Способ автоклавного рафинирования медных сульфидных концентратов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистичесиих

Республик (72ОО39 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.03.77 (21) 2468161/22-02 с присоединением заявки М (23 ) П риори тет

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень X 9

Дата опубликования описания 10.03,80 (51)M. )(.л, С 22 В 3/00

1Ъвударствепвй кеиитвт

СССР ав авлаи нзобретеиик и втхрыткй (SB) УД 66g.334. . 1/4 { 088.8 ) С. И. Соболь, В. А. Гутин, T. M. Фраш, А. С, Крылов, В. Я. Позняков, В. Л. Сьшко и В. И. Волков (72) Авторы изобретения

Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов Гинцветмет и Комбинат "Североникель" им. В. И. Ленина (71) Заявители (54) СПОСОБ АВТОКЛАВНОГО РАФИНИРОВАНИЯ МЕДНЫХ

СУЛЬФИДНЫХ KOHLI EHTPATOB

1

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к области автоклавной очистки сульфидов меди от менее электроположительных, чем медь, металлов, таких как никель, кобальт, цинк, железо, свинец и т.п.

Известен способ автоклавного рафинирования медных сульфидных концентратов от никеля, железа и других менее электроположительиых металлов, включающий вьпцелачивание серной кислотой при повышенных температуре и давлении с l»o» дачей кислорода в пульпу (lj

Недостатком этого способа является необходимость поддержания постоянного высокого парциального давления кислорода, что делает процесс очистки неустой чивым и приводит либо к недостаточной степени извлечения примесей, либо к зпа20 чительному переводу меди в раствор; кроме того, рафинирование ведут при температуре до 110 С, когда скорость процесо са мала.

11редложенный способ отличается тем, что вышелачивание проводят при 190о

220 С, а количество подаваемого в пульпу кислороде составляет 55-230 нм на

Ъ

1 т металлов-примесей. Это позволяет интенсифицировать и стабилизировать процесс рафинирования, а также повысить селективность отделения меди от металлов-примесей, Сущность предложенного способа заключается в том, что расход кислорода соответствует переводу в раствор меди в количестве, эквивалентном суммарному количеству удаляемых рафинированием металлов-примесей. Кислород активно и нацело реагирует на начальной стадии процесса с преобладающими по массе сульфидами меди, и дальнейшее рафинирование протекает в нейтральной атмосфере; растворенная медь, в свою очередь, взаимодействует с сульфидами менее электроположительных металлов. Регулирование подачи кислорода можно осушествлять по концентрации меди в конечном раст0039

Состав концентрата, %: медь 67,6; никель 4,25; кобальт 0,4 железо 4,6; сера 21,6. Крупность 100% минус

44 мкм. Медь представлена и виде ми нералов халькозина и борнита; никель в виде хизлевидита; железо частично и виде борнита, частично в виде магнетита.

В автоклав емкостью 4,0 л с механи10 ческим перемешиванием пульпы с электро богревом реактора загружают 1,0 кг концентрата и 2,5 л раствора серной кислоты с концентрацией 75 г/л и подают кислород(21,0 нм ) до общего давления

15 16 ати, что составляет 220 нм на 1 т

3 металлов-примесей, Включают перемешивание и обогрев. Весь кислород расходуется в процессе нагрева; температуру доводят до 200+10 С и выдерживают пульпу при интенсивном перемешивании в течение 2 ч. Затем автоклав охлаждают, осадок отделяют на вакуум-воронке и промывают.

Состав продуктов рафинирования приведен в табл. 1.

Т а блица

Медь 1 Н1

Продукт

Рафи пиров а нный концентрат, %

0,07 002 0,05 21,6

16,6 1,5 20,6

Раствор, г/л

0,32

6,7

Эффективность рафинирования по никелю 98,4%; по кобальту 95,0 /ц по железу

98,9%. Извлечение меди в раствор 0,34.

<о

По известному способу для того же масштаба переработки извлечение меди в раствор 16,8-37,3% при извлечении никеля 78, 7-93,7%.

Пример 2. Концентрат от флотационного разделения файнштейна (см. пример 1) рафинируют в 12-.колонном аппарате общим обьемом 3,7 м при аналогичной примеру 1 подаче кислорода;,тем0 Ю пература пульпы по колоннам 170-180 С; время обработки 60-70 мин. Рафинированный концентрат содержит, %: медь

73-74; никель 0,5-0,6; кобальт 0,130,17; железо 0,35»0,50; концентрация меди в конечном растворе 2,5-4,7 г/л.

Степень очистки концентрата,%: от никеля 80-90; от кобальта 60-70; от железа 80-90.

72 воре, которую поддерживают в пределах

0,3-3,0 г/л, Время обработки пульпы при 190-220 С 1,5-2,5 ч.

Расход кислорода при рафинировании зависит от состава исходного концентрата; пределы изменения его соответствуют.: нижний - рафинированию чисто медно-свинцового материала; верхний - чисто медно-железного, например чистого калькопирита или борнита. Для полиметаллических концентратов величину подачи кислорода в исходную пульпу задают в указанных выше пределах.

После разделения пульпы концентрат с повышенным содержанием меди и растворы, содержащие такие металлы, как никель, кобальт железо, цинк и т.д., перерабатывают известными способами„При рафинировании медно-свинцовых концентратов свинец переводят из сульфидной формы в сульфатную, что позволяет легко отделять его от сульфидов меди известными способами обогащения.

Пример 1. Рафинирование .медного концентрата от флотационного раздепения медно-никелевого файнштейна.

Пример 3, Рафинирование медносвинцового концентрата.

Химический состав, %: медь 30 8; свинец 11 0; цинк 3,4; железо 3,42; сера общая 10,5; окись кремния 31,0, Минеральный состав: борнит, халькозин, галенит, сфалерит, кварц; минералы находятся в тонком прорастании, исключающем прямое флотационное разделение.

Способ выполнения рафинирования аналогичен примеру 1. Кислород подают из расчета 55 нм /1тсвинца; ;180 нм -1 т

Ъ Ь цинка и 230 нм /1 т железа, что составляет всего 19,6 нм (давление в автоклаве доводят до 15 ати) или

110 нм на 1 т металлов-примесей. ТемЪ пература 210 + 10 С.

Состав продуктов рафинирования приведен в таблице 2.

720039

Таблица 2

Медь I Железо U инк винец

Продукт

Серная кислота

N окисле нный

Концентрат, %

Раствор, г/л

29,3

0,49 0>39 10,3

11,5 11,7

9,8

9,6

Составитель А. Важина

Редактор Н. Корченко Техред Э. Чужик Корректор Г. Назарова

Заказ 10166/19 Тираж 694 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Степень рафинирования: по цинку

87,4%; по железу 84,3%; превращение сульфидного свинца в сульфатный 95%.

Извлечение меди в раствор 3,1%.

Как следует из приведенных примеров, наилучшие результаты получаются при поддержании температуры рафинирования в пределах 190-220 С (см. примеры 1 и

3). При понижении температуры ниже указанной (пример 2) снижается извлечение металлов-примесей в раствор, т.е. степень очистки.

Концентрация меди в растворе определяет потери меди с растворами рафинирования. Как видно из примера 1, концентрация меди в растворе около 0,3 г/л обеспечивает практически полное удаление в раствор металлов-примесей, Высокая селективность растворения достигается и при повь шении концентрации до 3,0 г/л.

Увеличение содержания меди в растворе по сравнению с укаэанными величина35 ми приводит к повышенным потерям меди с растворами рафинирования, т.е. к снижению селективности.

Из примеров видно также, что расход кислорода в пределах 220-230 нм /т

Ъ металлов-примесей обеспечивает очистку ко щентрата от никеля, кобальта и желе-за (прпмер 1) расход кислорода, а

55 нм /т металлов-примесей - от свинца (пример 3).

Формула изобретения

Способ ав токлавного рафинирования мед-ных сульфидных концентратов от никеля, железа и других менее электроположительных металлов, включающий вьпцелачивание серной кислотой при повышенных темпера-: туре и давлении с подачей кислорода в пульпу, отличающийсятем, что. с целью интенсификации и стабилизации процесса рафинирования, повышения селективности отделения меди от металлов-примесей, выщелачивание проводят при 190220 С а количество подаваемого в nynf

3 пу кислорода составляет 55-230 нм на

1 т металлов-примесей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

N 1391151, кл. С 1 А, 1975,