Способ переработки сульфидного полиметаллического материала

 

Изобретение относится к области металлургии , а именно к гидрометаллургической переработке сульфидного сырья, содержащего цветные металлы, и может быть использовано при автоклавной переработке пирротинового концентрата. Цель изобретения - снижение эксплуатационных затрати повышение выхода серы элементарной. Водную пульпу сульфидного полиметаллического материала при 80-85°С подвергают в непрерывном гидродинамическом режиме электровзрывной обработке с энергией 15- 20 кДж и количеством импульсов не менее 2 на 1 кг твердого, после чего проводят автоклавно-окислительное выщелачивание при температуре ниже точки плавления серы и давлении кислорода 5 105 Па. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ИПЯя3

ГИБЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4803832/02 (22) 23.01.90 (46) 07.12.91. Бюл. ¹ 45 (71) Красноярский институт цветных металлов им. М,И. Калинина (72) И.И, Шепелев, А.M. Жижаев, В,B. Коро.стовенко, А.К. Риб и В,А. Линдт (53) 669.053.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 508551, кл. С 22 В 3/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1379332, кл. С 22 В 3/00, 1987. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области металлургии, а именно к гидрометаллургической переработке сульфидного сырья, содержащего цветные металлы, и может быть использовано при автоклавной переработке пирротинового концентрата, Известен способ выщелачивания сульфидных полиметаллических материалов с переводом сульфидной серы в элементарную путем выщелачивания измельченного материала под давлением кислорода и при температуре выше температуры плавления серы элементарной, по которому выщелачи- ° вание ведут в присутствии поверхностно-активного вещества —.сульфитного щелока.

Недостатками известного способа являются низкое извлечение сульфидной серы в элементарную, а также жесткие условия проведения процесса автоклавного выще„„59„„1696534 А1 (я)5 С 22 В 3/04//С 22 В 15:00, 23:00 (57) Изобретение относится к области металлургии, а именно к гидрометаллургической переработке сульфидного сырья, содержащего цветные металлы, и может быть использовано при автоклавной переработке пирротинового концентрата. Цель изобретения — снижение эксплуатационных затрат и повышение выхода серы элементарной, Водную пульпу сульфидного полиметаллического материала при 80 — 85 С подвергают в непрерывном гидродинамическом режиме электровзрывной обработке с энергией 1520 кДж и количеством импульсов не менее 2 на 1 кг твердого, после чего проводят автоклавно-окислительное выщелачивание при температуре ниже точки плавления серы и давлении кислорода 5 10 Па. 1 табл, лачивания (РО = 10 Па, t = 130 С), что обусловливает высокие эксплуатационные затраты на аппаратурное оформление.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный способ переработки сульфидного пол иметаллического материала, включающий его автоклавное выщелачивание при избыточном давлении кислорода и температуре, превышающей температуру плавления серы, в присутствии поверхностно-активного вещества с последующим осаждением цветных металлов из окисленной пульпы и флотации, по которому пирротиновый концентрат предварительно подвергают обработке высоковольтными электрическими разрядами с напряжением

10-50 кВ, энергией 2,5 — 4 кДж в воде при соотношении Т:Ж = 1:3, при этом оптималь1696534 на 1 кг твердого, Предлагаемый способ в отличие от известных обладает наличием новых отличительных признаков, которые приводят к появлению нового технологического эффекта.

Отличительными признаками данного изобретения является следующее.

Электровзрывную обработку(ЭВО) проводят с энергией 15 — 20 кДж и количеством импульсом не менее двух на 1 кг твердого.

ЭВО осуществляют в непрерывном гидродинамическом режиме, ЭВО подвергается подогретая. пульпа при температуре 8085 С. Проведение данной ЭВО пульпы пирротинового концентрата при таких параметрах позволяет осуществлять его автокла вное с кисл ител ьное вы щвлачи вание при следующем технологическом режиме, при температуре 108 С и при давлении кис- 50 лорода 5 10 Па, Таким образом, для лучшей технологичности и соответствия существующей технологии ЭВО по предлагаемому способу прбводят в непрерывном гидродинамиче- 55 ском режиме, при этом обработке подвергается подогретая пульпа, т.е. такая же, какая по технологии поступает на автоклавное окислительное выщелачивание (АОВ). Обраное количество составляло 500 и 1500 импульсов тока.

Недостатками известного способа являются достаточно жесткие условия проведения процесса автоклавного выщ:;лачивания (P02 .=- 10 . Па, 1: = 130 С), что предусматривает значи, ельно высокие затраты на аппаратурное оформление, недсстаточно высокое извлечение сульфидной серы в элементарную; применение высокочастотной обработки по известному способу требует более частой замен ы им пул ьсн ых конденсаторов, имеющих ограниченный ресурс времени и в связи с этим возрастают эксплуатационные затраты.

Цель изобретения — снижение эксплуатационных затрат и повышение выхода элементарной серы.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу переработки сульфидного пол imgTBflfl ë÷eñêîão материала автоклавное окислительное выщелачивание проводят при температуре ниже гочки плавления серы и давлении кислорода 5 10 Па, при этом воднук> подогретую пульпу сульфидного материала с температурой (80-85 С) подвергают предварительной электровзрывной обработке в непрерывном гидродинамическим режиме с энергией 15 — 20 кДж и количеством импульсов не менее двух

30 ботка подогретой пульпы приводит к повышению эффективности процесса, что проявляется в повышении перехода сульфидной серы в элементарную. Проведение ЭВО в предлагаемом режиме позволяет в последующем проводить АОВ в менее жестких условиях, т,е. при давлении 5 10 Па и температуре 108 С при сохранении высоких качественных показателей АО — возрастает степень разложения пирротина и увеличивается переход серы в элементарную.

Проведение АОВ в таких условиях позволяет снизить эксплуатационные затраты на нагрев пульпы (по известному способу до

130 С)., а также провести АОВ в более мягких условиях — давление кисг.орода уменьшается в 2 раза, Известно применение ЭВО в различных отраслях народного хозяйства — в металлообработке, горном деле, Неизвестно применение ЭВО в непрерывном гидродинамическом режиме пульпоподготовки пирротинового концентрата при данных предлагаемых параметрах (энергия 15 — 20 кДж, и 2 на 1 кг твердого, температура пульпы 80 С) перед его АОВ.

Такой процесс, как АОВ пирротинового концентрата при 108 С и Pp2= 5 10 Па, протекает крайне затруднительно и становится эффективным только после ЭВО с данными параметрами. Поэтому становится возможным дости>кение таких целей, как снижение эксплуатационных затрат и повышение перехода серы сульфидной B элементарную, Более низкие затраты (менее 15 кДж) воздействия и обработка менее двух импульсов на 1 кг твердого, а также обработка пульпы при температуре 20 С не приводят к повышению перехода серы в элементарную, Энергии более 20 кДж позволяют получить высокие показатели АОВ, но энергетически менее целесообразны.

Предлагаемый способ был опробован в укрупненно-лабораторном масштабе в лаборатории автоклавных процессов.

Способ осуществляли следующим образом. Пульпу пирротинового концентрата подогревали до температуры 80 — 85ОС, подавали в электровзрывной реактор и производили обработку импульсами тока напряжением 2 — 6 кВ при непрерывном перемеши ва нии. Обработку производили подачей импульсов тока высокого напряжения от генератора, а вводимую энергию контроливали с помощью шунта при индуктивности контура 3 10 Гн,и межэлектродном промежутке 10 мм. Обработанную электровзрывом пульпу перекачивали в

1696534

10 выщелачивания пирротинового концентрата, активированного электровзрывом, при- 15 ведены в таблице.

Степень разложения пирротина,, при т= 45 мин

Переход серы сульфидной в элементарную, % при

7=45 мин

Условия проведения

АОВ пирротинового концент ата

Условия обработки

Опыт

Энергия, кДж

Температура пульОC

Давление кислорода, l1a

Температура, С

Количество импульсов

79,0

130

60,5

1500

89,2

95,2

96,6

97,0

91,5

85,2

89,1

88,5

97,6

98,3

108

108

108

108

108

108

108

108

108

75,6

76,4

78,2

78,4

70,8

72,5

70,1

71,8

78,5

79,2

2

2 ,2

2

1

2

14

18

18

18

18

18

18 18 лабораторный автоклав объемом 1 л и проводили автоклавное окислительное выщелачивание в течение 1 ч при парциальном давлении кислорода 0,5 и 1 МПа и температуре 108 и 130 С. Периодически, через каждый 15 мин, отбирали пробы на химанализ на содержание металлов. При высокотемпературном режиме автоклавного выщелачивания (130 С) добавляли поверхностно-активное вещество — лигносульфонат (ЛТ вЂ” 1) в количестве 0,8% от массы твердого концентрата, Данные автоклавного окислительного

При проведении электровзрывной обработки согласно известного способа степень разложения пирротина после 45 мин автоклавного разложения составляла 79—

80%, а переход серы s элементарную — 6060,5%. Применение предварительной электровзрывной активации в пределах предлагаемых параметров позволяет увеличить переход сульфидной серы в элементарную на 15 — 18%, степень разложения пирротина при этом возрастает на 16,5—

18% при одинаковом времени выщелачивания (45 мин), Проведение электровзрывной обработки пульпы при температуре менее

80 С (70 или 20 С) несколько снижает показатели последующего автоклавного выщелачивания пирротинового концентрата и не позволяет получить достаточно высокий переход сульфидной серы в элементарную.

Увеличение температуры обрабатываемой

1 (известный способ)

3

5

7

9

35 пульпы более 85 С приводит к высоким показателям последующего выщелачивания, но при этом возрастают энергетические затраты на нагрев пульпы. Увеличение количества импульсов тоже экономически не целе сооб раз н о. Со кращение эксплуатационных затрат складывается из снижения расхода дорогостоящих железных окатышей в среднем на 20 — 25 на операциях осаждения цветных материалов, обусловленного более высокой степенью разложения пирротина и снижения затрат на нагрев пульпы до 130 С при автоклавном процессе разложения пирротинового концентрата, Формула изобретения

Способ переработки сульфидного полиметаллического материала, включающий подготовку и электровзрывную обработку водной пульпы, автоклавно-окислительное выщелачивание при избыточном давлении и повышенной температуре, последующее осаждение цветных металлов и флотацию, отличающийся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат и повышения выхода элементарной серы, водную пульпу сульфидного материала подогревают до 80 — 85 С, затем в неперрывном гидродинамическом режиме подвергают электровзрывной обработке с энергией 15—

20 кДж и количеством импульсов не менее

2 на 1 кг твердого, после чего проводят автоклавно-окислительное выщелачивание при температуре ниже точки плавления серы и давлении кислорода 5 . 10 Па, 5

5 1У

5 1У

5 1У

5 10

5 10

5 . 10

5 10

5 10

5 10

5 10