Способ вскрытия отвальных медно-никелевых шлаков

 

СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ОТВАЛЬНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВНХ ИШАКОВi включающий загрузку их в минеральную кислоту и последукщу фильтрацию полученного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения цветных металлов и железа и интенсификации процесса, загрузку шлаков ведут равномерно в течение 1,5-2 ч в предварительно нагретую до 55-90 С 15-20%-ную соляную кислоту и перед фильтрацией пульпу вьщерживают в течение 0,5-1 ч. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

99 М

РЕСПУБЛИН (l9) (11) SU (5!)4 С 22, В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ б

Д," :,б:, „

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ И ОТБЫТИЙ (2 1) 3702466/22-02 (22) 20.02.84 (46) 07.08.85. Бюл. Р 29 (72) В.В.Ртвеладзе, А.И.Косяков, В.И.Захаров, Е.С.Кшуманева, P.Ñ.Âîðîíîâà, В.А.Матвеев, Л.В;Дьякова и Л.М.Романова (71) Институт химии и технологии. редких элементов и минерального сырья Кольского филиала АН СССР (53) 669.054.82(088,8) (56) 1. Патент США Р 3269831, кл. 75-108, 1966.

2. Патент США В 3273997, кл. 75-108, 1966. (54) (57) СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ОТВАЛЬНЫХ

МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ ШПАКОВ, включающий загрузку их в минеральную кислоту и последующую фильтрацию полученного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения цветных металлов и железа и интенсификации процесса, загрузку шлаков ведут равномерно в течение

1 5-2 ч в предварительно нагретую в до 55-90 С 15-20Х-ную соляную кислоту и перед фильтрацией пульпу выдерживают в течение 0,5-1 ч. б

549 г

l 1171

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных и окислен-. ных материалов, содержащих тяжелые цветные металлы.

Известен способ выщелачивания шпаков отражательных печей .медной плавки растворами, содержащими смесь соляной и серной кислот (1) . 1О

Недостатком этого способа является использование для вскрытия шлаков смесей минеральных кислот, а также необходимость отделения от цветных металлов и железа кремниевой кйсло- 15 ты, переходящей в раствор.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ вскрытия медно-никелевых шлаков, включающих 20 загрузку их в минеральную кислоту и последующую фильтрацию полученного раствора (2) . Недостатками известного способа являются: низкая степень извлечения 25 цветных. металлов и железа в раствор вследствие кратковременности обработки шпака соляной кислотой; необходимость последующего отделения кремнекислоты, перешедшей в раствор, 3О от цветных металлов .и железа; получение почти нефильтрующихся, сильно обводненных осадков кремнекислоты с увеличением времени обработки шлака (более 10 мин).

Целью изобретения, является повышение степени извлечения цветных металлов и железа и интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается .тем, что согласно способу вскрытия отвальных медно-никелевых шлаков, включающему загрузку их в минеральную кислоту и последующую фильтрацию полученного раствора, загрузку шлака 45 ведут равномерно в течение 1 5 -2 ч

Ф р в предварительно нагретую до 55-90 С

15-20Х-ную соляную кислоту, и перед фильтрацией пульпу выдерживают в течение 0,5-1 ч. Использование соляной кислоты с концентрацией менее 15Х повьипает степень перехода кремнекислотыв раствор, что приводит к желатинизации растворов и резкому ухудшению процес-55 са фильтрации.

Использование соляной кислоты с концентрацией не более 20Х продиктовано возможностью последующей регенерации ее (получение соляной кислоты большей концентрации невозможно из-эа образования азеотропной смеси). . Снижение температуры ниже 55 С

„ ухудшает процесс фильтрации растворов и уменьшает степень извлечения цветных металлов и железа.

Увеличение температуры в условиях ведения безавтоклавного процесса не улучшает достигнутые показатели.

Равномерная загрузка отвального шлака (порциями, дискретно) приводит в условиях избытка соляной кислоты (первые порции) к быстрой коагуляции кремниевой кислоты и с течением времени к росту частиц, что снижает в дальнейшем концентрацию кремнегеля в растворе, и к получению, в конечном итоге, кремнеземных осадков с относительно низкой влажностью.

Выбранный интервал времени загрузки отвального шлака обеспечивает высокую степень извлечения цветных металлов и железа и способствует получению легкофильтрующихся осадков, за пределами интервала (менее 1,5 ч) наблюдается снижение степени извлечения полезных компонентов, а увеличение времени загрузки не изменяет основные показатели.

Последующая вьдержка пульпы в те, чение 0,5-1 ч при заданной температуре, проводимая до процесса фильтрации, обеспечивает наиболее полный переход основных компонентов в раствор, причем при вьдержке более 1 ч степень извлечения меди, никеля, кобальта и железа, достигнув предельных значений. не изменяется, а при вьдержке менее 0,5 ч наблюдается существенное уменьшение степени извлечения меди в раствор.

Пример 1. 50 г отвального медно-никелевого шлака, содержащего, X. Их 0,20, Со О, 10, Си 0,031, СаО 2,50; NgO 7,50; A7>0 > 4,90;

Ре 35,34; S Î 35,96 загружают в 213 мл 15Х"ной соляной кислоты .(теоретически необходимое количество кислоты для перевода в раствор составляющих ишака). Реакция взаимодействия сопровождалась подъемом температуры до 55ОC. После перемешивания в течение 10 мин пульпа зажелатинизируется и осуществить фильтрацию становится невозможно.

3 1171549 4

Пример 2. 50 г отвального 0,5 ч при заданной температуре. Вес медно-никелевого шлака, содержащего, влажного осадка 93,54 r, вес сухого вес.Х: Ni 0,20; Со 0,10; Си 0,31; 25,74, влажность — 72,90Х.

СаО 2,50; MgO 7,50; AP 0 4,90; Извлечение никеля, кобальта, меди

Feo61 35,34; SiO< 35,96, загружают и железа составляет соответственно в термостатированную при 55 С колбу . 79,22; 82, 10; 85,0 и 95, 12Х. с 15Х-ной НСК и перемешивают в тече- Л р и м е р 6. 50.г отвального ние 3 ч. Расход кислоты равен теоре- медно-никелевого шпака загружают тически необходимому количеству равномерно (скорость загрузки для перевода в раствор составляющих 10 0,4 г/мин) в течение 1,5 ч в нагрешпака. По окончании опыта пульпу тую до 75 С 20Х-ную НСУ с прежним отфильтровывают под вакуумом. Ско- расходом кислоты и выдержали в течерость фильтрации составляет 77 л/м2 . ние 1 ч при заданной температуре.

Вес влажного осадка 159,29 г. Вес Извлечение никеля, кобальта, меди осадка после сушки при 110 С 29,50 r. 15 и железа составляет соответственно

Влажность 8 1,48 . Извлечение никеля, 82,0; 88,35; 88,40 и 97,50Х. кобальта, меди и железа составляет Пример 7. 50 r отвального соответственно 35, 10; 80,00; 12,45 медно-никелевого шлака загружают и 92,93Х, дискретно (скорость загрузки

Пример 3. 50 г отвального 2О 0,4 г/мин) в течение 2 ч в нагретую медно-никелевого шлака того же до 90 С 16Х-ную HCf с тем же расхо-. состава загружают дискретно (скорость дом, что и в примерах 1 и 2, и вызагрузки 0,4 г/мин) в течение 2 ч держивают в течение 1 ч при задано в нагретую до 55 С 15Х-ную HCE с тем ной температуре. По окончании опыта же расходом кислоты и выдержками 2S пульпу отфильтровывают. Скорость но окончании загрузки в течение 1 ч фильтрации составляет 168 л/м ч. при заданной температуре. По окон- Вес влажного осадка 87, 13 г, вес чании опытов пульпу отфильтровывают. сухого 25,75, влажность 70,49Х.

Скорость фильтрации составляет Извлечение ни

86 л/м ч. Вес влажного остатка ЗО

1 12 29 г вес сухого остатка 28.2 1 г, желез составлЯет соответственно влажность 74,88Х.

82,0; 95,80; 99,80 и 99,04Х.

Извлечение никеля, кобальта, меди

Приме 8. р . 50 r отвального и железа составляет соответственно медно-никелевого о шлака загружают

65,80; 97,60; 68,42 и 96,49Х.. постепенно (скорость загрузки

0,4 г/мин) в течение 2 ч в нагретую медно-никелевого шлака загружают

90 С 20Х ую НСУ с прежним расхоIIpH перемешивании постепенно B тече» ние 2 ч (скорость загрузки 0,4 г/мин). в нагретую до 75 С 207- НС2 .-нУю с тем 40 299 л/м ч. Вес влажног же расходом кислоты и выдерживают л м ч. ес влажного осадка по окончании загрузки в течение 1 ч

57,79 r с ого 2 при заданной температуре.

56,24Х

По окончании опыта пульпу отфильтровывают. Скорость фильтрации состав45

Извлечение никеля, кобальта меди ляет 240 л/м ч. Вес ажного осадка и железа составлЯет соответственно

83,75 r, вес сухого.25,35 r, 84,80;.96,0; 90,0 и 99,9Х.

Пример 9. 50 г отвального

1 медно-никелевого шлака загружают

Извлечение никеля, кобальта, меди дискретно (скорость загрузки и железа составляет соответственно эо 0 4 г/мин) в

83,90; 94,60; 91 81 и 99 90 ..

1,81 и 99,907. до 90 С 20Х-ную HCg при отношении

Пример 5. 50 г отваль ного Т:Ж1:4 и выдерживают по окончании медно-никелевого шлака загружают загрузки в течение i ч при заданной в течение 2 ч при неремешивании по- температуре. степенно (скорость загрузки 0 4 г/минФ Скорост фил

Э корость фильтрации составляет в нагретую до 75 C 20K-ную НСУ с тем же расходом кислоты и выдержи" 66,44 г, сухого 25,40 г, влажвают по окончании загрузки в течение ность 61,77Х.

1171549

Составитель Л.Рякина

Редактор В.Иванова Техред А,Бабинец Корректор М.Максимишинец

Заказ 4822/29 Тираж 583 .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

Извлечение никеля, кобальта, меди и железа составляет соответственно 98,48; 99,4; 85,39 и 99,9Х.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет увеличить степень извлечения цветных металлов (никеля в 2,4 раза, кобальта 7,2 раза, меди в 1 2 ; железа íà 7X); увеличить скорость фильтрации в 3,8 раза; снизить влажность осадков в 1,4 раза.