Способ переработки медных шликеров

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНЫХ ШЛИКЕРОВ путем плавки, отличающ .и-й с я тем, что, с целью вывода мышьяка в нетоксичной сульфидной форме и упрощения процесса плавки, шликеры предварительно обжигают в нейтральной атмосфере в присутствии сульАида натрия, взятого в отношении к мышьяку

„ЯО„, 1134616

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) С 22 В 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ТЗФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И%

° °

° ° сю

Iiiik

0iiiL (21) 3561004/22-02 (22) 04.03.83 (46) 15.01.85. Бюл. F- 2 (72) С.M.Èñàáàåâ, Э.Г.Мильке, А.Н.Полукаров, Х.Кузгибекова и К.Жумашев (71) Химико-металлургический инсти- . тут АН КазССР (53) 669.443.1(088.8) (56) 1. Гудима Н.В., Шейн Я.П.

Краткий справочник по металлургии цветнык металлов. N. "Металлургия", 1975, с. 265-267.

2. Полывянный И.P. и др. -"Цветные металлы", 196&, Р. 2, с. 18-21. (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНЫХ

ШЛИКЕРОВ путем. плавки, о т л и ч а ющ.и и с я тем, что, с целью вывода мышьяка в нетоксичной сульфидной форме и упрощения процесса плавки, шликеры предварительно, обжигают в нейтральной атмосфере в присутствии сульфида натрия, взятого в отношении к мышьяку (0,9-1,2): 1 при 400-600 С в течение 45-90 мин а затем выщео лачивают водой при 60-90 С и отношении Ж:Т =. (3-5):1 с последукщим вццелением мьипьяка.из раствора в ви де сульфнда.

1 11346

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к переработ ке медных шликеров, образующихся при рафинировании чернового свинца.

Известен способ переработки мед5 ных шликеров путем их плавки в отражательных печах с добавкой железного скрапа, кварца, соды в присутствии коксика. В результате получают черновой свинец, штейн и шпейзу, в которой концентрируется иьюьяк (1) .

Недостаток этого способа — низкая селективность при разделении свинца и меди и перевод мппьяка в полупрОДукт, требующий Отдельной пере- 15 работки.

Наиболее. близким по технической сущности и достигаемоыу результату к предлагаемому является способ переработки медных шпикеров путем плавки. Плавку шпикеров ведут с. добавкой сульфидного свинцового концентрата,, соды и коксика. В результате планки получают черновой свинец, штейн и шпеизу, в которую 25 переходит основное количество мышьяка. Нпейзу подвергают конвертированию, в результате которого мышьяк в виде трехокиси и арсенатов свинца и цинка концентрируется в пыпях.

Эти пыли частично возвращаются в шахтную свинцовую плавку, откуда мышьяк вновь попадает в черновой свинец, а частично перерабатываются с вЫводом мышьяка в *оуме арсенатов я арсенитов кальция 2J .

Недостатки известного способа— перевод мьппьяка в промежуточный продукт — шпейзу и вывод его в дальнейшем в виде токсичных арсенатов и арсенитов кальция, требующих значительных затрат на захоронение.

Целью изобретения является вывод мьппьяка в нетоксичной сульфидной форме и упрощение процесса плавки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки медных шликеров путем плавки, шликеры предварительно обжигают в нейтральной атмосфере в присутствии сульфида натрия, взятого в отношении к мышьяку (0,9-1,2):1 при 400600 С в течение 45-90 мин, а затем, выщелачивают. водой при 60-90 С и

О отношении Ж: Т = (3-5): 1 с последующим выделением мьппьяка из раствора 55 в виде сульфида.

Опыты проводились со шликерами

Усть-Каменогорского свинцово-цинко16 2 вого комбината (УКСЦК) следующего состава, Х: С11 22,97; РЬ 34-11; ге 0,7; 5 34,19; Лб 5,45.

Влияние температуры обжига на степень извлечения мышьяка в раствор приведено в табл. 1.

Обжиг вели в нейтральной атмосфере при следующих условиях: продол жительноеть 1 ч, расход сульфида натрия к мышьяку 1,1:1. Условия выщелачивания: продолжительность 1 ч, температура 70ОС, Ж:Т = 5:1.

На основе данных табл. 1 оптималь. ной температуро."1 Обжига следует считать 400-600 С. о

Для выбора оптимального расхода сульфида натрия проведены опыты, результаты которых приведены в табл.2. о

Условия обжига: температура 500 С продолжительность 1 ч. Условия выщелачивания: продолжительность 1 ч, температура 70 С, Ж:Т = 5: 1.

Из табл. 2 видно, что высокое извлечение мышьяка в раствор достигается при расходе сульфида натрия к мышьяку (О, 9-1, 2): 1. .В табл. 3 приведены данные по влиянию продолжительности обжига на степень извлечения мышьяка в раствор ° о

Условия обжига: .температура 500 С, / расход сульфида натрия к мышьяку

1, 1:1. Условия выщелачивания аналогичны предыдущ..и опытам.

Согласно данным табл. 3, извлечение мьппьяка в раствор свыше 97Х . достигается при продолжительности

45-90 мин.

Результаты опытов по влиянию температуры выщелачивания на степень извлечения мьппьяка в раствор даны в табл. 4.

Условия обжига: температура 500 С, о расход сульфида натрия к мышьяку

1,1:1, продолжительность 1 ч. Условия выщелачивания: продолжительность

1ч, ЖТ=5:1.

Данные табл. 4 показывают, что оптимальной температурой выщелачивания является 60-90 С. о

О влиянии отношения жидкого к твердому.(Ж:Т) в процессе выщелачивания на степень удаления мышьяка в раствор можно судить по данным табл. 5, полученных при следующих условиях обжига: температура 500 С, о расход сульфида натрия.к мышьяку

1,1:1, продолжительность 1 ч. Условия выщелачивания: продолжительность

1 ч, температура 70 С.

3 11346

Результаты табл. 5 показывают, что оптимальным отношением жидкого к твердому является (3-5): 1.

Влияние различного сочетания параметров предлагаемого способа на извлечение мышьяка из шликеров приведено н табл. 6.

Пример 1. Иликер, содержащий, X: медь 22,97; свинец 34,11, железо 0,7; серу 34,19; мьппьяк 5,45, 10 крупностью 0,2 мм перемешивают с сульфидом натрия (100 г шликера +

6, 1 г сульфида натрия, т.е..отношение сульфида натрия к мышьяку 1,1:1) и выперживают в течение 1 ч при f5

500 С в токе аргона в трубчатой о электропечи.

Полученный в результате обжига спек подвергают водному вьпцелачиваHHI0.при 70 С в течение 1 ч при отношении И:Т = 5:1. Степень извлечения мЬппьяка в раствор составляет

97,67.. Мышьяк осаждают из раствора .в виде сульфида путем нейтрализации серной кислотой до рН = 2-3. Степень осаждения мьппьяка нз раствора 98,27.

Пример 2, Условия обжига и выщелачивания аналогичны примеру 1.

Расход сульфида натрия к мышьяку составляет 0,9:1, т.е. 100 г шликера смешивали с 4,9 r сульфида натрия, Степень извлечения мьппьяка в раствор составляет 95,7Х.

Пример 3. Условия обжига и вьпцелачивания аналогичны предыдущим примерам. Расход сульфида натрия к мышьяку составляет 1,2:1, т.е. брали 100 r шликера и 6,6 r сульфи300 350 400 450

600

500

91,3 93,2 95,2 95,7 97,6 97,6

Таблица 2

0,8:1 0,9:1

90,2 . 95,7 96,0 97,6 . 97,6 97,4 о

Температура обжига, С

Степень извлечения иьппьяка в раствор, 7

Расход сульфида натрия к мышьяку

»

Степень извлечения мышьяка в раствор, Х

16 4 да натрия. Степень извлечения мышьяка в раствор составляет 97,67..

После предварительного удаления мышьяка как, содержащий свинец и медь, направляется на электроплавку для дальнейшей переработки.

К преимуществам предлагаемого способа по отношению к прототипу относятся вывод .мьппьяка в нетоксичной сульфидной форме и упрощение. процесса плавки медных шликеров после удаления мьппьяка. Получаемый по предлагаемому способу сульфид мьппьяка в 5-6 раз богаче по мышьяку, чем некондиционный арсенат кальция, а плавленная форма сульфида в 3 раза меньше по объему арсенатных осадков, . т.е. при прочих равных условиях затраты на захоронение 1 т мышьяка в виде сульфидов в 15-18 раз меньше, чем в виде некондиционного арсената кальция.

Приравнивая затраты llo прототипу на переработку шпейзы ко всем затратам по предлагаемому способу, пред-: ставляет экономически целесообразным применение предлагаемого способа эа счет значительной экономии на захоронении мьпньяка. При этом также в значительной мере сокращается sar-. рязнение окружающей среды токсичными соединениями мышьяка, эффект от которого не поддается расчету. К тому же получаемый сульфид иышьяка в дальнейшем может служить сырьем для получения из него товарных сое-: дииений мышьяка.

:Таблица 1

«

° М»

f,0:1 1,1:1 1,2:1 1,4:1

1134616

Таблица 3

45

30

89,8

96,2 .97,6 97,4

95,6

Таблица 4

Ф

Температура выщелачивания, С 20

70

50

Степень извлечения мышьяка в раствор, Ж

70,8

Т а б л и ц а 5

6:1

2:1 3:1

Отношение Ж:Т

4:1

5:1

87,5 88,1 96,2 96,8 97,6. 97,4 4Степень извлечения мышьяка в раствор, Х

Таблица 6

3:1. 60

94,2

400

0,9:1

95,1

4- 1

425

6$

4:1

95,6

450

65

450

5 . 1

95,2

4:1

96,7

470

70

500

3:1

96,5

45

4:1

96,9

500

60

5:1

97,4

1,2:1

500

Продолжительность обжига, мин

Степень извлечения мышьяка в раствор, Ж

0,9:1

1,1:1

0,9:1

83,8 97,0 97,6 97,6

1134616

Продолжение табл.6

5 6

96,.1

5:1

600

0,921

45

4:1

97,6

600

1,1:1

3:1

97,0

600

1,2:1

Заказ 10(234/25 Тираж 582 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делай изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель П.Тутин

Редактор М.Бандура Техред Т.Фанта Корректор В.Синицкая