main component of the pulp, leads to corrosion of the cathode sediment, which causes its spontaneous removal from the electrode surface. The particles of the cathode sediment trapped in the pulp, after contact with the anode, begin to dissolve in such a way that their most electronegative component, zinc, passes predominantly into the solution. In this way, selective extraction of zinc from copper-cadmium is achieved with the corresponding enrichment of the residue with other components. The main amount of honey and cadmium remains in the composition of the cathode sediment, the impurities and cobalt are transferred into the solid phase of Schlpa, and are distributed between the cathode sediment and the residue from leaching. A decrease in current density during leaching of the cake compared to the above-mentioned limit of this parameter — 137 A / m reduces the overpotential of hydrogen evolution: at the cathode by 0.15–0.17 V with a corresponding decrease in current output for the leaching of cake and as a consequence, suppresses selection. In addition, a decrease in the pulping tegiteter during leaching of the cake compared to the lower indicated limit (40 ° C) causes a further decrease in the rate of the processes of crust corrosion and cementing impurities on it by 20–25% for every 10 ° C temperature deviation from the optimum (60 ° C). Increasing these cake leaching parameters as compared to the upper limits indicated (80 ° C and 411 A / m) without deteriorating the quality of the zinc sulphate solution can only cause a redistribution of impurities between the cake leaching residue and the cathode sediment with an increase in the yield of the latter and an increase in energy consumption that is not advisable. The principal difference of the proposed method from the known one is that the leaching of the copper-cadmium cakes does not transfer the group of metals — zinc, cadmium, nickel, cobalt, etc. — but only zinc and enriches the rest of the leaching cakes with their other components. Example. Copper-cadmium cake composition,%: copper 7.08, cadmium 4.44, zinc 41.8 with a moisture content of 24.3% is leached in a solution of sulfuric acid with a concentration of 42.6 g / dm. The cake consumption is 144 g, the solution consumption is 0.500 dm. Leaching is carried out for 3 hours in a 1.0 dm reactor with a propeller stirrer with a rotation frequency of 4 and 6.7 1 / s. Electrodes are installed in the reactor: lead anode with 1.0% silver and a cathode of titanium grade VT -1, the size of the electrode surface is 1.46 dm. The results of the effects of temperature and current on the leaching of copper cadmium cake are given in the table. Using the proposed method provides a simplification of processing technology with a corresponding reduction in labor costs and capital expenditures, since as a result of the electrocheating operation only all its components, except for the base, are concentrated in solid products, in addition, the method allows to obtain a similar result by performing at least two technological operations ( leaching and cementation); Increasing the efficiency of processing copper-cadmium cakes by increasing the quality of the aggregate solution returned to zinc - electrolyte production; the concentration of impurities in such a solution is based on the results of experiments, mg / dm: cadmium 30-50, nickel 0-1, cobalt 1-3 ; during the processing of the cake by known technology, the concentration of impurities in a similar solution is, respectively, mg / dm: 50-80, 3-5, 5-10. This in turn causes a decrease in the cost of cleaning the returned solutions in the leaching shop, a reduction in the consumption of scarce zinc dust for grouting, which has the effect upon receipt of 1 ton of cadmium metal, thousand rubles. 2-0.7 - (8-0.012 + 2-0.35) 0.604, where 2 is a decrease in the consumption of zinc dust. whether by 1 ton cadmium when replacing the known method with the proposed one, t; 0.7 - the cost of 1 ton of zinc dust, thousand rubles; 8 - additional energy consumption per 1 ton of cadmium when replacing the known method proposed, thous. KWh; 0.35 - the cost of 1 ton of zinc in zinc concentrate, thousand rubles.

7979S1487979S148

Claims

The invention permits a constant electric current during the leaching of the honey-cadmium ke-80 ° C.

kov in sulfuric acid solution, I distinguish-Sources of information,

u and with the fact that, in order to guide the selection, 5 taken into account in the examination of the purpose of targeting the components of the cake, 1. USSR Copyright Certificate №773113,

simplifying technology and increasing efficiency. C 22 V 19/22, 1979. of its processing, in the process of leaching

2. Lakernik M.M. Zinc metallurgy and

NJL through the pulp of the copper-cadmium cake procadmium. M., Metallurgists, 1968, p. 458-461.

Density 137-411 A / m and temperature 40