Способ извлечения меди из растворов,содержащих цветные металлы

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1I) (д 4 С 22 В 1 5 /00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3730514/22-02 (22) 21.04. 84 (46) 07.06.86. Бюл. Р 21 (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В. Плеханова

{72) А.Е. Черкасов, А.М. Берестовой, Н.Н. Воронин и В.Д. Демидов .(53) 669.334 (088.8) (56) Патент GllA У 3374090, кл. 75-97, 1968.

Полторанина Т.Ф. и др. Выделение металлов из разбавленных растворов методом ионной флотации. — Обогащение руд, 1964, У 3, с. 42. (54) (57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ ИЗ

РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ, включающий флотацию меди собирателями типа карбоновых кислот, последующее выделение меди реэкстракцией серной кислотой и регенерацию собирателя, отличающийся тем, что, с целью :лучшения качества конечного продукта путем снижения примесей цветных металлов,флотоконцентрат смешивают с керосином в соотношении 1 л на 0,4-0 5 моль сфлотированных металлов, смесь разделяют на водную и органическую фазы, причем органическую фазу перед реэкстракцией промывают раствором медного купороса, а после выделения меди обрабатывают водным раствором аммиака при рН 8,3-8,5, 1235959

Таблица

Содержание металлов, г/л

Гt

Органическая

Фаза

Кобальт Napra-!

Медь Никель

Магний нец

7 2 1 .,2 3 0 4 6

0,9 цо промывки

После промывки

31,2

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано на металлургических заводах для переработки разбавленных растворов.

Цель изобретения — улучшение качества конечного продукта путем снижения примесей цветных металлов.

При обработке флотоконцентрата расход керосина равен 1 л на 0,40 5 моль сфлотированных металлов.

При меньшем расходе керосина резко возрастает вязкость органической фазы. что приводит к увеличению содержания примесей за счет механического уноса водной фазы, главным образом с операции промывки. Увеличение расхода керосина свыше рекомендованного неоправданно увеличивает поток органической фазы. В табл.1 показано влияние расхода керосина на свойства органической фазы.

Как видно из табл.2,после промывки содержание примесей s органи— ческой фазе резко снижается.

Последующее выделение металлов A=. органической фазы осуществляется серной кислотой. Однакс предлагаемый способ обладает дополнительным преимуществам по сравнению с известньм. При реэкстракции меди из растворов нафтенатав в керосине потери собирателя составляют 0,47, а па известному способу достигают 8Х.

Помимо резкого увеличения потерь собирателя это приводит к дополнительному загрязнению медного купороса собирателем.

После реэкстракции меди органическую фазу обрабатывают водным растворам аммиака при рН 8,3-8,5.

После разделения фаз водный раствор

Содержание

Ме, моль/л 0,3 0,4 0,5 0,6

Вязкость органической фазы 4,5 6,0 13 5 27 5

Как видно из табл.1 уменьшение

10 расхода керосина меньше, чем 1 л на

0,5 моль металлов, приводит к резкому увеличению вязкости.

В отличие от известного в предлагаемом способе перед реэкстракци1Б ей меди проводят промывку органической фазы раствором медного купороса. В результате промывки происходит резкое снижение содержания металлов-примесей в органической фазе.

2о В табл.2 показано содержание металлов в органической фазе до и после промывки медным купоросом.

Та блица 2

0 „0 i О., 009 О, 008 О, 001 регенерированного собирателя направляют на стадию флотации меди, а органическую (керосин) на операцию растворения флотоконцентрата. Увели-IQ чение рН выше 8,5 приводит к увеличению содержания в регенерированном собирателе свободной щелочи, что при последующей Флотации вызывает загрязнение флотоконцентрата гидрог; окисями металлов и повышение содер жания примесей в конечном продукте.

Снижение рН ниже 8,3 приводит к уменьшению степени регенерации собирателя и, как следствие, увелиt чению потока органической фазь; и снижению качества конечного продукта.

Результаты влияния рН на степень регенерации собирателя приведены в табл. 3.

1 235959

Та блица 3 рН конечной водной фазы

8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6

Степерь регенерации собирателя

18,5 60 4 95,5 97,2 98,1 40,0

Количество моль мерН обработки аммиаком

Опыт

CuS0 .5Н,О таллов на

1 л керосина

0,4

8,5

99,95

2 0,45

3 0,5

99,95

99,96

8,5

8,5

Вследствие того, что в органической фазе после реэкстрации всегда остается небольшое количество меди, в качестве реагента для регенерации собирателя выбран аммиак, что исключает образование твердых взвесей гидроокиси меди, облегчает разделение фаз и, в конечном счете, улучшает качество конечного продукта.Пример ы. Опыты проводят ня синтетическом сульфатном растворе, содержащем, г/л: медь 0,2, никель

2, кобальт 0 5 марганец 2 и магний 35. В качестве собирателя при фпотации меди используют нафтенат аммония.

Исходный раствор перемешивают с водным раствором нафтената аммония при его расходе 3 моль на моль меди и образующийся гидрофобный осадок флотируют в течение 5 мин. Полученный флотоконцентрат обрабатывают

30 мин керосином при 40 С, а потом разделяют на водную и органическую фазы. Водную фазу присоединяют к

35 отработанному раствору (камерный продукт флотации). Полученная орга. ническая фаза содержит, г/л: медь

7,18; никель 13,17, кобальт 3,05

40 марганец 4,58 и магний 0,87 при извлечении от исходного раствора, 7: медь 99,9 никель 26,2, кобальт 23, 2, марганец 8,75 и магний О, 1.

Органическую фазу промывают водным раствором медного купороса при концентрации в нем меди 25 г/л, температуре 60 С и отношении объемов органической фазы к водной, равном

1:1. После промывки водная фаза содержит, г/л: медь 1,05, никель 13,1, кобальт 3,0; мерганец 4,51 и магний 0,86. Во избежание потерь меди ее необходимо перерабатывать совместно с исходным раствором.

Из промытой органической фазы медь реэкстрагируют серной кислотой, разбавленной оборотным раствором медного купороса при рН 1,0, температуре

60 С и отношении объемов органической фазы к водной, равном 1:2. Полученный реэкстракт представляет собой водный раствор медного купороса, который содержит, г/л: медь 40,5, никель 0,005; кобальт 0,003 марганец 0,001; магний — следы. Иэ этого раствора после кристаллизации выделяют кристаллы медного купороса.

Органическую фазу после реэкстракции меди обрабатывают водным раствором аммиака различной концен,трации. Фазы разделяют: органическую фазу — керосин используют для растворения флотоконцентрата, а водную (раствор нафтената аммония) применяют для флотации исходного раствора.

Условия проведения и результаты опытов представлены в табл.4.

Таблица 4:

Состав конечного продукта,мас.Ж

Со Nn Xg Н,О

0,004 0,003 О, 018 0 016 Остальное

0 004 0 003 О, 0018 О, 0015

0,004 0,003 0,002 0,0012

1235959

Продолжени нп 4

Состав конечного продукта,нас Л рН обр личеств ме-ов ыа керо04 580 Ni

0,4

99,95

99,95

99, 95

8,3

0,5

8,3

8,4

0,5

8,4

99,7

8,4

99, 30

99,30

8,7

98,5

4,6 0,9

3 1

82,9

8,4

0,05 0 01 0,01 0 03

98,4

8,5

* В опыте промывка органической фазы раствором медного купороса не проводилась

** Регенерацию собирателя проводили раствором Na0H

Как видно из табл.4, в опытах 1-6 получен медный купорос с содержанием основного вещества выше 99,97. Увеличение или уменьшение расхода керосина в опытах 7 и 8 приводит к

35 увеличению содержания примесей в конечном продукте. К аналогичному результату приводит изменение рН регенерации собирателя (опыты 9 и

10) . Исключение операции промывки растворенного флотоконцентрата раствором медного купороса, а также замена аммиака на раствор гидроокиси нат. рия при регенерации собирателя также

45 приводит к ухудшению качества конечного продукта (опыты 11 и 12).

Таблица 5

Содержание, мас.7 в составе

Способ

CuS0 5Н, О Ni Co Мп Mg

Вода

8, 24 2, 13 5,69 0,87 Остальное

0,004 0,003 0,0018 0,0015

Известный

99,45

Предлагаемый

7 0,3

8 0,6

9 0 5

10 0,5

11 О 5

1 2 * О, 5

0,004 0,003 0,0016 0,0016

0,004 0,003 0,0016 0 012

0,004 0,003 0,002 О, 0016

0,08 0,007 0,005 0,005

0,02 0,01 0,008 0,015

0 02 0,01 0,008 0,02

0,04 0,01 0,008 0,03

Использование предлагаемого способа для извлечения меди из раство" ров после сульфатизирующего обжига окисленных никелевых руд позволяет получить высококачественный конечный продукт. При переработке этого же раствора по известному способу полученный после упарки конечного сульфатного раствора медный купорос содержит во много раз больше примесей цветных металлов. Содержание компонентов в составе медного купороса, полученного по предлагаемому -и известному способам, приведено в табл.5.

7 235959

Реализация предлагаемого спо-оба позволит получить экономический эффект 295,5 .ыс.руб. в год за счет повьнпения качества медного купороса при условной производительности

250 т меди в год.

Составитель Л. Рякина

Техред B.Kàäàð Корректор М. Максимишинец

Редактор H. Бобкова

Л.

Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3065/26

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4