Способ осаждения цветных металлов из сульфатных растворов

 

1. Способ осаждения цветных металлов, например меди, никеля и |(;обальта, из сульфатных растворов, рключающий введение тиосульфата кальция, нагревание, вьщерживание прИперемешивании и отделение сульфидов цветных металлов от раствора отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса, перед нагреванием смесь сульфатного раствора и тиосульфата кальция вьдерживают при перемешивании и отделяют гипс. 2.Способ по П.1, отличающийся тем, что введение тиосульфата кальция осуществляют при 0-40°С. 3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в сульфатный раствор вводят сульфат натрия, поддерживая молярное отношение сульфат (Л иона в растворе к иону кальция в тиосульфате, равное 1,0-1,5. с 4.. Способ по П.1, отличающийся тем, что сульфид меди отделяют при 80-95 С.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (ll) (м) 4 С 22 В 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 37468 14/22-02 (22) 31. 05. 84 (46) 23. 11.85. Бюл. Р 43 (7 1) Иркутский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) Г.Б.Рашковский, В.Ç.Клец, А.Д.Михнев, Ю.Е.Емельянов, Я.M.Шнеерсон, В.В.Ивановский, А.Л.Сиркис и И.В.Кунаева (53). 669.053.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

704232, кл. С 22 В 23/04, 1977.

Авторское свидетельство СССР ((810844, кл. С 22 В 23/04, 1979. (54) СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ. (57) 1. Способ осаждения цветных металлов, например меди, никеля и кобальта, из сульфатных растворов, включающий введение тиосульфата кальция, нагревание, выдерживание при перемешивании и отделение сульфидов цветных металлов от раствора отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса, перед нагреванием смесь сульфатного раствора и тиосульфата кальция выдерживают при перемешивании и отделяют гипс.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что введение тиосульфата кальция осуществляют при 0-40 С.

3. Способ по п.1 о т л и ч а ю— шийся тем, что в сульфатный раствор вводят сульфат натрия, поддерживая молярное отношение сульфатиона в растворе к иону кальция в тиосульфате, равное 1,0-1,5.

4.. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что сульфид меди отделяют при 80-95 С.

1193

Изобретение относится к гидроме- таллургии цветных металлов, в част-: ности к технологии осаждения этих металлов из растворов в виде сульфидов. S

Цель изобретения - удешевление процесса.

Пример 1 (известный). Проводят выделение никеля из 1 л раствора следующего состава, r/ë: 10 никель 7,0, кобальт 0,25, железо

17,5, сульфат-ион 42,0. Осадитель (раствор тиосульфата кальция) содержит, г/л: тиосульфатная сера

82,0, кальций 51,3. 1S

Сульфатный никельсодержащий раствор нагревают в автоклаве до о

135 С, после чего вводят 235 мл осадителя (из расчета 2,4 моль тиосульфата кальция иа 1 моль никеля 20 и кобальта). Смесь выдерживают при о

135 С и перемешивают в течение

40 мин, после чего охлаждают и фильтруют. В результате опыта получают раствор с концентрацией никеля 25

0,02 г/л, кальция 0,2 г/л. Осадок содержит,Е: никель 11,35; кобальт

0,6, кальций 10,5.

Выход осадка 61,7 г, извлечение никеля и кобальта в осадок составля- 30 ет 99,65 и 96,2Х соответственно.

Пример 2 (првдлагаемый).

Состав сульфатного раствора и реагента-осадителя и их расход такой же, как в примере 1.

Сульфатный раствор и реагент-осадитель смешивают при комнатной темо пературе (20 С), после перемешивания и в течение 10 мин осадок (гипс) отфильтровывают и промывают 100 мп воды. Фильтрат объединяют с промывными водами, нагревают в автоклаве до

135 С, после чего перемешивают в о течение 40 мин.

Сульфидный осадок отфильтровывают. Раствор после осаждения содержит

0,018 г/л никеля (извлечение 99,663), извлечение в осадок кобальта 96,37..

Выход гипса составляет 45,0 г, выход сульфидного осадка 16,7 г. Состав сульфидного осадка,X: никель 41,9Е кобальт 1,45, кальций 0,7, железо 2,2.

Пример 3. Проводят вьщеление, меди иэ 1 л раствора следующего сос173 г тава, г/л: медь 5 8 железо 10 5 магний 1,6, сульфат-ион 33,2, рН 3.

Состав осадителя такой же, как в при11 мере 1, расход 105 мл (из расчета

1,5 моль тиосульфата кальция на

1 моль меди) .

Сульфатный раствор и реагент-осадитель смешивают при комнатной темо пературе (20 С) . После перемешивания в течение 10 мин отделяют фильтрацией осадок гипса и промывают 100 мл воды. Фильтрат объединяют с промывныо ми водами, нагревают до 90 С и выдерживают при перемешивании в течение

15 мин, после чего отфильтровывают осадок сульфида меди.

Выход гипса составляет 22,8 г.

Выход сульфидного осадка 9,5 г.

Извлечение меди 100Х. Сульфидный осадок содержит, Ж: медь 61,2, железо

О, 1 кальций 1,2.

Пример 4. Выделение цветных металлов ведут из 1 л раствора, следующего состава, г/л: никель 7,0;

I медь 2,0; железо 1,7; сульфат-ион

17,7, рН 3.

Состав осадителя такой же, как

js примере 1. Расход осадителя

2,3 моль на 1 моль цветных металлов.

В никельсодержащий раствор вводят

60 г десятиводного сульфата натрия.

В результате концентрация сульфатиона в растворе составляет 35,6 г/л, что соответствует молярному отношению сульфат-иона в никельсодержащем растворе к иону кальция в осадителе, равному 1,23. Затем в сульфатный раствор при различных температурах вводят тиосульфат кальция.

Смесь подвергают перемешиванию в течение 10 мин, после чего отфиютьтровывают осадок гипса и промывают его

100 мл воды. Фильтрат и объединенные промывные воды нагревали до заданной температуры и перемешивают в течение 15 мин, после чего отфильтровывают осадок сульфида меди. о

Фильтрат. нагревают до 135 С и перемешивают при этой температуре в течение 40 мин, затем отфильтровывают осадок сульфидов никеля и кобальта.

Условия опытов и результаты эксперимента приведены в табл. 1.

CO л о о о о о о ф о о

N N в л «

O о о (ъ л

СЧ л в л о о о о\»

»» (Ч л в о о

CII 0Ъ в в «

N а в л в

«Ф

Ф Ъ N л в а

Ф ф 1 л о а щ в в

ОЪ 0I

- C(I Ch л л л

О оъ

ОЪ Ch а о л л

ОЪ CII

0Ъ Ch о в л

0Ъ ф

Ch 0c л л

Оь

Ц в о щ ,.5 Э

1 С0 Х иЪ л о

N л л в о а Ъ 0Ъ

« л и

N ф » Ф Ъ в « ° \ л ю IA \о мъ ф л л л

СЧ о м д . — )

Э I л в л л

«Ф» . Ф» т»

< Ъ с Ъ л л о о. л ФЧ (Ч л в о о (ч л е

° N O N л «в л о о о сч

Х 1 3й

° В 1 I

Ф I у

v I о в в

00 е о со л в ° \ а 0Ъ о- а

iО л(iО O в л л « о .о ф о о о ч

1 (1

I ф в о о

О л,! о

3 о о о о ф\ ° « о о о .о и

O (М с Ъ в л в «

Ф«Ъ Ф" 1 M С«(М

° в

С Ъ РЪ ф

СЪ ICI a в л

ЛЪ N о 8

1 И и Ч о

1 Vl о о

1 л 1

1 О

I м о

Ф Ъ в

8 о ф

CI

Ф

Ф

8 Л ф N 0Ъ е о о лЪ Ф л . в чр е

Ф Ф о в л е о сФ е о о (4Ъ

О(й 5 1 В в« в»

„1 ,,!

Ю

il

I

1

I

1

t ЭФ 1 О

1 в (, 1 Ф 1 1

Х 1

М(e(CI1 ((йМ

9 ((Э

tx>

1

Ц л о щ

1 $ IC 4

I д Э

I ф Х

1 .л(Э Р (5"

1 Е. A, 1, 1 I

1 1 I

I ! m((Ч

1 и I

1 (» I

1 O I-(0

I u I Q

1 ° 1

1 tf 1 о е ц х (,в Э 4

С0 Х

1 Ю I

Э g I

X (»Ю 1

Э IC0 1

I Н A 1 о о о е о

В Е C(I. 0Ъ Л ф л в о о о о о. о л о р о о о о о о л

8 д оо 8 3 8

О О ф Я О О О О 1

Таблица 2

Выход

Молярное отно + шение SO < . Са

Выход сульфидньго концентрата, г

Способ Расход

Na SO t0H О

Предлагаемый по примеру 5

65,1

46,5

0,6 5

69,8

31,7

41,5

0,9

76,0

25,7

56,0

1,0

76,4

25,2

92,5

1,25

24,9

76,6

1,5

128,5

143,0

25,0

76,6

101,2

Известный

Продолжение табл.2

Состав концентрата, 7

Способ

Извлечение, 7

Со Ni Co Fe Ca Предлагаег мый по примеру 5

99,5 98,2 22,5 0,80 0,25

10,9

99,6 98,0 33,0 1,21 О, 17

99,5 98,4 40,7 1,45 0,24

996 982 415 148 018

99,5 98,2 41,9 1, 50 О, 23

995 983 418 159 019

5,15

0,72

0,37

0,31

0,32

Известный. 99,5 98,2 10,3 0,37 0,08 17,9

Пример 5. Осаждение медй из 1 л раствора, содержащего, г/л: никель 10 5 .кобальт 0,38 железо

5,4; сульфат-ион 26,5 рН 3,2. Состав осадителя такой же, как в приме. ре 1, расход 352 мл (2,4 моль тиосульфата на 1 моль никеля и кобальта). В сульфатный.раствор вводят при перемешивании различные количества десятиводного сульфата натрия.

1193173 6

В полученный сульфатный раствор при 20 С вводят смесь в течение о

10 мин, отделяют фильтрацией гипс и промывают его водой (100 мл).

Фильтрат и объединенные промывные о

;воды нагревают до 135 С и выдерживают при перемешивании в течение ,40 мин, затем отделяют осадок сульфидов никеля и кобальта, : Условия эксперимента и составы осадков сведены в табл. 2.

173

1193

Составитель Л. Рякина

Техред Л.Микеш

Редактор Н.Яцола

Корректор С. Шекмар

Заказ 7232/27 Тираж 582 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Как видно из табл, 1, осаждение двухводного гипса осуществляется при 0-40 С. Показатели способа пракв тически одинаковы во всем укаэанном температурном диапазоне. При более высокой температуре (50 С) осаждаето

1 ся смесь гипса и ангидрщта (Са80 "0,5Н О) . Кроме того, в осадке содержится медь, что снижает ее извлечение в селективный сульфидный 10 продукт..

Осаждение меди целесообразно осуществлять при 80-95 С. При меньшей о температуре (75 С) снижается иэвлече. о ние меди в селективный концентрат, а никелевый концентрат загрязняется медью. При повышенной температуре (100 С) наблюдается соосаждение никеля с медью, т.е. снижается селек= тивность. Кроме того, при повышенной температуре (100 С и выше) требуется осуществлять процесс в герметичной аппаратуре.

Из табл. 2 видно,, что при молярном отношении сульфат-иона в никель8 содержащем растворе к иону кальция в осадителе, меньшем 1,0, гипс частично переходит в сульфидный осадок, загрязняя его. Отношение сульфатиона к иону кальция 1,0-1,5 обеспечивает получение высококачественных сульфидных осадков. Увеличение указанного соотношения свыше 1,5 не приводит к дальнейшему улучшению качества осадков и ведет к неоправданному расходу сульфата натрия и повышению минерализации сбросных растворов.

Использование изобретения позволяет выделять из сульфатных растворов богатые селективные концентраты (медный — с содержанием меди до 607., 3 никелькобальтовый — с суммарным содержайием никеля и кобальта 40-457), при использовании нетоксичного и относительно недорогого осадителя— тиосульфата кальция. Попутно получают высококачественный товарный гипс в количестве 6-7 т на 1 т никеля в концентрате.