Способ выделения примесей меди и железа из сульфатных цинковых растворов

Авторы патента:

C22B19/26 - Получение цинка или оксида цинка

СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ПРИ4ЕСЕЙ МЕДИ И ЖЕЛЕЗА ИЗ СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ, включающий сульфидирование меди элементарной серой и осаждение трехвалентного железа, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, сульфидирование меди и осаждение трехвалентного железа ведут в присутствии двухвалентного железа.

СОЮЗ СОЕКТСНИХ

CNNIIN0I

PECflYSЛИК (3% (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И MHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОАСНОНН СВИВВТВСВСТВТ (21) 3518659/22-02 (22) 06.10.82 (46) 15.06.84. Бюл. В 22 (72) Н.И.Смирнов (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский горнометаллургический институт цветных металлов (53) 669.053.4(088.8) (56) 1. Чижиков Л.М. Металлургия тяжелых цветных металлов. М., 1948, с. 528.

2. "Цветные металлы", 1965, У 2, с. 30-31. у(5р С 22 В 15/12, 3/00, 19/26 (54) (57) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ

МЕДИ И ЖЕЛЕЗА ИЗ СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ

РАСТВОРОВ, включающий сульфидирование меди элементарной серой и осаждение трехвалентного железа, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса, сульфидирование меди и осаждение трехвалентного железа ведут в присутствии двухвалентного железа.

1097696

В кислый сульфатный раствор, со- 40 держащий медь, двухвалентное железо и другие компоненты, например цинк, - кадмий, ионы щелочных металлов, задают мелкодисперсную элементарную серу или серный цвет в количестве, необходимом на образование сульфида меди, и,при механическом перемешивании ведут процесс сульфидизации меди и осаждения железа в виде гидроокиси или гетита и/или ярозита. Из50 быточную кислоту в растворе нейтрализуют окисью цинка или другим агентом (окисью кальция, щелочью, поташом, содой и т.п.). Продолжительность процесса зависит в основном от скорости растворения окиси цинка и нейт55 рализации избыточной кислоты. В случае выделения железа в виде гидроокиси процесс ведут при 40-80 С

К 2 л раствора, содержащего, г/л: меди 19,2, железа двухвалентного

33,8, железа общего 34,5, цинка 80, кадмия 1,5, добавляют 19,4 r порошка элементарной серы и при 60 С, рН 4,0 .и механическом перемешивании ведут процесс выделения меди и железа в течение 1,5 ч. Избыточную кислоту нейтрализуют окисью цинка. Окись цинка загружают небольшими порциями в течение всей операции, поддерживая заданное рН среды. После завершения процесса раствор фильтруют, влажный осаИзобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и в частности к гидрометаллургии цинка.

Известен способ выделения меди из цинковых растворов цементацией (1J 5

Недостатком данного способа является то, что для выделения меди из растворов используется цинковая пыль, производство которой связано с соот" ветствующими затратами и расходом то- 10 варного цинка.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ выделения примесей меди и железа из сульфатных цинковых растворов, включающий сульфидирование меди элементарной серой и осаждение трехвалентного железа (2}.

Недостатком известного способа является необходимость осуществления процесса в автоклаве при повышен.. ных температурах. Кроме того, медь выделяют из растворов только после их гидролитической очистки от железа.

Цель изобретения вЂ” упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения примесей меди и железа иэ сульфатных цинковых растворов, включающему сульфидирование меди элементарной серой и осаждение трехвалентного железа, сульфидирование меди и осаждение трехвалентного железа ведут в при- 35 сутствии двухвалентного железа.

Способ осуществляют следующим образом. и рН 1,7-4,1. При осаждении железа в виде ярозита для нейтрализации избыточной кислоты используют поташ, соду, щелочь или аммиак. Для полного выделения меди и двухвалентного железа из раствора весовое отношение двухвалентного железа и меди должно быть равным 1,8 (или мольное 2), которое достигается путем добавки в раствор соответствующей соли меди или железа или другим способом. Отделение сульфида .меди от осадка железа осуществляют методом отстаивания или флотацией. После отделения сульфида меди от осадка железа получают медьсодержащий товарный продукт, который направляют на дальнейшую переработку. Осадок железа может быть направлен в отвал или использован для получения пигментов и железосодержащих минеральных соединений.

Пример 1 ° Проверка возможности выделения меди в виде сильфида из раствора, не содержащего двухвалентного железа, при температуре, близкой к кипению (осуществление способа, выбранного за прототип, без использования автоклава}.

К 2 л раствора, содержащего

18,8 г/л меди и 80 r/ë цинка, добавляют 26 г порошка элементарной серы и нри 96 С, рН 2,3 и механическом перемешивании ведут процесс в течение 4 ч.

До конца операции не изменяется цвет раствора и элементарной серы, что свидетельствует о том, что при данной температуре процесс не идет.

Анализ раствора после завершения операции показал, что содержание меди в растворе не изменилось.

Пример 2. Одновременное выделение из раствора меди в виде сульфида и железа в виде гидроокиси.

1097696

Извлечение в осаДОК, Х

Содержание

Пример в растворе, г/л осадке, 7. Cu Fe

Ре Cu

Си Fe

20,1 36,2

0,25

99,2

0,15

96,3

96 1

40,7

22,6

1,4

0,8

13,9 . 29,4

97,4

1,3

0,7

Составитель Л.Рякина

Редактор П.Макаревич Техред Т.Маточка Корректор А.Зимокосов

Заказ 4160/25 Тираж 603 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 док промывают водой и сушат.

Результаты приведены в таблице.

Пример 3. Одновременное выделение из раствора меди в виде сульфида и железа в виде гетита. S

То же, что и в примере 1, но процесс ведут в течение 1 ч при 90 С и рН 2,3. Результаты приведены в таблице.

Пример 4. Одновременное вьще-1о ление из раствора меди в виде сульфида и железа в виде калиевого ярозита.

К 2 л раствора, содержащего, г/л: меди 26,5, железа двухвалентного 46,515 железа общего 50,4, калия 11,8, цинка 82, кадмия 2, до6авляют 26,8 г порошка элементарной серы. Процесс ведут так же, как и в примере 2.

Результаты приведены в таблице. 20

Таким образом, результаты экспериментов (примеры 2-4) свидетельствуют о том, что выделение меди в виде- сульфида путем обработки раствсра элементарной серой при температуре до 100 С возможно из растворов, содержащих двухвалентное железо. Из растворов, не сбдержащих двухвалентного железа, сульфидиэация меди элементарной серой без использования автоклава практически невозможна (пример 1).

Наиболее полное выделение меди и железа из растворов достигается в случае осаждения железа в виде гидроокиси (пример 2), однако, учитывая то, что гидроокись железа ухудшает фильтруемость пульпы, предпочтительно осаждать железо в виде гетита или яроэита.

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является то, что обеспечивается сульфидизация меди элементарной серой без использования автоклава (способ осуществляется при температуре не выше 100 С), а также исключается операция предварительной очистки растворов от железа.