Способ извлечения меди, никеля и кобальта из мышьяксодержащих аммиачно-карбонатных растворов

 

Использование: гидрометаллургические способы выделения металлов из аммиачно-карбонатных растворов. Сущность изобретения: на первой стадии способа проводят осаждение меди в виде сульфида меди элементарной серой при 105 - 110^oC; на второй - проводят осаждение никеля и мышьяка процессом дистилляции до концентрации аммиака 3 - 5 г/дм³. Кобальт из раствора осаждают сульфидом натрия с одновременной дистилляцией аммиака до концентрации 0,1 - 0,3 г/дм³. 3 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам выделения металлов из аммиачно-карбонатных растворов.

Известен способ, предусматривающий осаждение меди, никеля, кобальта и мышьяка отгонкой из раствора аммиака и диоксида углерода с последующей очисткой коллективного концентрата от мышьяка с помощью каустической соды и известного молока.

Недостатками способа являются многостадийность, потери реагентов с отвальными хвостами и плохая фильтруемость осадков.

Наиболее близким к изобретению является способ переработки мышьяксодержащих руд цветных металлов, предусматривающий отделение до 90% мышьяка оксидом магния и получение процессом дистилляции коллективного концентрата, содержащего медь, никель, кобальт и менее 2% мышьяка.

Недостатком данного способа является получение коллективного концентрата, который требует дальнейшей переработки.

Предлагаемый способ позволяет исключить этот недостаток, т.е. получить из раствора одноименные концентраты металлов. Разделение металлов достигается следующим образом. В аммиачно-карбонатный раствор, содержащий медь, никель и кобальт, вводят элементарную серу и нагревают, при этом происходит осаждение меди в виде сульфида меди. Раствор после осаждения меди направляют на дистилляцию аммиака до концентрации 5 6 г/дм³ с целью осаждения никеля и мышьяка.

Оставшийся раствор, содержащий кобальт, подвергают дальнейшей дистилляции аммиака до концентрации 0,1 г/дм³, одновременно вводят сульфид натрия, при этом происходит выделение кобальта в осадок.

Предлагаемый способ был опробован на растворе, полученном после автоклавного выщелачивания руды комбината "Тувакобальт" и осаждения основной массы мышьяка оксидом магния, и имел следующий состав, г/дм³: Cu 0,68; Ni 1,2; Co 0,81; As 0,1; NH₃ 50,0; CO₂ 30,0.

По предлагаемому способу были проведены три серии опытов.

В первой серии варьировали температуру от 100 до 110^oC и расход серы от 1,8 до 2,2 моль на моль меди. Процесс осаждения меди вели в течение 1 ч (табл. 1).

В второй серии определяли влияние температуры дистилляции и остаточной концентрации аммиака на степень извлечения никеля и мышьяка из аммиачно-карбонатного раствора (табл. 2).

В третьей серии исследовали влияние расхода сульфида натрия на степень осаждения кобальта при 95 105^oC (табл. 3).

Наилучшие результаты достигаются: при осаждении меди элементарной серой при 105 110^oC и расхода серы 1,8-2,0 М в течение 1 ч; при осаждении никеля процессом дистилляции при 70 -80^oC и остаточной концентрации свободного аммиака 3 5 г/дм³; при осаждении кобальта процессом дистилляции до концентрации аммиака 0,1 0,3 г/дм³ и введением сульфида натрия в мольном отношении, равном 0,15 0,20.

Пример. В автоклав вместимостью 1,0 дм³ загружают 0,7 дм³ раствора и элементарную серу. Раствор нагревают до 105 110^oC при перемешивании в течение 1 ч. Пульпу фильтруют, осадок представляет собой медный концентрат. Раствор подвергают дальнейшей дистилляции до концентрации аммиака 3,0 5,0 г/дм³. Полученную пульпу фильтруют. Осадок представлен никелевым концентратом. В оставшейся раствор вводят сульфид натрия в мольном отношении к кобальту, равном 0,15 0,2 моль и затем осуществляют дальнейшую дистилляцию до концентрации 0,1 0,3 г/дм³. Полученную пульпу фильтруют (осадок представлен кобальтовым) концентратом, а раствор направляют на сброс.

Таким образом, использование предлагаемого способа выделения меди, никеля и кобальта из мышьяксодержащих аммиачно-карбонатных растворов позволяет получать одноименные концентраты по сравнению с известным способом.

Формула изобретения

Способ извлечения меди, никеля и кобальта из мышьяксодержащих аммиачно-карбонатных растворов, включающий осаждение металлов дистилляцией, отличающийся тем, что осаждение металлов осуществляют последовательно, причем сначала осаждают медь элементарной серой, вводимой при молярном отношении серы к меди, равном 1,8 2,0, при температуре 105 110^oС в течение 45 60 мин, затем при 70 80^oС осаждают никель и мышьяк с одновременной дистилляцией аммиака до остаточной концентрации свободного аммиака 3 5 г/дм³, после этого осаждают кобальт при 95 110^oС с одновременной дистилляцией аммиака до остаточной концентрации свободного аммиака 0,1 0,3 г/дм³, при этом перед осаждением кобальта в раствор вводят сульфид натрия при молярном отношении сульфида натрия к кобальту, равном 0,15 0,20.

РИСУНКИ

Рисунок 1