Способ переработки цинк- и медьсодержащего полиметаллического минерального материала

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, а именно к способам гидрометаллургической переработки твердофазных полиметаллических минеральных материалов с целью выделения из них меди и цинка. Измельченный полиметаллический минеральный материал обрабатывают раствором химического реагента и выделяют цинк и медь из раствора. В качестве химического реагента используют гипохлорит щелочного металла с концентрацией не менее 6 г/л по элементному хлору в растворе, содержащем гидроксид щелочного металла в количестве, обеспечивающем рН среды не менее 8, при соотношении твердой и жидкой фаз 1:(3-8) в течение не менее 5 минут при постоянном перемешивании со скоростью не менее 120 об/мин при температуре от 30 до 50°C. Полученная после контакта смесь вновь разделяют на твердую и жидкую фазы для последующего осадительного или сорбционного концентрирования меди и цинка. Техническим результатом является извлечение в раствор в промышленных концентрациях цинка и меди при минимальном выходе свинца, железа и мышьяка. 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, а именно к способам гидрометаллургической переработки твердофазных полиметаллических минеральных материалов с целью выделения из них меди и цинка.

В настоящее время актуальным является разработка технологии переработки бедных руд, шлаков, пылей и прочих отходов пирометаллургического производства с целью извлечения таких ценных элементов, как медь и цинк. Поскольку указанные полиметаллические материалы, содержащие в своем составе кроме меди и цинка множество других сопутствующих химических элементов, разрабатываются специальные многостадийные способы для избирательного выделения меди и цинка, с целью повышения степени их извлечения.

Известен способ переработки цинк- и медьсодержащего полиметаллического минерального материала путем сернокислотного выщелачивания [Хренников А.А., Мальцев Г.И., Лебедь А.Б., Набойченко С.С. Об извлечении германия и цинка из пылей медеплавильного производства // Цветные металлы. 2006. №3. с. 40-44], включающий многостадийное выщелачивание материала водным сернокислым раствором при соотношении твердой и жидкой фаз 1:(2-3) и последующую обработку полученной пульпы с целью получения продуктов, используемых для выделения германия, цинка и меди. Согласно изобретению в процессе выщелачивания материала в качестве химического реагента используют раствор серной кислоты с концентрацией 0,2 моль/л при температуре 348 K. При этом оптимальное концентрирование достигается на 2-5 ступенях выщелачивания полиметаллического сырья.

Недостатком известного метода переработки является то, что при таком способе выщелачивания полиметаллического минерального материала происходит неполный перевод цинка и меди в раствор ввиду присутствия низших окислов несолеобразующего характера. Кроме того, в процессе сернокислотного выщелачивания в раствор переходит большое количество железа.

Известен метод переработки цинк- и медьсодержащего твердофазного полиметаллического минерального материала [Патент РФ 2337164, опубл. 27.10.2008], выбранный авторами в качестве ближайшего аналога. Способ включает выщелачивание материала водным раствором химического реагента-окислителя при соотношении твердой и жидкой фаз 1:(3-8) и последующую обработку полученной пульпы с целью получения продуктов, используемых для выделения соединений германия и цинка. Согласно изобретению в процессе выщелачивания материала на него оказывают механическое истирающее и дезинтегрирующее воздействие, обрабатывают раствором окислителя с концентрацией активного реагента от 1,8 до 2,5 кг в пересчете на 1 кг германия, содержащегося в составе материала. При этом раствор выщелачивания должен содержать гидроксид щелочного металла в количестве, обеспечивающем рН среды от 12 до 14.

Недостатком известного способа является то, что в ходе такой переработки образуется раствор с высоким содержанием железа, свинца и мышьяка, затрудняющих в последующем выделение из раствора целевых продуктов. Кроме того, такой способ выщелачивания не обеспечивает количественный выход меди и цинка в раствор.

Техническим результатом заявляемого изобретения является количественное извлечение в раствор ионов цинка и меди (98±2)% при минимальном выходе свинца (не более 7%), железа (не более 12%) и мышьяка (не более 21%) из полиметаллического минерального материала с помощью раствора гипохлорита щелочного металла.

Поставленная задача решается тем, что предварительно измельченный полиметаллический минеральный материал обрабатывается раствором гипохлорита щелочного металла с концентрацией не менее 6 г/л по элементному хлору, содержащим гидроксид щелочного металла в количестве, обеспечивающем рН среды не менее 8, при соотношении твердой и жидкой фаз 1:(3-8), в течение не менее 5 минут, при постоянном перемешивании со скоростью не менее 120 об/мин при температуре от 30 до 50°C. Полученная после контакта смесь вновь разделяется на твердую и жидкую фазы для последующего осадительного или сорбционного концентрирования меди и цинка.

Для осуществления способа готовят раствор гипохлорита щелочного металла с концентрацией активного хлора не менее 6 г/л и устанавливают рабочее значение рН не менее 8 с помощью гидроксида щелочного металла. Приготовленный раствор выдерживают при необходимой температуре не менее 20 минут, после чего к нему добавляют навеску полиметаллического материала из расчета, что соотношение массы твердой фазы к объему раствора должно составлять 1:(3-8). Контакт твердой и жидкой фаз осуществляют не менее 5 минут при температуре от 30 до 50°C с последующим разделением жидкой и твердой фаз для последующего концентрирования меди и цинка одним из известных способов.

Пример 1. Хлорное выщелачивание электрофильтровой пыли предприятия ООО «Медногорский медно-серный комбинат» (ООО ММСК) с исходным содержанием элементов (масс. %) Zn - 27,9%, Cu - 6,6%, Fe - 6,8%, As - 17,6%, Pb - 3,1% осуществляли путем контакта навески 40 г с 120 мл раствора гипохлорита натрия с концентрацией 6 г/л по элементному хлору и установлением рН рабочего раствора, равного 8. Приготовленный раствор выщелачивающего реагента выдерживался при 30°C в течение 20 минут, после чего его заливали в колбу с навеской электрофильтровой пыли и помещали в термостат на перемешивание. При этом устанавливались следующие параметры контакта: скорость перемешивания - 120 об/мин, время контакта - 2 часа, температура системы - (30±2)°C. По окончании выщелачивания отделяли жидкую фазу и осуществляли анализ фильтрата на содержание основных элементов. В результате вскрытия пыли, выход элементов в процентном отношении относительно исходного содержания в навеске составил: Zn - 100,0%, Cu - 100,0%, Fe - 11,8%, As - 20,5%, Pb - 6,5%.

Пример 2. Определение влияния концентрации выщелачивающего реагента осуществляли на примере электрофильтровой пыли ООО ММСК по методике, аналогичной предыдущему опыту. Результаты эксперимента приведены в таблице 1 (соотношение т : ж=1:3, рН раствора 8, температура контакта 30±2°C, время - 2 часа).

Пример 3. Определение влияния температуры на выход ионов металлов осуществляли на примере электрофильтровой пыли ООО ММСК по методике, аналогичной предыдущему опыту. Результаты эксперимента приведены в таблице 2 (концентрация активного хлора с(Cl+)=6 г/л, соотношение т : ж=1:3, рН раствора 8, время - 2 часа).

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемый способ переработки полиметаллического минерального материала позволяет количественно извлечь в раствор ионы меди и цинка (98±2)%, снизив при этом выход железа (до 12%), свинца (до 7%) и мышьяка (до 21%).

Способ переработки цинк- и медьсодержащего полиметаллического минерального материала, включающий его измельчение, обработку раствором химического реагента и последующую обработку полученного фильтрата с выделением цинка и меди, отличающийся тем, что в качестве химического реагента используют гипохлорит щелочного металла с концентрацией не менее 6 г/л по элементному хлору в растворе, содержащем гидроксид щелочного металла в количестве, обеспечивающем рН среды не менее 8, при соотношении твердой и жидкой фаз 1:(3-8), в течение не менее 5 минут при постоянном перемешивании со скоростью не менее 120 об/мин при температуре от 30 до 50°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу переработки красного шлама при получении скандийсодержащего концентрата и оксида скандия, в котором ведут карбонизационное выщелачивание, сорбцию скандия на фосфорсодержащем ионите, десорбцию скандия и осаждение скандиевого концентрата.
Способ переработки растворов после карбонатной переработки вольфрамовых руд включает вскрытие вольфрамового концентрата автоклавным содовым выщелачиванием вольфрама из вольфрамового концентрата, регенерацию вскрывающего реагента и возвращение его на стадию выщелачивания, концентрирование вольфрама с помощью ионного обмена на твердом анионите, десорбцию с получением десорбата десорбата и регенерацию анионита.
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к извлечению скандия из красных шламов - отходов глиноземного производства. Способ включает выщелачивание красного шлама карбонатными растворами при одновременной газации шламовой пульпы газовоздушной смесью, содержащей СO2.

Изобретение может быть использовано в химической технологии. Способ получения фторида кальция из фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства включает обработку фторсодержащих растворов гидроокисью кальция с последующим разделением раствора и пульпы и выделением фторида кальция, который промывают водой.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к способам переработки шламов электролитического рафинирования меди. Способ включает выщелачивание сурьмы и свинца из медеэлектролитного шлама в растворе, содержащем 50-200 г/дм3 глицерина, 50-100 г/дм3 щелочи и восстановитель, в количестве, обеспечивающем окислительно-восстановительный потенциал системы положительнее +0,8 В при температуре 70-90°С в течение 2-3 часов.
Изобретение относится к способу селективного извлечения оксида железа и оксида цинка из шламов и пылей газоочисток металлургических агрегатов. Шлам или пыль, техническую воду, щелочь и активные тела в соотношении 4:7:2:3 подают в виде пульпы в реактор агрегата вихревого слоя (ABC) и обрабатывают магнитным полем с заданной частотой и напряженностью.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии электролитического производства алюминия и защите окружающей среды от воздействия вредных примесей, содержащихся в отходах, а именно к способу переработки фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия.

Изобретение относится к способу вскрытия шеелитовых концентратов растворами NaOH в открытых сосудах без применения автоклавов. Способ включает предварительную механообработку исходного сырья и последующую обработку активированного материала указанным раствором.

Изобретение относится к способам отделения цинка от сырьевого материала, содержащего смесь металлов и соединений металлов. Осуществляют выщелачивание цинксодержащего сырьевого материала концентрированным неорганическим раствором для образования суспензии, содержащей нерастворенные вещества и маточный раствор с растворенными в нем веществами, отделение нерастворимых веществ от маточного раствора и осаждение оксида цинка из маточного раствора.

Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности, к способу извлечения сурьмы и свинца. Способ включает обработку исходного сырья щелочным раствором, содержащим глицерин и осаждение свинца раствором гидросульфида.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в переработке цинксодержащей пыли электродуговых печей вельцеванием. Способ включает операции смешения, окатывания, вельцевания, гидрометаллургической переработки цинксодержащего клинкера.

Изобретение относится к способу получения переходных металлов. Для осуществления указанного способа проводят стадии, на которых смешивают оксид переходного металла в резервуаре с восстановителем, включающим металл Группы II или его гидрид, в присутствии воды и/или органического растворителя, осуществляют термическую обработку смеси оксида переходного металла и восстановителя в течение времени от 2 до 8 ч при давлении от 0 до 10-3 мбар (0-0,1 Па), вымывают полученный материал водой и промывают вымытый материал водным кислотным раствором.

Изобретение относится к способу извлечения базовых металлов из сульфидных руд и концентратов. Способ включает стадии, в которых смешивают содержащую базовые металлы руду с солями трехвалентного железа.

Изобретение относится к способу флотационного разделения минералов тяжелых металлов. В способе используется селективный собиратель М-ТФ, представляющий собой смесь дитиофосфата и тионокарбамата с переменным в нем соотношении дитиофосфата и тионокарбамата в зависимости от долей пирита и пирротина в сульфидной руде, от соотношений сульфидов меди и разновидностей сфалерита в коллективном концентрате и операциях селективной флотации.

Изобретение относится к cпособу извлечения ионов кадмия и цинка из природных и сточных вод. Способ включает сорбцию с использованием сорбента и элюирование сорбированных ионов.

Изобретение может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков. Способ переработки цинкового кека включает сульфатизацию олеумом с последующим выщелачиванием сульфатного спека раствором серной кислоты с образованием пульпы.
Изобретение относится к способу селективного извлечения оксида железа и оксида цинка из шламов и пылей газоочисток металлургических агрегатов. Шлам или пыль, техническую воду, щелочь и активные тела в соотношении 4:7:2:3 подают в виде пульпы в реактор агрегата вихревого слоя (ABC) и обрабатывают магнитным полем с заданной частотой и напряженностью.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу извлечения цветных и редких металлов из перерабатываемых производственных отходов, в частности к способу извлечения металлов из вельц-окислов.

Изобретение относится к способу экстракции ионов металлов из водных растворов и может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков.
Изобретение относится к гидрометаллургической переработке труднообогатимых свинцово-цинковых руд. Сущность способа состоит в направлении рудного материала на отсадку с получением первого готового свинцового концентрата, хвостов и промпродукта отсадки, который после измельчения обогащают на концентрационных столах с выделением второго готового свинцового концентрата, отвальных хвостов и промпродукта столов.

Изобретение относится к переработки конвертерных шлаков медного производства. В ванную печь вместе с конвертерным шлаком, углеродсодержащим топливом и кислородсодержащим газом подают клинкер цинкового производства в количестве, определяемом по формуле Мкл=(1,0÷2,0)(3Feкл+14Cкл)Feшл/100, где Мкл - количество подаваемого клинкера, кг/т конверторного шлака, Feкл, - содержание металлического железа в клинкере, мас.%, Скл - содержание углерода в клинкере, мас.%, Feшл - содержание железа в конверторном шлаке, мас.%.

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, а именно к способам гидрометаллургической переработки твердофазных полиметаллических минеральных материалов с целью выделения из них меди и цинка. Измельченный полиметаллический минеральный материал обрабатывают раствором химического реагента и выделяют цинк и медь из раствора. В качестве химического реагента используют гипохлорит щелочного металла с концентрацией не менее 6 гл по элементному хлору в растворе, содержащем гидроксид щелочного металла в количестве, обеспечивающем рН среды не менее 8, при соотношении твердой и жидкой фаз 1: в течение не менее 5 минут при постоянном перемешивании со скоростью не менее 120 обмин при температуре от 30 до 50°C. Полученная после контакта смесь вновь разделяют на твердую и жидкую фазы для последующего осадительного или сорбционного концентрирования меди и цинка. Техническим результатом является извлечение в раствор в промышленных концентрациях цинка и меди при минимальном выходе свинца, железа и мышьяка. 2 табл., 3 пр.

Наверх