Способ десорбции металлов с катионита

 

Изобретение относится к десорбции металлов с катионита, насыщенного катионами железа, меди, цинка, кадмия из сбросных растворов гидрометаллургических производств , и позволяет повысить качество медных и цинковых концентратов за счет раздельного выделения железа и снизить расход осадителя. Способ включает пропускание через катионит десорбирующего раствора, выделение катионов металлов в элюат, обработку элюата осадителем, извлечение металлов в виде концентратов, используемых в качестве товарных продуктов, возврат маточного раствора в цикл, при этом элюат перед обработкой осадителем выдерживают в течение 3-9 ч с последующим отделением железосодержащего осадка . 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s В 01 О 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4752334/26 (22) 24.10.89 (46) 15.04.92. Бюл. ¹ 14 (71) Производственное объединение "Балхаш медь" (72) А. В. Шубинок (53) 663.63.632,18(088,8) (56) Иониты в цветной металлургии/Под ред, К. Б. Лебедева. M.: Металлургия, 1975, с. 229-231. (54) СПОСОБ ДЕСОРБЦИИ МЕТАЛЛОВ С

КАТИОНИТА (57) Изобретение относится к десорбции ме.таллов с катионита, насыщенного катионами железа, меди, цинка, кадмия из сбросных

Изобретение относится к технологии ионообменной переработки растворов сложного состава и может быть использовано для утилизации сбросных растворов гидрометаллургических производств в виде медных и цинковых концентратов, Цель изобретения — повышение качества медных и цинковых концентратов за счет раздельного выделения железа и снижение расхода осадителя.

Способ десорбции металлов с катионитов включает фильтрование десорбирующего раствора через слой насыщенного катионита катионитами железа, меди, цинка, кадмия из сбросных растворов с переводом катионитов металлов в элюат, содержащий катионы металлов, выдерживание элюата в течение 3-9 ч, отделение образовавшегося железосодержащего осадка, выделение катионов металлов известными способами. В способе показана

„„5U„„1725949 А1 растворов гидрометаллургических производств, и позволяет повысить качество медных и цинковых концентратов за счет раздельного выделения железа и снизить расход осадителя. Способ включает пропускание через катионит десорбирующего раствора, выделение катионов металлов в элюат, обработку элюата осадителем, извлечение металлов в виде концентратов, используемых в качестве. товарных продуктов, возврат маточного раствора в цикл, при этом элюат перед обработкой осадителем выдерживают в течение 3-9 ч с последующим отделением железосодержащего осадка. 1 табл, принципиальная возможность выделения железа в твердую фазу самопроизводно из растворов, аналогичных по составу элюатам.

Пример ы. Опыты проводили в ионообменных колоннах с высотой слоя насыщенного в воде сульфокатионита КУ-2 в

Н-форме 4 м. Ионит насыщали металлами из сбросных растворов, содержащих г-экв/л: цинка 0,489; меди 0,414; мышьяка 0,621; железа (!И) 0,107; кадмия 0,013. Расход раствора до проскока металлов.1,887 уд. об.

Емкость насыщенного катионита, гэкв/л ионита в Н-форме: цинк 0,923; медь

0,781; железо 0,202; кадмий.0,025; водород

0,015. Через слой катионита фильтровали со скоростью 2,3 — 2,5 м/ч десорбирующие растворы 0,425 н.сульфата натрия (опыт № 1), смесь 4,056 н,сульфата натрия, 0,31 н.сульфата калия и 0 21 и сульфата лития (опыт N

2) или циклический раствор 5,99 н.сульфата

1725949!

20

55 натрия и воду при их периодической подаче в колонну (опыт N .3) до перевода металлов в элюат, измеряли расход десорбирующих растворов, объем назначенных элюатов и содержание в элюатах катионов металлов, По известному способу элюаты перерабатывали путем подачи сухой кальцинированной соды через дозатор при перемешивании и аналитическом контроле состава образующейся пульпы, Образующиеся осадки отделяли фильтрацией, промежуточные фракции (смешанные) возвращали в голову следующего цикла осаждения взамен щелочного реагента. Товарные фракции концентратов промывали водой, промводу сбрасывали в бак элюатов для компенсации убыли обьема элюатов, По данным 5 — 6 циклов рассчитывали массу концентратов и определяли их состав. Растворы после извлечения металлов возвращали на десорбцию металлов(80-100%) или направляли на извлечение сульфата натрия (оставшиеся растворы до 20%), Железосодержащий концентрат выделить не удалось.

По предлагаемому способу осаждение проводили аналогично за исключением того, что элюат предварительно выдерживали до окончания выделения основного количества железа (91 — 92%) в твердую фазу и отделяли железосодержащий осадок.

Результаты приведены в таблице.

Концентраты перерабатывали известными способами. Железный концентрат с содержанием железа 60,1 — 60,8% в виде триоксида (выход 91 — 92%) использовали для получения железного купороса и (или) железоокисных пигментов, Медный концентрат, полученный по предлагаемому способу, использовали для получения медного купороса. Выход медного купороса

89%, качество cooTBBTGTBQBBJlo сорту А 1, Маточный раствор после отделения купороса обрабатывали цинковым порошком. При степени извлечения меди и кадмия 100% получен цементный медно-кадмиевый осадок в количестве 2,968 r из 1 л (o пересчете на объем элюата). Содержание меди

59,37%, кадмия 6,74%, Осадок является сырьем, пригодным для получения кадмия и меди промышленными методами. Медный концентрат, полученный по известному способу, переработать на медный купорос не удалось. При выходе 62% медный купорос содержал 1,01% кадмия и 1,2% железа. Продукт не является сортовым, пригоден к пирометаллургической переработке в полном цикле, сопровождающемся потерями кадмия и. частично (20 — 80%) меди. Поэтому концентрат, полученный по известному способу, растворяли в сернокислом растворе, затем цементировали медь и кадмий цинковым порошком. Выход осадка при степени извлечения 100% составлял 26,51 г из

1 л (элюата), содержание меди 60,8%, кадмия 1,5%. Осадок пригоден к конвертерной плавке на черновую медь с потерей кадмия или складированию в отвалах. Маточные растворы после отделения медно-кадмиевых осадков направляли в процесс сорбции, Цинковые концентраты пригодны к реализации в виде технического кадмийсодержащего оксида цинка — полупродукта цинкового, кадмиевого и ряда других производств.

В качестве контрольного опыта проводили и дробное осаждение металлов из сбросного раствора, поступающего на сорбцию.,;íòðàò выделить не удалось, В четырех циклах осаждения при степени извлечения 100% выход медного концентрата составил 128,92 г из 1 л исходного раствора, содержание, %: медь 10,20: мышьяк 10.8; железо 0,78; кадмий 0,33. Выход цинкового концентрата составил 37,9 r из 1 л содержание, %: цинк 42,1; железо

2,64; кадмий 0,87. Мышьяк в количестве

10,2% от исходного перешел в возгоны при прокалке цинкового концентрата, Медномышьяковистый концентрат пригоден к пирометаллургической переработке в полном цикле, Цинковый, концентрат пригоден к реализации совместно со свинцово-цинковыми пылями медного производства (исходный мышьяковосодержащий раствор получен путем выщелачивания последних), Расход соды в контрольном опыте составил

155 г на 1 л исходного раствора. Катионит после десорбции готовили к следующему циклу насыщения.

Маточные растворы после отделения концентратов использовали в качестве десорбирующего раствора в следующем цикле.

Использование предлагаемого способа позволяет снизить расход осадителядо

121,19 — 141,33 г/л в сравнении t33,88156,24 г/л по известному способу или на

9,46 — 9,96%; повысить качество медных и цинковых концентратов.

Формула изобретения

Способ десорбции металлов с катионита, насыщенного катионами железа, меди, цинка, кадмия из сбросных растворов гидрометаллургических производств, включающий пропускание через катионит десорбирующего раствора с выделением катионов металлов в элюат, обработку элюата осадителем, извлечение металлов в виде концентратов, используемых в качестве товарного продукта, возврат маточного pac-"

1725949 осадителя, элюат перед обработкой осадителем выдерживают в течение 3 — 9 ч с последующим отделением железосодержащего осадка. твора в цикл, отличающийся тем, что, с целью повышения качества медных и цинковых концентратов за счет раздельного выделения железа и снижения расхода

Показатель

Способ

П е лагаемый

M38eCTHblA

Десорбирующий раствор (десорбент), н.

Сульфат натрия

4,42

Сульфаты металлов

4,576

Сульфаты металлов

4,576

Сульфат натрия

5.99

Вода

Раствор

0,71

Вода

0,25

1,32

Сульфат натрия

4,425

Сульфат натрия

5.99.Вода

Раствор

0,7,1

Вода .

0,25

1,32

Расход, уд.об.

1,2

1,2

1,2

1,2

1,54

1,54

1,54

1,54

0,599 . 0,507

0.131

0.016

0,017

0,599

0,507

0,131

0,016

0,01

0,699

0,592

0,153

0,019

0,011

0,599

0,507

0,131

0,016

0,01

0,699

0,592

0,153

0.019

0,011

0,599

0,507

0,131

0.016

0,017

9,13

8;9

3,07

121,24

3,700

134,62

136;24

133.88

121,19

141,33

4,274

3,713

60,8

60,1

60,2

35,721

43,989

37,51

37,431

41,989

35,8

43,04

1,069

3,206

45,1

0,56

0,61

2,95

1,066

3,199

42,763

1,137

3,183

45,0

0,56

0,59

44,80

0,57

0,54

32,12

37,501

30,41

35,432

32,37

30,6

64,40

2.299

60,97

1.553

3,857

60,94

1,515

3,861

64,0

2,284

64,50

2337

60,5

1,542

3,826 .

Редактор Е. Копча

Заказ 1221 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Элюат, уд.об.

Концентрация, н.

Цинк

Медь

Железо

Кадмий

Кислота серная

Продолжительность выдержки для осаждения железа, ч

Расход осадителя, r на 1 л раствора

Концентраты сухие

Железный, масса г

Содержание железа, %

Медный„масса, г из 1 л

Содержание,, Медь

Кадмий

Железо

Цинковки, прокаленный, масса,гиз1л

Содержание, Цинк

Кадмий

Железо

Составитель А, Шубинок

Техред М,Моргентал Корректор Э. Лончакова