Способ фильтрации промышленных продуктов цинкового производства

 

О п И С А Н И Е (ii)925369

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советскнх

Сацналнстнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ1 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.09.80 (21) 30050)2i22-02 (51) Ì.Kä В 01 D 37/02 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государственный комнтет

СССР не делам нзебретеннЯ н открытиЯ (43) Опубликовано 07.05.82. Бюллетень № 17 (53) УДК 66.067.1 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.05.82 (72) Авторы изобретения П. А. Козлов, А. Ф. Сапрыгин, О. А. Хан, Н. Н. Ушаков, Г. Е. Бобков, А. В. Иванов, В. Л. Аранович, Пен-Чен-С5К, С. Н. Токсабаев и В. М. Дорофеев 1 Чв-

1 йьЫ

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени1 научно-исследовательский горно-металлургический ин итут цветных металлов н Алмалыкскнй ордена Леннна горно-металлургический комбинат им. В. И. Ленина (71) Заявители (54) СПОСОБ ФИЛЬТРАЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ

ПРОДУКТОВ ЦИНКОВОГО П РОИЗ ВОДСТВА

Изобретение относится к области гидрометаллургического производстВа цинка, в частности к фильтрации промпродуктов цинкового производства медных, цинковых и свинцовых кеков.

Известен способ фильтрации пульп, получаемых непосредственно от выщелачивания цинксодержащих огарка или окислов с предварительной подачей в пульпу полиакриламида в качестве флокулятора (Ц.

Ближайшим к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ фильтрации промышленных продуктов цинкового производства, включающий введение перед фильтрацией в суспензию вспомогательного вещества, набор осадка и его последующее удаление (2).

Недостатком известного способа является ухудшение процессов сгущения и фильтрации пульп.

Цель изобретения — интенсификация процесса фильтрации и снижение влажности осадка.

Цель достигается тем, что в способе фильтрации промышленных продуктов цинкового производства, включающем введение перед фильтрацией в суспензию вспомогательного вещества, набор осадка и его последующее удаление, в качестве вспомогательного вещества используют глинозем, фильтрацию пульпы цинкового кека ведут при расходе глинозема 0,8 — 1,0% от веса твердого пульпы, фильтрацию пульпы медб ного кека ведут при расходе глинозема, 0,3 — 0,5 от веса твердого пульпы, фильтрацию пульпы свинцового кека ведут при расходе глинозема 0,4 — 0,7% от веса твердого пульпы.

10 Способ осуществляется следующим образом.

В пульпу медного, цинкового или свинцового кеков с твердой фазой, на 80 — 97% состоящей из частиц размером менее б0 мкм, с жидкой фазой, содержащей б0 — 150 г/л цинка и имеющей рН 05 — 5,2, вводят глинозем (размер частиц 80—

100 мкм) в количестве от твердой фазы

20 пульпы, %: 0,3 — 0,5 для пульпы медного кека, 0,8 — 1,0 для пульпы цинкового кека, 0,4 — 0,7 для пульпы свинцового кека.

С целью равномерного распределения частиц глинозема в слое осадка (получение

25 осадка с одинаковой по всей фильтрующей поверхности пористостью) и перевода составляющей глинозема — гамма модификации окиси алюминия у-А1 0з (содержание соединения гамма модификация окиси алюЗ0 миния у-А1 0з в глиноземе 5 — 15%) в

925369

Таблица 1

Количество глинозема, % от веса твердого пульпы

Производительность фильтра, мз/м2 ч

Влажность осадка, Способ

0,2

0,3

01,4

0,5

0,6

38,6

34,5

32,0

30,7

30,5

41,5

О,67

1,ОЗ

1,04

1,05

1,06 0,3 предложенный

10 известный

Таблица 2

Количество глинозема, % к весу твердого пульпы

Производительность фильтра, м /м ч

Влажность осадка, %|

5р Способ (0,7

Ю,8

<0,9

0,06

О,10

0,11

0,12

0,12 0,05

38,3

31,7

30,6

30,4

30,1

42,7 предложен ный

t1,0

1,1

О им естныи раствор, глинозем на фильтрацию подают в виде пул ьп ы.

Пульпу глинозема получают путем смешения исходного глинозема с частью раствора, взятого из общего объема фильтрата, получаемого в процессе фильтрации соответствующего промышленного продукта, при отношении 5K: Т = 5 — 10: 1. Пульпа промышленного продукта вместе с глиноземом подается на фильтрующую поверхность для набора осадка.

Глинозем в процессе фильтрации способствует образованию осадка с высокой пористостью (объем пор в осадке 80—

83%), что повышает скорость фильтрования и создает пространство для аккумуляции твердых частиц.

Наличие в жидкой фазе пульпы алюминия в виде его иона А1з+ способствует коагуляции частиц с его связыванием в твердую фазу и снижению влажности осадка, т. е. уменьшению содержания в нем маточного раствора. Таким образом, непрореагировавшая часть глинозема непосредственно остается в осадке, а ион алюминия

%13+ связывается в твердую фазу, что предотвращает загрязнение растворов примесями.

Осадок с фильтрующей поверхности сбрасывается в бункер, осадка, а фильтрат поступает в бак фильтрата, откуда часть фильтрата направляется для приготовления пульпы глинозема.

Пример 1. Фильтрация пульпы медного кека.

Содержание твердого в пульпе 400 г/л.

Состав твердой фазы, %: медь 50%; цинк

10%; железо 3 — 4%. Ситовая характеристика твердой фазы

Класс, мкм +100 +50 — 50

Выход класса, % 0,5 11,8 87,7

Состав жидкой: фазы, г/л: цинк 100, железо 0,02.

В сгущенную пульпу медного кека, полученную после цементационной очистки растворов, подавали пульпу глинозема из расчета, чтобы расход глинозема составил

0,2; 0,3; 0,4; 0,5 ; 0;5% от веса твердого пульпы. Затем пульпу медного кека при постоянном перемешивании подавали в фильтр. При этом производительность фильтра при расходе глинозема 0,3 — 0,5% составила 1,04 мз/Ф. ч, а влажность осадка 32%.

Кек с фильтрующей перегородки сбрасывали в приемный бункер. После проведения процесса фильтрации отбирались пробы медного кека с целью определения влажности осадка.

Как видно из табл. 1, повышение расхода глинозема более 0,5% нецелесообразно, так как не происходит существенного улучшения показателей фильтрации, а снижение расхода глинозема менее 0,3 — не дает положительного эффекта по влажности осадка.

Пример 2. Фильтрация пульпы цинкового кека.

Содержание твердого в пульпе 500 г/л.

Состав твердой фазы, %: цинк 17 — 25; свинец 2 — 7; железо 15 — 35. Цинк представлен, в основном, в виде его окислов, ферритов и силикатов. Ситовая характеристика твердой фазы

Класс, мкм +100 +50 — 50

Выход класса, % 0,6 1,3 98,1

Состав жидкой фазы, г/л: цинк 70 — 150, железо 0,30, медь 0,5.

В сгущенную пульпу цинкового кека, полученную после выщелачивания огарка, подавали пульпу глинозема из расчета, чтобы расход глинозема составил 0,7; 0;8;

0,9; 1,0; 1,1% от веса твердого пульпы. Затем пульпу при постоянном перемешивании подавали в фильтр. При этом производительность фильтра при расходе глинозема

0,8 — 1,0 /в составила 0,11 мз/м2. ч, а влажность осадка 30,6%.

Кек с фильтрующей поверхности сбрасывалая в приемный бункер. После проведения процесса фильтрации отбиралась проба осадка для определения его влажности.

60 Как видно из табл 2, повышение расхода глинозема более 1,0% нецелесообразно, так как существенного улучшения показателей фильтрации не происходит; снижение расхода глинозема менее 0,8% не дает зна65 чительного положительного эффекта.

925369

Пример 3. Фильтрация пульпы свинцового кека.

Содержание твердого в пульпе 600 г/л.

Твердая фаза представлена в основном сульфатом, окислом, силикатом свинца.

Состав твердой фазы, %: свинец 20 — 45; цинк 3 — 15, железо 3 — 10. Ситовая характеристика твердой фазы

Класс, мкм +100 +50 — 50 16

Выход класса, % 1,2 2,5 96,3

Таблица 3 30

Количество глинозема, % к весу твердого пульпы

Производительность фильтра, мз/м2 - ч

Влажность осадка, Способ!

О,З

6,4 (0,6 ,0.7

9,8

l41,7

32;4

31,2

30,9

30,9 40

45,б (О,ОЗ

0,05

0,05

О,Об

О,Об

0,02 предложенный известный

Как видно из табл. 3, повышение расхода глинозема более 0,7% не дает увеличения положительного эффекта, а сниже- 45 .ние расхода глинозема менее 0,4% нецеле:сообразно, так как нет существенного повышения .показателей фильтрации:

:Состав жидкой фазы, г/л: цинк 60 — 140, железо 0,50.

В сгущенную пульпу свинцового кека 15 после выщелачивания вельц-возгонов подавали пульпу глинозема из расчета, чтобы расход глинозема составил 0,3; 0,4; 0,6;

0,7; 0,8% от веса твердого пульпы. Затем пульпу перемешивали и подавали в фильтр. 20

При этом производительность фильтра при расходе глинозема 0,4 — 0,7% составила

0,05 м /м . ч, а влажность осадка 31,2%.

Кек с фильтрующей перегородки сбрасывался в приемный бункер. 25

После проведения процесса фильтрации

:отбирались пробы свинцового кека с целью определения влажности осадка.

Таким образом, данные, приведенные в примерах 1, 2 и 3, показывают, что в предлагаемом способе при использовании в качестве вспомогательного вещества глинозема его оптимальный расход составляет, % от веса твердого пульпы: при фильтрации пульпы медного кека — 0,3 — 0,5; при фильтрации пульпы цинкового кека—

0,8 — 1,0; при фильтрации пульпы свинцо-. вого кека — 0,4 — 0,7.

Использование способа обеспечивает по сравнению с известным повышение производительности фильтровального оборудования в 2,2 — 3,4 раза и снижение влажности осадка на 10,8 — 14,7% (абс).

Формула изобретения

1. Способ фильтрации промышленных продуктов цинкового производства, включающий введение перед фильтрацией в суспензию вспомогательного вещества, набор осадка и его последующее удаление, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса фильтрации и снижения влажности осадка, в качестве вспомогательного вещества используют глинозем.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фильтрацию пульпы цинкового кека ведут при расходе глинозема 0,8—

1,0% от веса твердого пульпы.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фильтрацию пульпы медного кека ведут при расходе глинозема 0,3 — 0,5% от веса твердого пульпы.

4. Способ по п. 1, отл и ч а ющийся тем, что фильтрацию пульпы свинцового кека ведут при расходе глинозема 0,4—

0,7% от веса твердого пульпы, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Кузькин С. Ф., Небера В. Н. Синтетические флокулянты в процессах обезвоживания. М., 1963, с. 161 — 165.

2. Авторское свидетельство СССР

709129, кл. В 01 D 37/02, 1980.