Способ извлечения тяжелых цветных металлов из отходов производства

 

Использование: гидрометаллургия тяжелых цветных металлов. Сущность: исходными продуктами являются отходы производства, содержащие медь и другие цветные металлы в смеси со значительными /до 30%/ количествами нефтепродуктов. Исходный продукт шихтуют с концентрированной серной кислотой при массовом соотношении нефтепродуктов и кислоты 1 : (0,7-1,7), выдерживают 1-2 ч при 90-150^oC и затем выщелачивают раствором серной кислоты. Извлечение меди и других цветных металлов в раствор составляет более 95%. 1.з.п. ф-лы, 2 табл.

Извлечение тяжелых цветных металлов (медь, никель, цинк) из отходов, содержащих эти металлы в окисленном или свободном состоянии, обычно проводят действием разбавленной или концентрированной серной кислоты. Так, сульфат меди можно получить по реакциям: 2Cu + 2H₂SO₄(разб.) + O₂ 2СuSO₄ + 2H₂O (1) Cu + 2H₂SO₄(конц.) CuSO₄ + SO₂ + H₂O (2) Оба процесса позволяют достичь высокой степени извлечения меди в раствор.

Однако в ряде производств, например при получении проката меди и ее сплавов, образуются отходы с высоким содержанием нефтепродуктов (см. табл. 1).

При выщелачивании продукта 1 в растворе H₂SO₄ (150г/л) в течение 10 часов извлечение меди в раствор составило 20,5% при этом фильтрация была очень плохой.

Продукт 2 выдерживали в конц. H₂SO₄ в течение трех часов и затем выщелачивали в воде. Извлечение меди в раствор составило 21,3% Фильтрация была очень плохой.

Таким образом, извлечение меди из производственных отходов, содержащих нефтепродукты, известными приемами оказывается неэффективным.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения водорастворимых сульфатов цветных металлов путем нагревания суспензии исходного продукта и конц. H₂SO₄ при 140-250^oC при содержании H₂SO₄ не менее 60% от массы продукта [2] Недостатками известного способа является высокий расход конц. H₂SO₄ и высокая температура.

Целью предлагаемого изобретения является снижение расхода конц. H₂SO₄ при сохранении высокой степени извлечения цветных металлов в раствор и утилизация нефтепродуктов.

Для достижения этой цели необходимые продукты 1 и 2 смешивали с конц. H₂SO₄ в определенном соотношении и выдерживали смесь при 90-150^oC в течение 1-2 часов. Полученный кек выщелачивали 10%-ной H₂SO₄ с продувкой воздуха при 50-бО^oC. Полученный раствор отфильтровывали и аналитически определяли степень извлечения цветных металлов в раствор. Нерастворимый остаток представлял собой черную порошковую массу, которая легко горела и имела зольность до 25% Таким образом, предлагаемый способ позволяет перевести нефтепродукты, содержащиеся в производственных отходах, в твердое топливо. Кроме того, получаемый остаток можно использовать как добавку к асфальту при дорожном строительстве.

Примеры использования предлагаемого способа.

Пример 1. Была приготовлена смесь продукта 1 и конц. H₂SO₄ в соотношении масс нефтепродуктов в образце и кислоте, равном 1 0,50. Эту смесь выдерживали два часа при 150^oC. Полученный кек выщелачивали в 10%-ном растворе H₂SO₄, отфильтровывали и определяли степень извлечения цветных металлов в раствор. Полученные результаты приведены в табл. 2.

Примеры 2-6. Здесь также были использованы смеси продукта 1 и конц. H₂SO₄, которые нагревали при температурах от 80 до 150^oC в течение 1-2 часов. Полученные кеки выщелачивали в 10% -ной H₂SO₄. В табл. 2 приведены составы использованных в каждом случае смесей, условия их обработки и степень извлечения цветных металлов в раствор. Массы смесей в примерах N 1-12 составляли от 50 до 100 г.

Примеры 7-12. Здесь были использованы смеси продукта 2 и конц. H₂SO₄, которые выдерживали при температурах от 80 до 160^oC в течение 1-2 часов. Полученные кеки выщелачивали в 10%-ной H₂SO₄. В табл. 2 приведены составы использованных в каждом случае смесей, условия их обработки к степень извлечения цветных металлов в раствор.

Анализ данных, представленных в табл. 2, показывает, что для достижения достаточно высокой степени извлечения цветных металлов в раствор (в частности, для меди ≥ 90% ) необходимо предварительно смеси перерабатываемых отходов и конц. H₂SO₄ выдерживать при t 90-150^oC в течение 1-2 часов. При этом весовые соотношения нефтепродуктов в отходах и конц. H₂SO₄ должны составлять 1 0,7-1,7.

Литература.

Патент Англии N 1383794, кл. C 1 A, 1974.

Формула изобретения

1. Способ извлечения тяжелых цветных металлов из отходов производства, включающий выщелачивание раствором серной кислоты, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют отходы, содержащие нефтепродукты, которые предварительно смешивают с концентрированной серной кислотой и выдерживают в течение 1 2 ч при 90 150^oС.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отходы смешивают с концентрированной серной кислотой при массовом соотношении нефтепродуктов в отходах к концентрированной серной кислоте 1 (0,7 1,7).

РИСУНКИ

Рисунок 1