Способ переработки концентратов и полупродуктов, содержащих цветные и редкие металлы
. Qc, ОП И(.АНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ (и) 570650
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.04.76 (21) 2350531/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32
Дата опубликования описания 29,09.77 (51) M. Кл2 С 22В 3/00
В 02В 13/00
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (53) УДК 622.735(088.8) (72) Авторы изобретения
Т. С. Юсупов, Е. А. Кириллова и E. Н. Жирнов
Институт геологии и геофизики Сибирского отделения АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КОНЦЕНТРАТОВ
И ПОЛУПРОДУКТОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЦВЕТНЫЕ И РЕДКИЕ
МЕТАЛЛЫ
Изобретение относится к области химической металлургии цветных и редких металлов и может быть использовано при гидрометаллургической переработке окислов, силикатов, сульфидов и незавершенных продуктов пирои гидрометаллургического передела (огарки, кеки, твердые остатки после выщелачивания, штейны и др,).
Известен механо-химический способ переработки упорных продуктов цветных и редких металлов, например касситерита, основанный на сверхтонком измельчении продукта в высокоэнергонапряженных мельницах (планетарных, вибрационных, струйных и других), с переводом измельченного материала в химически активное состояние с последующим выщелачиванием.
Недостатком этого способа является длительность измельчения и высокие энергозатраты. Например, для превращения касситерита в растворимую форму время измельчения в планетарных мельницах составляет 30 мин, а в вибрационных — около 150 часов.
Цель настоящего изобретения — разработка способа растворения химически стойких минералов и продуктов, позволяющего повысить степень извлечения ценных компонентов и резко сократить время измельчения.
Это достигается тем, что процесс измельчения ведут в присутствии металлов, способных вытеснять водород из кислот и щелочей. Металлы, превращаясь в тонкодисперсное состояние, за счет механических деформаций повышают свою химическую активность, в несколь5 ко раз возрастает скорость выделения водорода при реакции с растворами кислот.
При измельчении образуется гомогенная смесь активированных металлов с частично (поверхностно) аморфизированными минера10 лами, и при взаимодействии смеси с растворами кислот (например, соляной или серной) . выделяется атомарный водород, восстанавливающий металл из природного или технического продукта, так как вводимый металл нахо15 дится в аморфном слое минерала или продукта. Атомарный водород, как известно, значительно более активный восстановитель, чем молекулярный. Восстановленный из соединения металл переходит в жидкую фазу.
20 Измельчение проводится в воздушной среде.
Неизбежно натираемое железо от шаров и стенок мельницы повышает количество выделяющегося водорода, В ряде случаев целесообразно вводить в
25 процесс металл, извлечение которого предусмотрено гидрометаллургической переработкой. Например, при растворении цинковых концентратов вводить цинк, железных руд— железо. Данный прием упрощает дальнейшее
30 извлечение металлов из жидких сред.
570650
Таблица 2
Извлечение в раствор, 0
Концентрация
Н БО4 г/л
Вводимый металл
44,8
Без измельчения и без металла
10,1
47,8
54,4
51,0
10,7
Измельчение без добавки металла
97,9
21,3
97,8
21,9
97,2
56,6
70,6
85,1
69,2
84,0
Таблица 1 з
Цинк
15 Цинк
Железо
Железо
Извлечени е тантала в раствор, у
Время измельчения мин
Извлечение олова в раствор, о;
Вводимый металл
70,2
91,6
15
74,7
94,1
97,3
15,0
82,0
Железо
Железо
Алюминий
61,6
78,7
Не вводят
Не вводят
Составитель К. Усаторре
Техред Л. Гладкова
Корректор Л. Брахнина
Редактор Д. Павлова
Подписное
Заказ 2097/1 Изд. № 727 Тираж 778
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Пример 1. Касситеритовый концентрат, содержащий 46% $п и 2,35 Та, измельчают в планетарной мельнице типа М-3 в воздушной среде в присутствии железа или алюминия в количестве, не ниже стехиометрического содержания олова. Навеска концентрата составляет 20 — 50 г. После измельчения продукт растворяют в полуконцентрированной соляной кислоте при 80 — 100 С в течение 1 часа.
Результаты опытов приведены в табл. 1.
При эквивалентном времени диспергирования введение металла позволяет увеличить извлечение олова на 59,7 и тантала на 8,6% при измельчении 5 мин и соответственно на
12,1 — 15,3/в олова и 12,9% тантала при измельчении 15 мин.
Пример 2. Цинковые кеки, представляющие собой нерастворимые остатки сернокислотного выщелачивания продуктов отжиг а сфалеритового концентрата, содержат 20,0%
Zn, 1,3о/о Си, 4,8 /о Pb. Указанный продукт:в количестве 30 — 60 г измельчают в течение
5 мин без добавки и с добавками металловвосстановителей. Растворение измельченного продукта ведут в H SO4 при 60 в течение
1 часа при Т: Ж = 1,8. При введении металлов концентрация кислоты пропорционально повышается. Результаты экспериментов приведены в табл. 2.
Повторное выщелачивание кеков без из20 мельчения позволяет перевести в раствор 44,8—
47,8P Zn, а использование измельчения в планетарной мельнице увеличивает растворение на 8,8 — 9,8%. При введении цинка или железа извлечение этого металла возрастает до
25 84 — 85%, чего без добавок металлов достичь невозможно.
Затраченный при измельчении цинк возвращается в виде готового продукта при электролизе.
30 Таким образом, сверхтонкое измельчение представляет собой перспективную технологию, которая может заменить применяемый в настоящее время способ вельцевания кеков при 1150 — 1200 С, цинковые возгоны которого
35 направляются на сернокислотное выщелачивание, Формула изобретения
Способ переработки концентратов и полу40 продуктов, содержащих цветные и редкие металлы, включающий сверхтонкое измельчение материала и последующее выщелачивание кислотами или щелочами, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения цен45 ных компонентов и сокращения времени измельчения, последнее ведут в присутствии металлов, способных вытеснять водород из кислот и щелочей.
