Способ переработки мышьяксодержащих полупродуктов

 

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЫШЬЯКСО- ДЕРЖА1Ц1-1Х ПОЛУПРОДУКТОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ, включающий автоклавное вьпц<-лачивание в аммиачно-карбонатном растворе, последующую очистку раствора от мышьяка, дистилляцию аммиака и углекислоты с получением мышьяксодержащего кобальтового концентрата и его последующее растворение в кислоте, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения и разделения цветных металлов и сокращения расхода реагентов, растворение концентрата ведут в жидкой органической кислоте в течение 1-3 ч при загрузке сухого концентрата 7-70 кг на 1 м' кислоты.

СООЗ СОВЕтаНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН щ)5 С 22 В 3/16//3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ @Р1,1 ч1 с, „,31Hl.

Т

1 tj jl .1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 2395329/02 (22) 02. 08. 76. (46) 07.08.92. Бюл. ¹ 29 (71) Государственный проектный и научно-исследовательский институт нГипроникель (72) В.Л.Коновалов. М.Л.Навтанович, В.Л.Хейфец, Г.П.Красников, Е.М.Шалыгина, Н.Т.Дундуков и A.È.Âàíæà (53) 669.243.4 (088.8) (56) Труды института "Гипроникель", вып.22, Л., 1965, с. 84-86. (54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЬ1ШЬЯКСОДЕРЖАЦИХ ПОЛУПРОДУКТОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛИзобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к гидрометаллургическому производству никеля и кобальта.

Известен способ переработки мышьяксодержащих полупродуктов цветных металлов, включающий автоклавное выщелачивание в аммиачно-карбонатном растворе, последующую очистку раствора от мышьяка, дистилляцию аммиака и углекислоты с получением мышьяксодержащего кобальтового концентрата и его последующее растворение в кислоте.

Недостатки этого способа следующие: растворение концентрата в серной кислоте, требующее расхода восстановителя, например сернистого ангидрида, и приводящее к значительному переходу мышьяка в раствор, очистка сульфатного раствора от мышьяка с осаждением его с железом при повышен„„5Ц „„604352 А1

ЛОВ, включающий автоклавное выщ лачивание в аммиачно-карбонатном растворе, последующую очистку раствора от мышьяка, дистилляцию аммиака и углекислоты с получением мышьяксодержащего кобальтового концентрата и его последующее растворение в кислоте, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения и разделения цветных металлов и сокращения расхода реагентов, растворение концентрата ведут в жидкой органической кислоте в течение 1-3 ч при загрузке сухого концентрата 7-70 кг на

1 мэ кислоты ной рН, требующая расхода железа и щелочи и приводящая к дополнительным потерям металлов, особенно меди и цинка с осадками, сложность схемы и наличие большого количества трудоемких операций фильтрации, выделение в газовую фазу ядовитого мышьяковистого водорода при растворении концентрата в серной кислоте. (лЭ i

Ql

ЬЭ

С целью повышения. степени извлечения и разделения цветных металлов и сокращения расхода реагентов, растворение концентрата ведут в жидкой органической кислоте в течение 1-3 ч при загрузке сухого концентрата 770 кг на 1 м кислоты.

Способ осуществляется следующим образом. Проводят автоклавное выщелачивание в аммиачно-карбонатном раФ створе мышьяксодержащих полупродуктов цветных металлов, затем проводят очи60435 стку раствора от мышьяка, дистилля-. цию аммиака и углекислоты. Растворение полученного мышьяксодержащего кобальтового концентрата ведут в жид5 ких органических кислотах (например, алифатических или алициклических карбоновых, алкилфосфорных) в конце технологического цикла в течение

3 ч при загрузке сухого концентрата в количестве 7-70 кг на 1 м органической кислоты с возвратом мышьяксодержащего нерастворимого остатка (после выделения цветных металлов растворением их в органической кислоте) на стадию аммиачного вьпцелачивания в автономном аппарате, где нерастворимый остаток обрабатывают аммиачно-карбонатным раствором для перевода в раствор остаточного коли- 20 чества цветных металлов. Остаточный кобальт доиэвлекается и раствор возвращается на стадию очистки от основной массы мышьяка.

Для лучшего отделения органическо- 25

ro раствора от нерастворимого остат— ка по окончании растворения смесь обрабатывают водой в количестве от

0,5 до 0,05 к объему смеси, причем промывная вода многократно (10— 30

20 раз) оборачивается, а затем направляется в узел аммиачно-карбонатного растворения для извлечения из нее полезных компонентов. Таким образом, нет сбрасываемых продуктов, что и сокращает потери кобальта, ни35 келя, меди, обеспечивая повышение их извлечения иэ мышьяксодержащих полупродуктов.

Дробная реэкстракция металлов из органических растворов и дальнейшее глубокое разделение металлов осуществляются известными способами. Органические кислоты при реэкстракции металлов практически полностью регене45 рируются. Твердые органические кислоты перед употреблением расплавляются.

Расходы минеральных кислот, применяемых для реэкстракции, стехиомет. рические по отношению к экстрагируемым металлам.

Пример 1. 116,5 г (в пересчете на сухой вес) концентрата следующего состава, %: 19,8 Ni:, 13,7 Со, 12, 3 Си, 0,31 Fe.и 3,8 As растворяют

55 в 5 л жирных кислот Ст-Сь в течение

1 ч при 90-95 С. Загрузка концентрата

I составляет 23,3 кг на 1 мэ жирных

2 4 кислот. В результате растворения получен органический раствор с содержанием, г/л: 4,11 Ni, 2,32 Со, 3,.1

Си, 0,016 Fe, 0,016 As. Извлечение металлов в органический раствор составило, %: 90,6 Ni, 74,0 Со, 100 Си, 19,3 Fe, 0,10 As.

Наряду с органическим раствором получено 22,9 г нерастворимого остатка, содержащего 10,4 Со и 18,4% As.

20 г этого нерастворимого остатка растворяют в автономном аппарате в

500 мл аммиачно-карбонатного раствора, содержащего 100 г/л аммиака и

60 г/л углекислоты, при 20-30 С в течение 3 ч. В результате растворения были получены раствор с содержанием

4 г/л кобальта и 4,3 г нерастворимого остатка с содержанием кобальта

1,3%.

Извлечение кобальта в аммиачнокарбонатный раствор составило 98,8%.

Пример 2. 1, 17 г концентрата состава, приведенного в примере 1, растворяют в 83,5 г (98 мл) стеари -" новой кислоты, которую предварительо но расплавляют при 90-95 С в течение

2 ч.

Загрузка концентрата составляет

12 кг на 1 м стеариновой кислоты. B результате процесса получен органический раствор, содержащий, г/л: 2,5

Ni, 1,75 Со, 1,8 Си, 0,016 Fe и 0 009

As. Извлечение металлов в органический раствор составило, %: 90 5 Ni, 92 Со, 100 Си, 37 Fe и 1,7 As.

Нерастворимый остаток, содержащий

10% кобальта, был образован аммиачно-карбонатным раствором состава, приведенного в примере 1, при этом

99% кобальта перешло в аммиачный раствор.

Пример 3. 6,? r концентрата состава, %: 23,2 Ni, 15,0 Со, 19,8 Си, 0,12 Fe, 1,3 As растворяют в 96 мл нафтеновых кислот при 90О

95 С в течение 1,5 ч. Загрузка концентрата составляет 70 кг на.1 м нафтеновых кислот. В результате про- цесса получен органический раствор состава, г/л: 29,2 Ni, 18 2 Со, 24,3

Си, О, 13 Fe, 0,015 As. Извлечение металлов в органический раствор составило, %.: 94,5 Ni 91 Со, 97,7 Си, 78

Fe, 0,89 As.

Нерастворимый остаток был обработан аммиачно-карбонатным раствовом, 604352

Редактор Е.Гиринская Техред M.Moðãåíòàë Корректор H COKOB08

Заказ 3469 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 при этом 98,5, кобальта перешло в раствор.

Пример 4, 0 75 г концентрата состава, приведенного в примере 1,растворяют в 107 мл ди-2-этилгексилфосфорной кислоты при 90-95"С в течение 3 ч.

Загрузка концентрата составляет

7,0 кг на 1 м ди-2-этилгексилфосфорной кислоты. В Результате получен органический раствор следующего состава, г/л: 1,10 Ni, 0,88 Со. Извлечено в раствор 75 . М и 85% Со.

Нерастворимый остаток был обработан аммиачно-карбонатным раствором, при этом 98,9 кобальта перешло в

10 аммиачный раствор.