Способ переработки сульфидного полиметаллического материала

 

Изобретение относится к области металлургии , а именно к гидрометаллургической переработке сульфидного сырья, содержащего цветные металлы, и может быть использовано в технологии автоклавной переработки пирротинового концентрата . Цель изобретения - повышение производительности и селективности процесса , снижение эксплуатационных затрат Сульфидный полиметаллический материал подвергают автоклавн о-окислительному выщелачиванию при избыточном давлении кислорода и температуре, превышающей температуру плавления серы, в присутствии поверхностно-активного вещества. Затем осуществляют осаждение цветных металлов из окисленной пульпы и флотацию, при этом пульпу перед выщелачиванием подвергают электровзрывной обработке в непрерывном гидродинамическом режиме с количеством импульсов 2-10 на 1 кг твердого Vi энергии импульса 12-15 кДж при соотношении Т:Ж 1:1. 1 табл. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСfИЧECKMX

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4784890/02 (22) 23.01,90 (46) 07.12,91. Бюл. ¹ 45 (71) Красноярский институт цветных металлов им. М.И. Калинина (72) В,В. Коростовенко, А.М, Жижаев, И.И.

Шепелев, А,К. Риб, В.Г, Кулебакин, В.А.

Линдт и А,К. Обеднин (53) 669.053,4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 508551, кл. С 22 В 3/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1379332, кл. С 22 B 3/00, 1987. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к области металлургии, а именно к гидрометаллургической переработке сульфидного сырья, Изобретение относится к области металлургии, а именно к гидрометаллургической переработке сульфидного сырья, содержащего цветные металлы, и может быть использовано в технологии автоклавной переработки пирротинового концентрата.

Известен способ выщелачивания сульфидных полиметаллических материалов с переводом серы в элементарную путем выщелачивания измельченного материала под давлением кислорода при температуре выше температуры плавления серы элементной, по которому выщелачивание ведут в присутствии поверхностно-активного вещества — сульфитного щелока.. Ж,» 1696533 А1 (si)s С 22 B 3/04//С 22 В 15:00, С 22 В 23;00 содержащего цветные металлы, и может быть использовано в технологии автоклавной переработки пирротинового концентрата. Цель изобретения — повышение производительности и селективности процесса, снижение эксплуатационных затрат.

Сульфидный полиметаллический материал подвергают автоклавно-окислительному выщелачиванию при избыточном давлении кислорода и температуре, превышающей температуру плавления серы. в присутствии поверхностно-активного вещества. Затем осуществляют осаждение цветных металлов из окисленной пульпы и флотацию, при этом пульпу перед выщелачиванием подвергают электровзрывной обработке в непрерывном гидродинамическом режиме с количеством импульсов 2 — 10 на 1 кг твердого и энергии импульса 12 — 15 кДж при соотношении Т:Ж=

=1:1. 1 табл.

Недостатками известного способа являются низкий переход серы сульфидной в элементарную, повышенное извлечение цветных металлов (особенности никеля) в раствор, что приводит к дополнительным затратам при их последующем выделении.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный способ переработки сульфидного полиметаллического материала, включающий его автоклавно-окислительное выщелачивание при избыточном давлении кислорода и температуре, превышащей температуру плавления серы, в присутствии поверхностно-активного вещества с последующим осаждением цветных метал1696533 лов из окисленной пульпы и флотации, по которому пирротиновый концентрат предварительно подвергают обработке высоковольтными электрическими разрядами напряжением 10 — 50 кВ (энергия 2,5-4 кДж) в воде при соотношении Т:Ж == 1;3. Наиболее высокие показатели по известному способу достигнуты при обработке 500 и 1500 импульсами, Недостатками, известного способа являются низкая производительность процесса, а также то, что обработка 500 (1500) импульсами крайне не технологична и не может быть осуществлена в непрерывном гидродинамическом режиме, так как обработка характерна цикличностью процесса.

Кроме того, высокочастотная обработка требует частой замены импульсных конденсаторов, имеющих ограниченный ресур разрядов (10 имп), что увеличивает экс6 плуатационные затраты. Дорогостоящие импульсные конденсаторы необходимо заменять через каждые 1000 циклов обработки.

При известном способе, наяву повышенное извлечение никеля в раствор, что приводит к дополнительным затратам при их последующем выделении. Указанный недостаток обусловлен тем, что ускорение процесса выщелачивания сопровождается снижением селективности процесса и приводит к l10BHшенному переходу цветных металлов в раствор.

Цель изобретения — повышение производительности и селективности процесса, снижение эксплуатационных затрат, Указанная цель достигается тем, что ссгласно способу переработки сульфидного полиметаллического материала вод ая пульпа подвергается предварительной электровзрывной обработке в непрерывном гидродинамическом режиме с энергией 1215 кДж и количеством импульсов 2 — 10 на 1 кг твердого при соотношении твердого к жидкому 1: I.

Предлагаемый способ, в отличие от известного, обладает наличием новых отличительных признаков, которые приводят к ф появлению нового эффекта.

Отличительными признаками предлагаемого данного изобретения является следующее.

Обработка происходит с энергией, значительного более высокой 12-15 кДж (против 2,5 — 4 кДж по известному способу), протекает в непрерывном гидродинамическом режиме (количество импульсов 2 — 10 на килограмм твердого (против 500 — 1500 импульсов) и цикличном периодическим режиме обработки (KonHèåñTRà импульсов регулируют установкой дополнительных электродных пар в рабочем отрезке пульпопровода) Технологичность процесса возрастает при использовании более плотной пульпы Т;Ж =- 1:1 (по прототипу Т:Ж =- 1:3), которую можно после обработки сразу подавать на автоклавное окислительное выще. лачивание.

Проведение отработки по известному способу требует дополнительного сгущения

10 обработанной пульпы, в связи с этим эффективность обработки резко снижается

Более высокие энергии электровзрывной обработки (ЭВО) пульпы пирротинового концентрата приводят к эффективному вскрытию сульфидного минерального сырья и нарушению структуры минералов. Наиболее сильно это воздествие при высоких энергиях проявляется для таких минералов, как пирротин и халькопирит и менее — пентландит, Это обуславливает селективный

20 характер электровзрывного воздействия, о чем свидетельствуют показатели автоклавного окислительного выщелачивания пирротинового концентрата.

Наблюдается снижение извлечения в раствор никеля и незначительное повышение извлечения меди в раствор. Наиболее трудноосаждаемый элемент — никель — требует высокого расхода металлизованных железных окатышей на стадии осаждения.

Снижение извлечения никеля в раствор позволяет сократить расход дорогостоящих окатышей и снизить общие эксплуатационные затраты.

Известно применение ЭВО в различных отраслях народного хозяйства — в металлообработке и горном деле (для дробления руд)

Неизвестно применение 380 в непрерывном гидродинамическом решении пульпоподготовки пирротинового концентрата перед его автоклавным выщелачиванием.

Достижение таких целей, как высокая про35

40 изводител ьность и технологичность процесса, а также его селективность невозможно другими известными методами и не приводит к желаемому эффекту

Смоделировать процесс ЭВО пульпы исходя из параметров электровзрыва и соотношения твердого к жидкому невозможно, поэтому предлагаемые параметры определены только экспериментальным пу50 представляется возможным.

Более низкие энергии обработки (менее

12 кДж) не приводят к повышению проиэводительности и эффективному разложению

ПК в автоклавной технологии, Энергии боПредсказать результат ЭВО в непре55 рывном гидродинамическом режиме не

1696533 таллом является никель и в связи с тем. что его переходит меньше в раствор, то и снижается расход осадителя при последующих операциях осаждения цветных металлов.

5 Тем самым достигается снижение общих эксплуатационных затрат, Так, по сравнению с известным способом, расход осадителя на 1 т ПК сокращается с 45-47,5 до

25-30.5 кг. Для повышения технологичности

10 процесса по сравнению с известным способом обработку проводили в непрерывном гидродинамическом режиме и при соотношении твердого к жидкому 1;1. Такая обработка не только приближает ее к суще15 ствующей технологии, но и повышает ее эффективность (таблица, опыты 1, 8, 9, 10, 3).

Внедрение предлагаемого способа на предприятиях отрасли позволит получить значительный зкономический эффект.

20 Формула изобретения

Способ переработки сульфидного полиметаллического материала, включающий электровзрывную обработку водной пульпы, автоклавно-окислительное выщелачива25 ние при избыточном давлении кислорода и температуре, превышающей температуру плавления серы, в присутствии поверхностно-активного вещества, последующее осаждение.цветных металлов из окисленной

30 пульпы и флотацию, от л и ч à ю щи и с я тем, что, с целью повышения производительности и селективности процесса, снижения эксплуатационных затрат, электровзрывную обработку водной пульпы ве35 дут в непрерывном гидродинамическом режиме с количеством импульсов 2 — 10 на 1 кг твердого и энергии импульса 12-15 кДж при соотношении Т:Ж = 1:1.

Условия обработки пирротинового концентрата

Опыт

В ремя достижения

90 степени разложения пирротина, мин

Соотношение Т:Ж

Никель

Энергия, кДж

Количество импульсов на 1 кг концент ата

Медь

33,0

11,0

3 (известный способ) 12

13,5

15,0

10,0

13,5

13,5

13,5

13,5

0,33

1500

1

1

1

0,33

0,33

20,1

15,2

14,8

30,1

22,1

36,0

25.6

24,1

13,6

32

38

42 "

29 .

36,2

40,8

44,2

20,1

32,7

12,6

19,2

17.6

46.2

2

2

1

2.

2

4

6

8

10 лее 15 кДж приводят к увеличению извлечения никеля в раствор и возрастанию энергетических затрат.

Предлагаемый способ был осуществлен в укрупненно-лабораторном масштабе.

Электровзрывная активация пульпы пирротинового концентрата осуществлялась на установке, позволяющей регулировать напряжение на конденсаторах до 6 кВ, энергия разряда — до 20 кДж. Автоклавное окислительное выщелачивание активированного и исходного пирротинового концентрата проводили в однолитровом автоклаве при 130 С, парциальном давлении кислорода 1 МПа, Периодически через

15 мин отбирали пробы на химический анализ. В качестве поверхностно-активного вещества использовали добавку лигносульфоната (JlT-1) в количестве 0,87; от массы твердого концентрата, Полученные результаты автоклавного разложения пирротинового концентрата, предварительно активированного по пред.лагаемым параметрам, подтверждают достижение поставленных целей: повышается производительность актоклавного окислительного выщелачивания пирротинового концентрата — высокая степень разложения пирротина по предлагаемым параметрам обработки уже достигнута при времени выщелачивания 30 — 35 мин (результаты в таблице), Электровзрывная обработка в данном режиме значительно повышает селективность процесса, переход никеля в раствор снижается (по сравнению с известным способом) на 15-20 . а меди возрастает на

25-35 . Наиболее трудноосаждаемым меИзвлечение в раствор при 45 мин выщелачивания,