Способ переработки сульфидных полиметаллических материалов

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных материалов, содержащих цветовые металлы, и может быть использовано для получения товарной серы. Цель изобретения - снижение расхода поверхностно-активного вещества. Переработку сульфидных полиметаллических материалов ведут путем окислительного автоклавного выщелачивания при температуре выше точки плавления элементарной серы в присутствии поверхностно-активного вещества с последующим выделением серного продукта и получением товарной серы. При этом в качестве поверхностно-активного вещества используют жирную кислоту фракций C₇-C₁₆ в количестве 0,3-0,9 кг/т твердого сульфидного полиметаллического материала. 2 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных материалов, содержащих цветные металлы, с переводом цветных металлов - в раствор и серы в элементарную серу и может быть использовано для получения товарной серы. Целью изобретения является снижение расхода поверхностно-активного вещества. В исходную водную пульпу пирротинового концентрата вводят поверхностно-активное вещество - жирную кислоту фракций С₇-С₁₆ в количестве 0,3-0,9 кг/т пирротинового концентрата и загружают в автоклав. При непрерывном перемешивании пульпу нагревают до 130-150^оС, затем подают кислород до общего давления в автоклаве 11-15 кгс/см², что соответствует парциальному давлению кислорода 8-10 кгс/см². Началом процесса считается начало подачи кислорода. Время выщелачивания 50-70 мин. В зависимости от того, что получают в конце выщелачивания (гранулы или жидкий серный плав), процесс проводят следующим образом. Для образования гранул после прекращения подачи кислорода при непрерывном перемешивании пульпу автоклава охлаждают до температуры ниже 100^оС после сброса давления автоклав вскрывают и окисленную пульпу выгружают через сито 100 меш (0,15 мм). При этом на сите получают серные гранулы диаметром 0,2-3,0 мм. Из пульпы после отделения серных гранул осаждают цветные металлы. Гранулы плавят известным способом. В случае образования серного плава, после окончания автоклавного выщелачивания включают перемешивающее устройство (мешалку) и пульпу при температуре выщелачивания 130-150^оС и том же парциальном давлении кислорода отстаивают в течение 30 мин. Затем через обрабатываемый пробоотборник отделяют жидкий серный плав от гидратной пульпы или же пульпу из автоклава передавливают в отдельный обогреваемый отстойник (за счет снижения давления). При той же температуре 130-150^оС пульпу отстаивают в течение 30 мин и сливают жидкий плав в обогреваемый сосуд при нормальном давлении. Плав при этом жидкотекуч и имеет температуру 130-150^оС. Его перегружают в обогреваемый реактор и выплавляют товарную серу. Степень разложения пирротина практически достигает 100% . Для осуществления способа используют промышленный пирротиновый концентрат, технический кислород (99% ), жирную кислоту фракции С₇-С₁₆(ГОСТ 23239-78). Состав исходного пирротинового концентрата, используемого в примерах 2-11, % : никель 2,3; сера общая 27,6; пирротин крупностью минус 325 меш (0,044 мм) - 63,0-66,6. П р и м е р 1 (известный способ). Пирротиновый концентрат распульповывали водой по Ж: Т = 1,5, вводили поверхностно-активное вещество анилиновый краситель - черный в количестве 5 кг/т пирротинового концентрата. Пульпу при перемешивании нагревали до 150^оС и подавали кислород до РО₂ = 13 кгс/см². Время выщелачивания 60 мин. Окисленную пульпу после охлаждения автоклава выгружали на сито 100 меш. Были получены серные гранулы, содержащие, % : элементарная сера 90,5; никель 0,84. При этом извлечение элементарной серы из серы пирротинового концентрата составило 73,0% . Остальные данные - в табл. 1. П р и м е р 2 (по предлагаемому способу). В автоклав вносили водную пульпу пирротинового концентрата с Ж: Т = 1,5 и ПАВ - жирную кислоту фракции C₇-С₁₆ в количестве 0,5 кг/т пирротинового концентрата. Пульпу при перемешивании нагревали до 130^оС и подавали кислород до РО₂ = 9 кгс/см². Время выщелачивания 60 мин. Окисленную пульпу после охлаждения автоклава выгружали на сито 100 меш. Выход гранул составил 22,1% . Содержание элементарной серы в гранулах 95,6% , ее извлечение из серы пирротинового концентрата составило 75,4% , остальные данные - в табл. 1. П р и м е р ы 3-5. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствует примеру 2. Отличие в том, что количество введенного ПАВ составляет 0,3; 0,9 кг/т пирротинового концентрата. Примеры 3-5 показывают, что содержание элементарной серы в гранулах и ее извлечение соответствуют примеру 2. Остальные данные - в табл. 1. П р и м е р 6. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствуют примеру 2. Отличие в том, что количество введенного ПАВ составляет 0,25 кг/т пирротинового концентрата. Пример 6 показывает, что несмотря на разложение пирротинового концентрата до 94% , вместо серных гранул были получены серосульфидные конгломераты, содержащие никель 3,1% , элементарную серу 48,8% , что указывает на недостаток ПАВ. Остальные данные - в табл. 1. П р и м е р 7. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствует примеру 2. Отличие в том, что количество вводимого ПАВ составляет 0,2 кг/т пирротинового концентрата. Пример 7 показывает, что снижение расхода ПАВ до 0,2 кг/т приводит к образованию серосульфидного плава и прекращению процесса выщелачивания. Результаты в табл. 1. П р и м е р 8. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствуют примеру 2. Отличие в том, что количество вводимого ПАВ составляет 1,0 кг/т пирротинового концентрата. Увеличение расхода ПАВ выше 0,9 кг/т приводит к уменьшению выхода серных гранул с 22,1% до 17,0% и снижению извлечения элементарной серы в них с 75,4% до 54,9% . Остальные данные - в табл. 1. П р и м е р 9. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствуют примеру 2. Отличие в том, что количество вводимого ПАВ составляет 1,2 кг/т пирротинового концентрата. Дальнейшее увеличение расхода ПАВ приводит к исчезновению серных гранул. Показатели выщелачивания приведены в табл. 1. П р и м е р 10. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствует примеру 2. Отличие в том, что количество вводимого ПАВ составляет 0,3 кг/т пирротинового концентрата, а температура процесса 150^оС. Прибор 10 показывает, что увеличение температуры с 130 до 150^оС не приводит к каким-либо значительным изменениям в показателях процесса выщелачивания и образования серных гранул. Результаты - в табл. 1. П р и м е р 11. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствует примеру 2. Отличие в том, что количество вводимого ПАВ составляет 0,9 кг/т пирротинового концентрата, а температура процесса 150^оС. Результаты - в табл. 1. Состав исходного пирротинового концентрата, используемого в примерах 12-14, % : никель 2,2-2,5; общая сера 26,5-29,5; пирротин крупностью минус 0,044 мм 62,5-70,3. П р и м е р ы 12-14. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствует примеру 2. Отличие - в другом составе исходного пирротинового концентрата. Примеры 12-14 показывают, что использование в качестве ПАВ - жирной кислоты на различных по составу пирротиновых концентратах дает такие же результаты процесса выщелачивания, что и в примере 2. Результаты - в табл. 1. Анализ таблицы показывает, что в описанном способе прямое извлечение элементарной серы в серные гранулы составляет 73,4-76,0% , в то время как в известном способе (пример 1) извлечение элементарной серы в гранулах не превышает 73,0% . Снижение расхода ПАВ - жирной кислоты ниже 0,3 кг/т пирротинового концентрата приводит по сравнению с прототипом и уменьшению извлечения серы в серные гранулы (пример 6) с 73,0% до 52,9% или же к образованию серосульфидного плава и прекращению процесса выщелачивания (пример 7). Увеличение расхода ПАВ - жирной кислоты выше 0,9 кг/т пирротинового концентрата приводит по сравнению с прототипом к уменьшению выхода серных гранул (пример 8) с 21,7% до 17% и, как следствие, к снижению извлечения серы в гранулы с 73,0% до 54,9% или же к полному исчезновению серных гранул (пример 9). Технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным приведены в табл. 2. Таким образом, по сравнению с известным использование предлагаемого способа позволяет повысить извлечение элементарной серы в серные гранулы на 3% , уменьшить расход поверхностно-активного вещества - жирной кислоты примерно в 10 раз. (56) Борбат В. Ф. Автоклавная технология переработки никель-пирротиновых концентратов. М. : Металлургия, с. 49-54, 76-88. Авторское свидетельство СССР N 1423616, кл. С 22 В 3/00, 1988.

Формула изобретения

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий окислительное автоклавное выщелачивание при температуре выше точки плавления элементарной серы в присутствии поверхностно-активного вещества, выделение серного продукта и последующую его переработку с получением товарной серы, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода поверхностно-активного вещества, в качестве него используют жирную кислоту фракций C₇ - C₁₆ в количестве 0,3 - 0,9 кг/т твердого сульфидного полиметаллического материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2