Способ контроля процесса окислительного выщелачивания никельсодержащих пирротиновых концентратов
Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при осуществлении контроля процесса окислительного выщелачивания никельсодержащих пирротиновых концентратов. Цель изобретения - повышение точности контроля. Контроль осуществляют по степени разложения пирротина. Способ включает определение окислительно-восстановительного потенциала водной пульпы, в которой при повышенных давлении и температуре осуществляют процесс выщелачивания, а также измерение PH и плотности пульпы, определение концентрации никеля в ее жидкой фазе. Используя измеренные характеристики, рассчитывают степень разложения пирротина по регрессионному уравнению *98N ро=AB .EH+C .PH+Dγ N+E .CNI, где *98N ро - степень разложения пирротина, % EH - окислительно-восстановительный потенциал, мВ PH - кислотность пульпы, ед.PH γ N - плотность пульпы, г/см 3 CNI - концентрация никеля в жидкой фазе пульпы, г/л, а числовые значения коэффициентов составляют A=95,6% B=0,043 г/мВ C=3,33 PH -1 D=12,57 см 3/г E=0,34 л/г. 1 ил., 4 табл.
СВОЗ ССВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСтИЧЕСИИХ
РЕСПУБЛИК
ae SU
А1 концентрата.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (21) 4387614/23-02 (22) 03.03.88 (46) 23.09.90, Бюл. В 35 (71) Государственный научно-:исследовательский институт цветных металлов (72) Ю.Ф.Марков, А.Ф.Гавриленко, Г.А.Кропачев, И.Н.Нафталь, Н.A.Архипов, В.П.Бакай, А.К,Обеднин и Г.А.Кудрин (53) 66.012.1.669.243.82(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
505727, кл. С 22 В 23/04, 1974.
Авторское свидетельство СССР
Р 616318, кл. С 22 В 23/04, 1975. (54) CIICiCOH КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ОКИСЛИ»
ТЕЛЬНОГО ВЬ6!ЕЛАЧИВАНИЯ НИКЕЛЬСОДЕРЖАКИХ ПИРРОТИНОВ6!Х КОНЦЕНТРАТОВ (57) Изобретение относится к металлур-. гии цветных металлов и может быть использовано при осуществлении контроля процесса окислительного выщелачивания никельсодержащих пирротиновых концентратов. Цель изобретения — поИзобретение относится к металлургии цветнык металлов и может быть использовано при осуществлении контроля процесса окислительного выщелачивания никельсодержащих пирротиновых концентратов.
Целью изобретения является повышение точности контроля.
На чертеже представлена блок-схе-. ма предлагаемого способа контроля процесса окислительного выщелачивания никельсодержашего пирротинового
2 вышение точности контроля. Контроль осуществляют по степени разложения пирротина. Способ включает определение окислительно-восстановительного потенциала водной пульпы, в которой при повышенных давлении и температуре осуществляют процесс выщелачивания, а также измерение рН и плотности пульпы, определение концентрации никеля в ее жидкой фазе. Используя измеренные характеристики, рассчитывают степень разложения пирротина по регрессионному ьуравнению
Ро АВ еН+ С рН+ Пу„+Е Ср,, где Р0 — степень разложения пирротина, %; eH — окислительно-восстановительный потенциал, мВ; рН вЂ” кислотность пульпы, ед.рН; ) „ - плотность пульпы, г/см ; С>, — концентрация з. никеля в жидкой фазе пульпы, г/л, а числовые значения коздфициентов составляют: А = 95,6%; В = 0,043 г(мВ;
С = 3,33 рН; D = 12,57 м/г; E =
= 0,34 л/г. 1 ил. 3 табл.
Схема включает автоклавы 1 выщелачивания, окисленная пульпа из которых поступает в реакторы 2 осаждения и далее на флотомашины 3 серосульфидной флотацин, автоматический пробоот- . борник ч, установленный после автоклавов 1 выщелачивания, на выходе иэ ко- В торого установлены датчики окислительно-восстановительного потенциала пульIlbI 5, рн пульпы 6, IIJIGTHocTH ITQJIbITbl 7; датчик 5 окислительно-восстановительного потенциала пульпы связан с входом преобразователя 8 (например, П-201), 159421 выход которого соединен с входом вторичного прибора 9 .(например, А-32); датчик 6 рН пульпы — с входом преобразователя 10 (например, П-201), вы«5 ход которого соединен с входом вторичного прибора 11 (например, А-32); датчик 7 плотности пульпы (например, ПР-1025) с входом встроенного преобразователя 12, выход которого соединен с входом вторичного прибора 13 (например, КСУ-3); устройство 14 автоматического отбора фильтрата установлено на выходе пробоотборника 4 пульпы„ отобранный фильтрат поступает в анализатор 15 (например, спектрофотометр
"Спектр-1"), выход которого связан с вторичным прибором 16 (например, КСУ-3); выходы преобразователей 8, 10 и 12 и анализатора 15 связаны с ЭВИ
17 (например, Электроника-60M"), выход которой связан с входом вторичного прибора 18 (например, КСУ-4).
Схема работает следующим образом, Окисленная пульпа после автоклавов 1 выщелачивания отбирается автоматически пробоотборником 4 пульпы, на выходе из которого соответствующими датчиками 5-7 измеряют окислительновосстановительный потенциал пульпы, pll пульпы, плотность. пульпы. Одновременно проба пульпы поступает на asтоматический пробоотборник 14, где происходит отделение жидкой фазы пульпы, которая поступает в анализатор
15,где осуществляется измерение концентрации никеля в растворе. Сигналы от соответствующих преобразователей 8, 10, 12 и анализатора 15 поступают на вторичные приборы, а также в периферийную ЭВМ 17, которая, "огласно программе, пересчитывает по предлагаемому регрессионному уравнению непрерывные сигналы (окислительно-восстановительный потенциал, рН пульпы, плотность пульпы, концентрацию никеля s жидкой фазе пульпы) в сигнал, пропорциональный степени разложения, и выдает его на вторичный показывакиций самопишущий при50 бор 18. Оператор процесса в зависимости от величины степени разложения пир.ротина производит корректировку про.йзводительности процесса.
Математическое выражение, приведенное в формуле изобретения, получено экспериментально методами ре9 1 грессионного дисперсионного и корреляционного анализа.
Пример 1. Предлагаемый способ применяют для управления процессом вьпцелачивания никельсодержащего пирротинового концентрата, средний состав которого на период испытаний составляет: Ni 2,45; Си 0,51; S 30,6;
Fe 51,8; смесь rêèñëîs - остальное.
Промьппленный эксперимент проводят следующим образом. Отбирают пробу иа выходе выщелачивания, в которой экспрессно производят замер (время замера 15 мин) окислительно-восстановительного потенциала, рН пульпы, плотность пульпы, концентрации никеля в жидкой фазе пульпы. Затеи степень разложения пирротина подсчиты1 вают согласно регрессионному,уравнению
А+ В-еН+ С рН+ 9 +р,c, где в — степень разложения пирроаЮ тина, Е; е Н вЂ” окислительно-восстановительный потенциал мВ; рН вЂ” кислотность пульпы, ед,рН; в †. плотность пульпы, г/см ; й, C ; — концентрация никеля в жидкой фазе пульпы, г/л, а числовые значения коэффициентов составляют
А 956; В=0043мВ; С=
= -3,33 рН "; Р = -12,57 см /r;
Е =.0,34 л/г, и в зависимости от полученной величины оператор-техно лог принимает решение об изменении производительности процесса выщелачивания.
Данные, характеризующие точность контроля процесса окислительного автоклавного вьпцелачивания, при использовании предлагаемого и известного способов приведены в табл. 1.
Как следует из табл. 1, показатели точности контроля при осуществлении предлагаемого способа превышают аналогичные значения, полученные ири реализации известного способа.
Для определения влияния способа управления процессом окислительного вьпцелачивания никельсодержащих пирротиновых концентратов на технико-экономические показатели процесса проведен промышленный эксперимент по следующей методике.
После отбора пробы и замера окислительно-восстановительного потенци5
15942 ала увеличивают производительность в том случае, когда величина окислительно-восстановительного потенциала больше 600 мВ, и когда величина окислительно-восстановительного потенциала меньше 400 мВ, производительность вьпцелачивания уменьшают на 1ОХ, и после уменьшения производительности вновь отбирают пульпу, и по результатам анализа принимают новое решение. Результаты испытаний помещены в табл. 2 и 3.
Промышленный эксперимент проводят для.двух граничных случаев степени разложения никельсодержащего пирротинового концентрата, а имЕнно при переразложении, когда > 97X (табл. 2) и при недораэложении, когда р„< 93Х (табл. 3) .
Как следует из табл. 2, управление осуществляют только по предлагаемому способу, так как по известному чувствительность этого метода не позволяет принимать обоснованного решения об управлении.
Усредненные показатели управления по известному и после управления по предлагаемому способам следующие: степень разложения )pp = 98»10X про 30 тив = 96,40Х; содержание никеля в хвостах флотации C<. = 0,24Х пров тив С ° = 0,2X; качество флотокон«в
1 центрата С в/С„п = 0,33 против
Е С q/ÑF = О, 365; извлечение серы
57Х против 64, 7Х. Особенно повышаетсяя качество флотоконцентрата и извлечение серы.
Как следует из табл. 3, управление осуществляют по известному и предлагаемому способам. 40
В опытах 11,13,15, т.е. там, где еН с 400 мВ, управление осуществляют по известному способу.
Например, в опыте 11 величина окислительно-восстановительного потенциала составляет 395 мВ. В результате управления по известному способу производительность вьпцелачивания уменьшена на 10Х что приводит к установлениюю ок ислительно-в осс тановительного потенциала пульпы после выщелачивания равным 435 мВ, что соответствует нормальному ведению процесса го известному способу и дальнейших действий не требуется. 55
Расчетная степень разложения никельсодержащего пирротинового концентрата равна 91,91Х, следовательно, не ходимо произвести управле19 6 ние по предлагаемому способу (так как 7,(93X) .
В результате управления по предлагаемому способу производительность выщелачивания еще уменьшена на 5Х, в результате чего величина степени разложения достигает = 93,66Х, что соответствует нормальному ведению процесса по предлагаемому способу.
Аналогично действуют в опытах 13 и 15 где величина окислительно-восстановительного потенциала еН = 380 мВ и еН = 365 MB соответственно.
По опыту 11 степень разложения
) p0 = 91,91Х против 93,66Х; содержание никеля в хвостах С „= 0,34Х про«1в т,в О,ЗОХ; качество флотоконцентрата, С /С в= 0,34 против 0,38; извлечение серы 58,3Х против 62,6Х.
Аналогично данные получены и в опытах 13 и 15.
В опытах 12,14,16-20 управление осуществляют только по предлагаемому способу, так как еН > 400 мВ.
Усредненные показатели до управления и после управления по предлагаемому способу следующие (усреднение произвели по семи опытам 12, 14 1620): степень разложения po = 92,05Х против 96,29Х; содержание никеля в хвостах флотации С ; = 0,47 против х
0,24Х; качество флотоконцентрата, Сц,в/С е = 0,31 против 0,35; извлечение серы 63,5Х против 68,8Х.
Таким образом, в случае переразложения, когда $ p<>97X, управление по известному способу отсутствует, в случае недоразложения, когда в(93Х, управление по предлагаемому способу действует в ограниченном диапазоне и требует дополнительного управления с.использованием предлагаемого спо соба.
Формула и з о б р е т е н и я
Способ контроля процесса окислительного вьпцелачивания никельсодержащих пирротиновых концентратов, включающий определение окислительновосстановительного потенциала пульпы и степень разложения пирротина, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, дополнительно измеряют рН пульпы, плотность пульпы, концентрацию никеля в жидкой фазе пульпы, а степень разложения пирротина определяют по уравнению
1594219
60 где 7ро
А + В еН + С" рН + D,fл+К С ° кой фазе пульпы, г/л, а числовые значения коэффициентов составляют
А = 95,6; В = О 043, мВ ; С =
-3, 33, рН; D -12, 57, см /г;
-М э степень разлакения пирротниа 9 ге» окислительный-восстановительный потенциал, мВ; .Ъ. плотность пульпы, г/см ; концентрация никеля s жид5
ЬС llЕ = 09349 л/г.
Таблица1
Предлагаемый способ
1 1
Известный снос,тм См ° 9 г/л ) 9 g> ра» Ж
Э и 9 <
Х фвв 9 " и». 1э lean 9, рН
Ж Ж X.
ОВП(е
1,82
1,81
1,45
1,69
1,65
1,43
1,70
1,74 .1, 71
j,32
1,60
1,60
1951
1,41
1,45
1,38
1,50
1,45
1,50
1,55
1,82
419
402
418
432
426
418
44Î . «430
454 449
447
434
432.
449
433
370 ЮЮ ФЮ ЮВ
85,5 87,9
88,5 90,0
94, 1 95,9
86,0 88,6
88, 7 89,6
93,4 90,0
88, 1 90,2
87,5 89,8
85 0 87,6
92,3 95,О
89.0 . 91.8
95,2 94,0
94, 4 94,0
94,6- 92,7
90, 5 92,0
92,3 91,1
92,7 90,2
94,3 91 5
90,6 93,3
89,4 90,2
81, 7 84,5
2,4
1,5
1,8
2,6
0,9
-3,4
2,1
2,3
2,6
2,7
2,8
- 1, 2
-0,4
-1,9
-1,5
-1,5
«2,5
-2,8
+2,8
+0,8
+2,8
1,65
1,63
1,57
1,60.
1962
1,57
1,60
1,63
1,65
1,56
1. 58
1,59
1,52
1,59
1,56
1,56
1,60
1,60
1,55
1,60
1,71
5,3
5,4
14,4
6,4
8,9
9,0
9,2
7,0
6,5
10,5
10,3
7,3
10,7
109 4
6,4
7,1
8,2
9,9
6,5
4,3
87,6
88,9
95,8
89,3
90,7
92,9
91,3
89,9
89» 4
94,1
92,4
92,9
94,9
93,6
92,5
92,1
91,1
92,7
92,9
91,0
85,6
0,3
1,1
091
-0,7
-1,1
-2,9
-1,1
-0,1
-1,8.
+0,9
-0,6 .+1»1
-0,9
«0,9
-0,5
-1,0
-0,9
-1,2
0,4
-0,8
-1,1
1594219! хl
g u 5 Оа
О К „,2
ЙИ ОООО о О2«c!
1 а K
О О
О И и и
Г
И и
И!
О 0 о
Im: о с с т о т
С\ С 1 оо оооо оооо сч и оо а с« осч
°и сч сч «с иаае и тс со сч ф о ! е о
Ю с«!» е «т
Р
2 х! о съио тоо\ ъосчо иоссчве ти î сч
О О О О lO OlO О О О еааааеееал с тъ и съ со и п и м п оооооооооо
0 аиочъольсои тс тс и сс ос оооооооооо и ъаииииииис и т л и л о и аачлеп о-и еии титииие
О1О\О1 О\О О OIC! O Ol атапо отсо!о-т ь е в сч л сч со сч а сч сч сч»т о и п — и сч о о е а -т о е сч -т сч иааиееиии-т асоо тссс оиесчв съп т 1ос! т«ъ. 1
О О .О ЮЪ Чс О О О Ч! И
«ъ т ъ т тоииии т т т.т т т т т т-т т т т с т-т т т.т иои о а-ааааа .+ + + + ч + + с + + и т ои тпсч о
О т о О О о о
O т чсч тсч т о
П n С 1 С 1 С O! Ol и о л со и л ь о счс сс сч сч с«
Оооооооо
Эавлаллс c»с»
О О О О О O 0 О O О и о е о о л и тс
3 сч апоапи-ттс иеиппвее
I ьа» та«силь Э
11\сои-тии 1ии
О тс и а -т л т сч е п и и т ъ и с \ сч и сч а а ос и .т л т е и сс сос соваacloиас» т т юе те т.т т т
CI счп т«ъ олсоь ) и
Б и
Ц cI з1 с(1О
if ! e!
5h 2
О3
О1 о
ИИ йй
15942 1 9
Оъ (Ч л «у
О
Cj».2
»
Ц х (n «в
4 (х
»
ОЪ и а а
Ю Оъ
I 8!
1Р! (*1
1 Ф I ! и х н»
Ql
CO и д в
1 о н и о
О 1
»
1D о
v о
И
«3
Ф »
В н о н
v н о о
v о
М
v и о х
5 ф
М о с
1
I
I !
1
1
1 о
И
Ф 1
Х 1 х 1 (C 1
Р 1
1»
X о=
P I
Ф
III х
O R I о= х
I о
Ф ((Ъ (»Ъ о о о
ХM IaM
Ф х х
Ф с» ((I
tIj
Ю СЪ, » 1
1.х х
Ф
Ц х ((! о cj, х
i »,1 !
I с
Ф « » х х о о эхо х (с хи
Ф х д хох
Рс (:4 Ф
Ж И
Ю с( м со
62 и х 3». (»Ъ Ф»»
Ж CO ((Юаюмо в в а л в а иъ с 4 .4 б со 4 съи омо (с О и с» »О
Ф
CS
1 и а с(с Ф
1 °
luO
Оъ СООЛО (ЧСЧ
Сс(СЪ СЧ М СЧ М С Ъ СЪ (Ъ М а а а в в a a в а а
ООООООООО О
1
I осч о ъ --- в а в
-О -О ои с Ъ М а
Ъ- .. м и а а о о со с а
-о
1 1
1» I
1 4 с 1
1 съ (с- 1 сс 1
О О ОСЪОь(ОсО ОО(! а л а в а I с(ъ ((со (ч л (ч
СО Оъ»ЪЭ Оъ СО ОЪ л Оъ
СО 00 я а
Ю е4
Оъ О»
o ( (ля в х 1 х l !
Ъ
1 е
И» и 1 =с Г»
» и,—
Х 1 (Ъ о I .» 1-а — -1
М
Е1
OI
CO O в ° м
О и ио
С»Ъ Cj»
CO И М
° » в
CO Оъ CO ("Ъ б а . ° î
ОИ МСЧWСЧCO
СЪИ ОИ О ОС
И ЪО и и а в ео
Ф со в а в а
» в в
-ОМС(О О М
СО СО ОО CO Оъ И ъО»il а в в в а л а в
ИаОСОИа
С(ъ ((сО (Ч а О (Ъ»М»Мя» и (n сч о б с х х
Ф х
С1
Ц ((!
v o о х е
Ф с
L, (о о ь о х
Ф
И о х
Р Ф
В 4
1 Ю
1,(;!" х
Q 1
Н х 1 Ж
I Р
Ф 1
1 о !co
Х 1 Е
1 (II (р (l
1 Х
I p
1 н
Ю Ф со
"6 (» ь
v ю н о о о о о
Ю о х и х н
Ф
CO (n д
-н
° v !
° я
О н о л
lO
Q о о х
-!4
1594219 х х I
Ф М
Ф ° ца
I1l о
Р1ОО
1 со I М о
Cl э Z со со сЧ «Оъ со Ch Cn СЧ со а a a сЪО ЪОсЪ
О\ Ch Оъ О1 Ch
r лв
СсЪ ф СЧ а а ссЪ сСЪ со
Оъ ОЪ ОЪ
O Ch О ф
О С Ъ ОЪ а а a * л@ОО
Оъ Оъ Ос О и о
I w I
Р! о
v с а» Сс ф ф сч î сч ссЪ ссс О сЪ
Оф
МЪ а а
Ch сСЪ а а а
Ц и о
Осчсф съ сО ас С Ъ С Ъ
cno «фсо сЪ ссЪ сЪ ссЪ
a a а а а сО
Ю
I &.с
I c а
Ф х.х х ц & х о,v
Ф Ю О х»ъх
Ф х м м
roc:
Ф а Ф х I Ф ! @I Ж6 1
Ю а
Ch сСЪ ссЪ
OO сп сО сЪ
I с> сб 1 о ъ
1О о
v о
I:
Ф! и саЪ а
Ю сч ссЪ о о с Ъ
Ю Ъ
X о х
TlcI
tt х1И
Ф I
Ц 1 а ф 1»с и1и
О 1
1 с Ъ
1 а
1О
Ю
Сс\ о сч с \
Ю а
1 о 3
1 а й!
,3 8
j! 1 !! о
В
Ф
Ц
v о
И ф и
v и о а
И х
Ц
Ф
t6 ф
34 о
В
5 I а! о х х о
И х х
Ф
Ц
Р
° сс со С4 СЧ О СО СЧ 4) С Ъ O O со СО а а а а а ° а а В а а а
СЧ Со т СО СО ОЪ ф ОЪ СО ОЪ Л ф со О со со О со со О со со со со
СО О О О С Л ф О ССЪ МЪ
ЪВ
СаЪ С Ъ С \ С"Ъ С Ъ С Ъ СсЪ Сп С Ъ С Ъ С Ъ С Ъ а а а, а ° a a a а а а а оооооюоооооо ссЪ 1 осчо ъфсо офюф
СсЪ CV Сч СЧ СЧ - СЧ СЧ С4 СЧ CV СЧ а а а а а а а а а а а а ооюооооооооо ссъ ссъ ссъ сп ссъ ссъ ссъ ссъ ссъ ссъ
О О О О ф СЧ СЧ О СО
СЧ W гЪ СО ссЪ W Ce С Ъ Л а а а а а a a a а а сч ссъ сЪ О сч с ъ сч сч
СС О О Î ссЪ iо Î Се ф ссЪ О Ъ О О О ссЪ
Ф съ о ссъ ссЪ сч л сч — сч сч сч
I 1 I 1 1 I I 1 I 1
СЧСЪ. И Оc фОъO с СЧ
1594219
1 (;
Составител:ь Д.Кривошеин
Редактор Н.Рогулнч Техред /,Кравчук Корректор 11 Пожо
Заказ 2814 Тираж 491 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
