Способ переработки свинец-цинксодержащих руд


 


Владельцы патента RU 2400547:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет (RU)

Изобретение относится к способу переработки цинковых руд. Способ включает обработку с использованием хлорида аммония, получение раствора хлоридов, извлечение из раствора цинка. При этом обработке подвергают сульфидные, окисленные или смешанные цинк-свинецсодержащие руды с использованием хлорида аммония в твердом виде в количестве 100-130% от стехиометрического соотношения при температуре 200-320°С. Получение раствора хлоридов осуществляют выщелачиванием водой образовавшейся смеси хлоридов. Из полученного раствора отделяют железо в виде гидроксида при рН 4. После отделения железа извлекают цинк в виде гидроксида цинка добавлением аммиака в раствор до рН 7. Полученные гидроксиды прокаливают до оксидов. Из остатка водного выщелачивания извлекают свинец в виде хлорида выщелачиванием раствором хлорида натрия с концентрацией 300-320 г/л при температуре 70-95°С. Техническим результатом является возможность создания эффективной и экологически безопасной технологии переработки сульфидных, окисленных или смешанных цинк-свинецсодержащих руд.

 

Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ и может быть использовано в тех случаях, когда необходимо извлечь цинк и свинец из сульфидных, окисленных или смешанных свинец-цинксодержащих руд.

Известен способ переработки сульфидных рудных флотоконцентратов путем обжига во взвешенном слое с последующим сернокислотным выщелачиванием. Полученный раствор ZnSO4 очищают от железа и других примесей. Из очищенного раствора ZnSO4 цинк осаждают электролизом на алюминиевых катодах, после чего сдирают и переплавляют [Химическая энциклопедия: В 5 т.: т.5 / Ред - кол.: Шолле В.Д. (зав. ред) и др. - М.: Большая Российская Энциклопедия, 1998. - 783 с. (статья «Цинк. Получение» на стр.379)]. Недостатком данного метода является использование специальных конструкционных материалов.

Известен способ переработки сульфидных рудных флотоконцентратов пирометаллургическим путем, обжигом получают огарок, который в смеси с углем или коксом восстанавливают при температуре выше температуры кипения цинка. Металлический цинк конденсируют и очищают [Химическая энциклопедия: В 5 т.: т.5 / Ред - кол.: Шолле В.Д. (зав. ред) и др. - М.: Большая Российская Энциклопедия, 1998. - 783 с. (статья «Цинк. Получение» на стр.379)]. Недостатком данного метода являются большие затраты электроэнергии.

Известен способ переработки цинксодержащих промышленных отработанных материалов [патент №2119542 РФ]. Оксид цинка извлекают из промышленных отработанных материалов, содержащих цинк, свинец, железо и кадмий. Отработанный материал обрабатывают раствором хлорида аммония при повышенных температурах, отделяют нерастворившиеся компоненты из раствора, раствор обрабатывают металлическим цинком для вытеснения нежелательных металлических ионов из раствора, раствор охлаждают для осаждения из него соединений цинка, осажденные соединения цинка промывают для удаления диаминодихлорида цинка и оставшееся соединение - гидроксид цинка высушивают, в результате получают чистый оксид цинка. Недостатком способа является невозможность переработки сульфидных и смешанных цинксодержащих руд без предварительного окислительного обжига.

Известен способ переработки цинксодержащих промышленных отработанных материалов [патент №2082781 РФ прототип]. Измельченные сульфидные медно-цинковые материалы подвергают автоклавному окислительному выщелачиванию под давлением кислорода при добавке в обрабатываемую пульпу хлорид-ионов в виде хлоридов натрия, калия, меди, железа или аммония 2-4 г/л и температуре 120-180°С с последующим разделением выщелоченной пульпы на раствор и кек и селективным извлечением из раствора меди и цинка в товарные продукты. Недостатком способа является невозможность регенерации вскрывающего агента, сложность аппаратурного оформления.

Задачей изобретения является создание универсальной, эффективной и экологически безопасной технологии переработки сульфидных, смешанных и окисленных цинксодержащих руд.

Поставленная задача достигается тем, что руду смешивают с 100-130% хлорида аммония от стехиометрического соотношения, нагревают в интервале температур 200-320°С и выдерживают при этой температуре в течение 1-4 часов. При этом протекают реакции:

FeS+2NH4Cl=FeCl2+2NH3+H2S

PbS+2NH4C1=PbCl2+2NH3+H2S

ZnS+2NH4Cl=ZnCl2+2NH3+H2S

Fe2O3+6NH4Cl=2FeCl3+6NH3+3H2O

PbO+2NH4Cl=PbCl2+2NH3+H2O

ZnO+2NH4Cl=ZnCl2+2NH3+H2O

SiO2+NH4Cl≠

Al2O3+NH4Cl≠

Образовавшуюся смесь хлоридов, SiO2 и Al2O3 подвергают водному выщелачиванию. Растворимые FeCl2 и ZnCl2 переходят в раствор, а нерастворимые PbCl2 в присутствии HCl, Al2O3 и SiO2 остаются в осадке и отделяются фильтрованием. Полученный раствор окисляют избытком перекиси водорода.

2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O

рН раствора доводят аммиачной водой до 4, выпадает осадок Fe(ОН)3, который фильтрационно отделяют и прокаливают до оксида.

2FeCl3+6NH3+3H2O=2Fe(ОН)3+6NH4Cl

2Fe(ОН)3=Fe2O3+3H2O

рН фильтрата доводят аммиачной водой до 7, выпадает осадок Zn(OH)2, который фильтрационно отделяют и прокаливают до оксида.

ZnCl2+2NH3+H2O=Zn(OH)2+2NH4Cl

Zn(OH)2=ZnO+H2O

Фильтрат упаривают, а выкристаллизовавшийся хлорид аммония может быть использован для переработки следующей партии руды. Осадок, содержащий не прореагировавшую основу руды и PbCl2, подвергают выщелачиванию раствором NaCl с концентрацией 300-320 г/л при температуре 70-95°С. Полученную суспензию фильтруют, фильтрат упаривают, при этом выпадают кристаллы чистого PbCl2.

Таким образом, достигнут результат, заключающийся в возможности переработки не обогащенной сульфидной, смешанной или оксидной цинксодержащей руды, и уменьшенное энергопотребление по сравнению с существующими технологиями.

Пример 1

Сульфидную свинцово-цинковую руду, содержащую 6,57% цинка, 1,25% свинца, смешивают с 130% хлорида аммония от стехиометрии, нагревают до температуры 300°С и выдерживают при этой температуре в течение 2 часов. Образовавшуюся смесь хлоридов, Al2O3 и SiO2 выщелачивают водой, подкисленной HCl до рН 1. Растворимые FeCl2 и ZnCl2 переходят в раствор, а нерастворимые PbCl2 в присутствии HCl и SiO2 остаются в осадке и отделяются фильтрованием. Полученный раствор окисляют избытком перекиси водорода при нагревании. рН раствора доводят газообразным аммиаком до 4, выпавшему осадку Fe(ОН)3 дают отстояться и отфильтровывают. рН фильтрата доводят газообразным аммиаком до 7, Zn(ОН)2 отстаивают и отфильтровывают. Осадки Fe(ОН)3 и Zn(OH)2 высушивают и прокаливают до постоянной массы, получая соответствующие оксиды. Фильтрат упаривают, а выкристаллизовавшийся хлорид аммония используют для переработки следующей партии руды. Осадок, содержащий не прореагировавшую основу руды и PbCl2, подвергают выщелачиванию раствором NaCl с концентрацией 310 г/л при температуре 90°С. Полученную суспензию фильтруют, фильтрат упаривают, при этом выпадают кристаллы чистого PbCl2.

Железо извлекается из смеси в виде оксида более чем на 93%, а цинк на 97%. Свинец извлекается в виде хлорида на 95%.

Пример 2

Отличается от Примера 1 тем, что реакцию проводят со смешанной рудой. Состав (%): свинец - 1,9; цинк - 2,5; трехокись алюминия - 8,69; кремнезем - 62; железо общая 7; сера общей - 2,3.

Железо извлекается на 94%, цинк на 95%. Свинец извлекается в виде хлорида на 96%.

Пример 3

Отличается от Примера 1 и 2 тем, что реакцию проводят со смешанной рудой. Состав (%): свинец - 1,33; цинк - 6,7; трехокись алюминия - 13; кремнезем - 56; железо общая 5; сера общей - 0,9.

Железо извлекается на 96%, цинк на 98%. Свинец извлекается в виде хлорида на 95%.

Способ переработки цинковых руд, включающий обработку с использованием хлорида аммония, получение раствора хлоридов, извлечение из раствора цинка, отличающийся тем, что обработке подвергают сульфидные, окисленные или смешанные цинк-свинецсодержащие руды с использованием хлорида аммония в твердом виде в количестве 100-130% от стехиометрического соотношения при температуре 200-320°С, получение раствора хлоридов осуществляют выщелачиванием водой образовавшейся смеси хлоридов, из полученного раствора отделяют железо в виде гидроксида при рН 4, после отделения железа извлекают цинк в виде гидроксида цинка добавлением аммиака в раствор до рН 7, и полученные гидроксиды прокаливают до оксидов, а из остатка водного выщелачивания извлекают свинец в виде хлорида выщелачиванием раствором хлорида натрия с концентрацией 300-320 г/л при температуре 70-95°С.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу демеркуризации ртутьсодержащих отходов, в частности люминофора, гранозана, ртутьсодержащего почвогрунта для их утилизации. .
Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение в технологических процессах получения тетрафторида урана и по изготовлению металлического урана.
Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к способу переработки марганцевых концентратов для очистки от фосфора. .

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано в технологии переработки концентрата платиновых металлов на железо-никелевой основе.

Изобретение относится к гидрометаллургическим способам переработки рудного сырья и может быть использовано, в частности, для переработки трудновскрываемых урановых, золотоносных, платиновых и иных руд в кучном, агитационном, чановом и подземном выщелачивании.
Изобретение относится к способу переработки кварц-лейкоксеновых концентратов, содержащих высокие концентрации рутил-кварцевого агрегата, и может быть использовано для получения искусственного рутила.
Изобретение относится к способу получения золота из сульфидных золотосодержащих измельченных руд после их вскрытия бактериальным выщелачиванием, или окисленным обжигом, или автоклавным окислением.
Изобретение относится к способу подземного выщелачивания ценных компонентов из сульфидсодержащих отходов. .

Изобретение относится к области обогащения минерального сырья, экологии, в частности окисления сульфидных минералов, а также может быть использовано в металлургии и химической промышленности.

Изобретение относится к области производства оксидов металлов из металлосодержащего сырья и может быть использовано в производстве из цинкосодержащего сырья сухих цинковых белил (оксида цинка), потребляемых для резинотехнических изделий и шин, лакокрасочных материалов, искусственной кожи и подошвенных резин, электрокабеля, стоматологических цементов, абразивных изделий для стоматологии, асбестотехнических изделий и других материалов.

Изобретение относится к гидрометаллургии цинка и может быть использовано для переработки цинксодержащих сернокислых растворов для получения оксида цинка. .

Изобретение относится к гидрометаллургии цинка и может быть использовано для переработки цинксодержащих отходов для получения оксида цинка. .
Изобретение относится к способу переработки цинкового концентрата, содержащего оксиды кремния, железа, меди. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к применяемым в гидрометаллургии цинка способам переработки цинксодержащего техногенного сырья. .

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно: к области получения чистого оксида цинка из различного цинкосодержащего техногенного сырья. .

Изобретение относится к способам получения оксида цинка для варисторов. .

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к печам для получения окиси цинка из цинксодержащего сырья, используемой в лакокрасочной промышленности.

Изобретение относится к способам выделения благородных металлов из отходов, в том числе аффинажного производства. .
Наверх