Способ осаждения сульфидов тяжелых цветных металлов

 

1. СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ СУЛЬФИДОВ ТЯЖЕЛЬК ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ в кислых серосодержащих пульпах известняком и металлическим железом с последуюрщм флотационным выделением серы и сульфидов во флотоконцентрат , отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода металлического железа на осаждение , повышения извлечения серы во флотоконцентрат и качества флотоконцентрата , пульпу при осаждении обрабатывают кислородсодержащим газом концентрацией кислорода 20-50 об.%, начиная обработку при достижении рН пульпы 2,5-3,3 и заканчивая при рН 3,8-4,3. (Л 2. Способ по п.1,отличающ и и с я тем, что в качестве кислородсодержащего газа используют абгаз автоклавного окислительного вьнцелачнвания сульфидных материалов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) ((I!

4 (s() С 22 В 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) 1. СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ СУЛЬФИДОВ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ в кислых серосодержащих пульпах известняком и металлическим железом с последующим флотационным выделением серы и сульфидов во флотоконцентрат, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода металлического железа на осаждение, повышения. извлечения серы во флотоконцентрат и качества флотоконцентрата, пульпу при осаждении обрабатывают кислородсодержащим газом концентрацией кислорода 20-50 об.Х, начиная обработку при достижении рН пульпы 2,5-3,3 и заканчивая при «з рН 3,8-4,3 °

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве кислородсодержащего газа используют абгаз автоклавного окислительного, вьаиелачивания сульфидных материалов. (21) 3690791/22-02 (22) 05. 11.83 .(46) 07. 05.85. Бюл. F.- 1 7 (72) А, И. Гуров, Г.Ф. Филиппов, А.Л.Сиркис, М.(().Семенов, А.И.Козюра, Н.А.Мальцев, 10.В.Лаптев и А.Я.Казаиина (71) Норильский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени горно-металлургический комбинат им. А.й.Завенягииа и Государственньй проектный и научно-исследовательский ннститут "Гипроникель" (53) 669 ° 053.4(088.8) (56) 1. Технологическая инструкция

Надеждинского металлургического завода. Рег. В 0401-3.109-15-77, ИЦМ, Союэникель, Норильск, 1977, с. 127«137.

2; Авторское свидетельство СССР

Ф 836176, кл. С 22 В 23 04, 1981.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1154351 леэорудные окатыши, предварительно измельченные до порошка с содержанием 63,27. металлического железа.

Расход осадителя по металлическому железу соответствует 1127 к стехиометрическому. Продолжительность осаждения 1,0 ч, в том числе осаждение известняком (первая стадия осаждения) — 20 мин. После опыта в пульпе рН 4,5, а степень выделе- о ния цветных металлов из раствора

98,57.. Пульпу затем подвергают лабораторной серосульфидной флотации с получением серосульфидного концентрата (целевой продукт) и железогидратных хвостов (отвальный продукт) .

По данным химического анализа извлечение серы элементарной во флотоконцентрат составляет 75,27 к содержанию ее в исходной пульпе, а .отношение суммарного содержания тяжелых цветных металлов (никель, медь, кобальт) к содержанию железа в концентрат 0,89.

Пример 2. Условия опыта такие же, как в примере 1. Однако после подачи на осаждение известняка, когда рН пульпы повысилось до значения 2 7 пульпу начинают обрабаУ Э

30 тывать кислородсодержащим газом, проводя дальнейшее осаждение с одновременным барботированием газа через пульпу. Кроме того, расход металлического железа на осаждение был меньше, а именно равный стехиометрическому. Кислородсодержащий гаэ подают избыточным давлением иэ герметичного сосуда, в котором приготовлена смесь азота и кислорода.

Содержание кислорода в этой газовой смеси составляет 16,5 об.7. По окончании времени осаждения барботаж газа через пульпу прекращают. Отбирают пробу пульпы для анализа. В пульпе рН 4,4 степень осаждения цветных металлов из раствора составляет 95,17;

В полученном после осаждения флотоконцентрате отношение суммы тяжелых цветных металлов к железу 0,92, а извлечение элементарной серы в концентрат составляет 75,87.

Пример 3. Условия опыта такие же, как в примере 2. Отличие только в том, что содержание кисло- 55 рода в газовой смеси составляет

20,2Х. После опыта степень осаждения! цветных металлов составляет 98,7Х В серосульфидном концентрате: извлечение серы 77 67, отношение суммы цветных металлов к железу 0,95.

Пример 4. Условия опыта такие же, как в примерах 2 и 3. Отличие в том, .что в качестве кислородсодержащего газа используют сжатый воздух, в котором содержание кислорода 21 об.7.

Пример 5. Условия опыта такие же, как в примерах 2 и 3. Отличие в том, что содержание кислорода в газовой смеси, подаваемой на обработку пульпы при осаждении, 30,6 об,7.

Пример 6. Условия опыта такие же, как в примера.-; 2,3 и 5. Отличие топько в том, что содержание кислорода в газе, подаваемом на обработку пульпы, выше и составляет

44,9 об.7.

Пример 7. Условия опыта такие же, как в примерах 2,3,5 и б.

Отличие в том, что содержание кислорода в газе, подаваемом на обработI ку пульпы при осаждении, еще выше и составляет 50,3 об.7.

Пример 8. Условия опыта такие яе, как в примерах 2,3 и 5-7. Отличие только в том, что содержание кислорода в газе, подаваемом на обработку, выше и составляет бб,5 об.X.

Пример 9. Условия опыта такие же, как в примерах 2-8. Отличием является то, что в качестве газа на обработку пульпы при осаждении используют технический кислород, содержание кислорода в котором

97,4 об.7. После осаждения и конца обработки пульпы кислородом рН пульпы 3,5. Достигнутая степень осаждения цветных металлов из раствора пульпы составляет 90,47. Извлечение серы в концентрат после фпотации

83,67. Отношение суммы цветных металлов к железу во флотоконцентрате 1,22.

Пример 10. Условия опыта такие же, как в примере 4. Отличие в том, что расход известняка на первую стадию осаждения составляет t,0 г/г суммы цветных металлов в, растворе. После загрузки в пульпу известняка перед началом обработки пульпы кислородсодержащим газом (воздух) значение рН 1,75. После окончания осаждения и обработки пульпы воздухом рН 4,08.

115 ?351

«) Q

Пример 1 1 а Условия опыта такие же, как в йри? ?ере 10. Отличие только в там, что расход и":Håñòíÿêà на осяждение сос1авляет 1,2 г/г сумMbl цветных металлов H растворе пульпы, а значение рН рабочей среды перед началам обработки воздухом

2,1.

Пример 12. Услогия опыта такие же, кяк в примерах 10 и 11. От-личие в T-îì, что рясхад известняка на осаждение составляет 1,4 r/T суммы цветных металлов в растворе, и значение рН пульпы э?еред ?ячялом обработки ее воздухом 2,5.

Пример 13. Условия опыта та-кие же, как в примерах 10-12, Отл!чие только в том, что количества по-данного в пульпу ня перву?о стадию осаждения известняка составляет

1,7 r/" суммы цветных металлов г растворе, а значение рН пульпы к моменту начала обработки ее во.",духам

2,95.

Пример 14, Условия опыта такие же, как в примерах 10-13, Отличием является та, что количества поданного на пер?3у?о стяди?о Осаждения в пульпу известняка больше и составляет 2,5 г/г в растворе, а достигнутое при этом значение рН пульпы к моменту начала Обработки воздухом составляет 3,3

Пример 1 5. Условия опыта такие же„ как в примерах 10- 14. Отличие в том, что расход известняка

2,8 г/г суммы цветных металлов в растворе пульпы, и к моменту на?аля обработки пульпы в процессе осаждения воздухом рН 3,45.

П р и м с р 16. славия опыта такие же, как в примерах 10- 15. Отличием является Tà, что расход известняка 3,0 г/г суммы,. -.,?х ме..таллов в растворе пульпы,и нямамент! начала обработки пульпы воздухам рН

3,55. !

Пример 17. Условия опыт", такие же, как в примерах 5 — 7, Отличие в том, что используют другую пульпу, которая отличается б сльэ????;-!)! концентрациями цветных металлов H содержит в жидком, г/л: никель

15,3, медь 3,8, кобальт 0»3 ", железа

14,8 сера общая 34,9," в твердом, Х: никель 0,59, медь 0,37, кобальт 0,-01 железо 4-4 1 сера общая 22,9» в том числе сера элементарная 19,4. В ъ пуль??е 1I? ;Т=1,5., рН 1,67. Кроме того, в качестве кис)нэрадсоцержащего газа, подаваемого ня обработку пульпы в процессе осаждения, используют абгаэ

«)ò окислитель?io?î выщелачивания пирратинансга концентрата в полупрамыпгленнам явтаклаве. Садер)канне кислорода в ябгязе составляет 35, 2 об. X.

Паcлp 3 яг руз ки ня пcpву?о стадию ас яжд ния I Iз Р -.. с 1 някa к и«)?? сн Tу нячd ла Обр або.! к I иулI>пb? Кисларадсадер;;-.an:.è «я5. газа. pH 2,85.

11 р и м с р 18. У(лс =IIII опыта тя?;,ÿ å же, как в примере 17. Отличием Является тО» чта «3, ка-?Pcòâe рабочей ис--:.ольз лот другуэо пульпу ат авто?с!явного вьо ??«? 1 ?ива ия пирротинонагс концентрата кс-:аряя содержит и" ?Iьшеc. кали«?pстBО тя>??елых цветнbK

МЕТЯЛ?IОБ В I)HCTËСГ Р (CУ! - ?МЯ НИКЕЛЯ мед?!., каа альта составляет 13» 73 г/л), р и и е р 19. Условия опыта такие,е» кяк н примере 18. Отличие только в -,ам, ?Яп расход металлического х;еле:.a я осяждение ме !aine и составляет 95Х ат стехиометрического, Достиг:".Утая в опыте степень осаждения из раствора тяжелых цветных ме ГялпОБ ссстявляет 98, 6Х . В ПОлученном после осаждения серосульдэ????нс? кпнце??трате отношение суммы .! ветньх металлов к железу 1,21, а извлечение серы элементарной в конленTp:.IT 83.5Х.

Пример, 20, Услсвия опыта такие же» как в примерах 2-7. Отяичке в том» что используют другую пульпу, которая содержит в жидком, ?-/л: никель 14»3; медь 3,7," кобальт

0,3 железо 15,?; сера общая 34,7; в твердом, Х: никель 0,56; медь

0»35; кобальт 0,01«!. железо 44,7 сера общяя 21,8, в там числе сера элементарная 17,8", в пульпе Ж:Т=1,5 рН 1,73. Кроме того, содержание кислорода в газе при обработке пульпы составляет 20»0 аб.Х, и обработку пульпь: ??ри ссажде??и?! Кислародсодержящим газом начинают при рН 3,22, а закапчивсяот ?ри рН 4,3.

Достигнутая степень осаждения цветных ?Яетя)?Лов Iis раствора пульпы в опыте составляет 98,9Х. В na.Iiy«Ieннам после осаждения серасульфид-, нам концентрате отношение суммы цветных металлов к железу 0,98, а извлечение серы элементарной в кон«ц«енгрят 78»бХ.

1154351

Пример 21. Условия опыта такие же, как в примере 20. Отличие только в том, что содержание кислорода в газе при обработке пульпы при осаждении составляет 50,0 об.X. Достигнутая степень осаждения цветных металлов из раствора пульпы в опыте составляет 98,7Х. В полученном йосле осаждения серосульфидном концентрате отношение суммы цветньк металлов к железу 1,19, а извлечение серы

3 злементарной в концентрат 82,1Ж.

Результаты опытов приведены в таблице. е\ cv а и со л м ф Ф О1 Ch Oc Ю

В В а В В В

П О О О О

N о

N N «31

0 В

О сч л

О0 (У0

В В

О О

О 1 х х а

Э ф,0 Ц Э ((1 о < е сч (c 1О 0 СЧ 00 (4

0 В В Я В и л л OQ «Ь 0 л л л (0

О

С 4 (О О

В м (0

0 С(В В л

0 м-1 л л с л х о m

Е t6 Q Э 1 Ж

I-v. "mе

К;> 0 со м

В В В В В В (О И Со С0 0 И 00

«CI 01 О (T 0 О\

О D

0 0 В ° I

О «0 Ж О

0 01 О О «(uovaz сс((4 сч (4 со е

0 I В A

1 м

m о сч

О а 0

Т «Ф н1

В м

О О л л л С (л 00

0 В В 0 0 A 0

С 4 С 4 ("4 C l сч сч сч сч (4 С 4

L ЭМ

õðàc»

%vs m o

Э v В о ах э е

hC f» Õ tf (0l

О \ сч о а сп с.1 (о

В В а В а Π— О О

1 0 С 4 С 4 С 1 с(О 0

D D O

В а 0

С 4 (Ч N

1 (1 о

CO х (»

Г I w д о о (» - х Х OI &»

v а е л в а ((1

Я В

v t- v

geo

О О Î Î Î Î D О О

O О О О О О О О О о о о о

О 1

I 1» эо е

I-aà е о

m (((O с(э е

oxm иха о о о о о о о - о о о

0» 0» В 0

В 0 В В Ю О О 0О (Ф о о

В а (О О

В 0

Е В

Х 0Х ((I I0 2 М

ы э а а Щ 0 »0

Э 3 &« ° с аxv оеею

uvzz 0 0Х (0 ж 2

Ц И аол ехх а о

& х и (4 (Ч

° В ф ф

С(В

«0 сч сч сч сч

В 0 В

СО ф ф «0

СЧ (В4 (Ч

В В

Q0 ф ф

v Ф

О О О О

Я В В

СЧ (4 N N

D а

N о о

В 0 сч о о о о

В * В

С»4 C04 N СЧ о

В (ч

1

СЧ м -э а л (e «C

0«, ovs

Э

xi хео

Э а

1 1 Х э х 1 II» а Оlo i оооо

Ж 3 Э Э

3 и

Ct & еео ае ((0

w o. хао а х О

Э

o I(I ((I а (0( о ее

Х 1-"(ы о

v o

Ц Q (» хое о

Ц

os(: (» о 5 с» х

z а о.

1- о о

m а

1 О

4I 5 Э

v x u

z o

o v

z ю о

1» «1 о о в е о

41 V

v x о

o v

)х х о ц е о х а х о х о е х

Е-0 М

1154351

1 э

С3

3» х э

«3.

М о в

СЧ о о

Х I Ф

X C3 O

Э.

0 cl а

О 1. х а

В Э 0l о <. э

3СОуС

С33 з

X 33

t х э м к л

О 3»

3С 333 а

Ф 3»

СЧ Г3 . Ъ С Ъ

00 СО О л

4«

С3

43 3»

A x

v э э

С« л о л

Ch СО

С3\ 01

С3\ л ф ьъ

ОЪ (7« л л

С0

Оъ С3« 0

С л л

0Ъ 00

0Ъ Ch ь v

I Х х,

О e 3» адьо

З О3 63 цыа

Ф

Р

ы а о е м м л л

ЧС. о о л л

«й л м

«т л ° л

«4 4

С 4

С 4 С 4

«4 и

Р э Q а Ъ 4Ъ ф /Ъ СО л .м сЧ о м л

СЧ с Ъ

С33 î па!»! х о о

° \.о

3СЪ ф о

° л л о м СЧ

C)

СЧ о о о л

С 4

СЧ

U1 м х о й1

cl3 V ах

СЧ IO

I3I О

С3 Э

h 3! а я

v Ф м

С»», 3»

3С О и о й(3 хьв

333

М ь н

vvkz а о .0

СЧ С«3

» . ° л л

CO ф :5% л л

° л ф C3 O

° ° C»4

2

Й

Ф

Ц о с 1

Й

1,33ХР О а !33 К э 3-3ч

3-. О 0 333 Э

mL

Х 3» Зi. O m

ov3 óCgv

И Ф 3» С33

V !3l «$ 6 t» 33

C Cl CC K Q C3

v 336 .333Е Ь 43К аале к

00 СO Ф

00 СО л л л о о м сл л л

СП 0Ъ а л л г л СО л иъ са о а л л л ° л

° — СЧ С 4 С»Ъ о о о о л e »» О л л ° л л л

О О О О ф

СЧ СЧ Q л ° л л л ф CO С3ъ

:о о о. о л л л л л

N СЧ СЧ С«3 О ф 03\

СЧ ОЪ л л A л

° °

ССЪ СЪ СЧ Сч л сч сч л л л

СЧ СЧ М С Ъ е ь о

3СЪ ЕО аа а л В

С3 СЪ

3 С Сл3 Ccl л л л л

СО ф

I о. о сч сч и 40 л л л ф ф Сс Фъ

° » e

1 I 543

l3

Нримеры 3-7, 12-14 и 17-19 пока- зывают, что обработка пульпы в процессе осаждения сульфидoB тяжелых цветных металлов кнслородсодержащим газом по предлагаемому способу позволяет сократить расход дорогостоящего реагента — металлического железа на 10-15 абс,% при обеспечении степени осаждения цветных металлов не менее 98,6%, достигаемой при известном способе. Из.этих примеров следует, что,.наряду с экономией дорогостоящего реагента, обработка пульпы при осаждении кислородсодержащим Газом позволяет также дости- 15 гать повышение иа 3,2-8,3 абс.X извлечения элементарной серы в концентрат и более высокое качество концентрата за счет снижения в нем доли сульфидного железа.

Как следует из примеров 3-7, указанный эффект от обработки пульпы на осаждении кислородсодержащим газом достигается, если концентрация кислорода в газе составляет 20- 25

50 об.%. В случае, если кислорода в газе меньше 20 об.Х, как в примере

2, то из-за малой активности кислородсодержащего газа на осаждении не подавляются паразитные реакции 30 сульфидизации железа металлического, приводящие .к перерасходу металлического реагента, и поэтому сокращение по сравнению с известным способом расхода металлического железа не обеспечивает достаточную степень осаждения цветных металлов, а состав выделенного после осаждения концентрата мала отличается от концентрата при известйом Способе (пример t) 4

Если концентрация кислорода в газе больше 50 об.Х, как в примерах 8 и 9, где кислорода в газе 66,5 и 97,4%, то активность кислородсодержащего .газа слишком велика, и подача та- 4> кого газа в пульпу при осаждении хотя и пбзволяет существенно предотвратить сульфидизацию металлического железа и повысить качество концентрата, но вместе с тем приводит к частичному растворению свежеосажденных сульфидов цветных металлов, из-за чего требуемая конечная степень осаждения полезных металлов не достигается.

Из примеров 12-14 видно, что начинать обработку пульпы при осаждении кислородсодержащим газом це14

5! лесообразно после подачи в нее HE"обходимого количества известняка, обеспечивающего значение рН пульпы 2,53,3. В случяе, когда обработку пульни кислородсодержащпм газом из-за недостаточного количества загруженного в нее известняка начинают при рН, меньшем 2,5, как в примерах 10 и 11, показатели осаждения — извлечение элементарной серы в концентрат и качество концентрата практически не отличаются от этих показателей при известном способе (пример 1). Fcли из-за избыточного количества известняка, поданного в пульпу, к моменту начала обработки ее кислородсодержащим газом рН выше 3,3 (примеры 15 и 16), то извлечение элементарной серы в концентрат и качество концентрата тоже практически не превышают значений при известном спОсобе.

Из примеров 3-7, 12-14 и 17-19 следует, что для получения положительного эффекта обработку пульпы при осаждении кислородсодержащим газом нужно заканчивать прн достижении рН 3,8-4,3, так как при этих значениях рН указанные условия ведения процесса позволяют достигать лучшие но сравнению с известным способом показатели. При рН конца обработки пульпы кислородсодержащнм газом меньше 3,8 (примеры 8 и 9) требуемая степень осаждения цветных металлов не достигается, а при рН окончания обработки больше 4,3 (примеры 2, 15 и 16) извлечение элементарной серы в концентрат н качество концентрата практически такие же, как при известном способе (пример 1).

Из примеров 5, 17 и 19 видно, что обработка при осаждении продукта кислородсодержащим газом в рекомендуемых условиях дает эффект сокращения дорогостоящего реагента — .металлического железа, повьпиения извлече» ния элементарной серы в концентрат и качества концентрата нри работе с пульпами различного состава, а из примеров 17.-19 следует, что при использовании в качестве кислородсодержащего газа для обработки при осаждении пульп абгазов от автоклав- . но-окислительиого выщелачивания сульфидного сырья преимущества способа сохраняются.

II5435I

Составитель Л.Рякина

Редактор Н.Тупица- Техред Л .Микеш Корректор Г.Решетник

Заказ 2637/25 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Последнее позволяет утилизировать абгазы с целью повышения эффективности непрерывного технологического процесса переработки рудного сырья в целом, так как позволяет использовать абгазы, выбрасываемые до сих пор в ат феру.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить на 10-15Ж расход металлического железа, повысить на 3,2-8,3Х извлечение серы

5 во флотоконцентрат и его качество путем повышения в нем доли цветных, металлов по отношению к железу до

0,95-1, 21.