Изобретение относится к производству цветных металлов и может быть использовано при гидрометаллургической переработке любых концентратов, содержащих сульфиды меди и железа.

Известен способ автоклавной азотнокислой переработки медных сульфидных концентратов (1) .

Недостатком данного способа является невысокое извлечение меди в раствор.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ вскрытия медных сульфидных концентратов азотной кислотой в автоклавах с получением элементарной серы t2) .

Недостатком этого метода являются существенные потери серы с железистым яроэитным осадком (до 30-351 от исходного содержания в концентрате), частично снизить которые можно лишь путем дальнейшей переработки осадков, пирометаллургическими приемами, сопровождающимися загрязнениями окружающей среды окислами серы.

Цель изобретения вЂ” повышение выхода элементарной серы и иэвелечения

5 меди.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу вскрытия медных сульфидных концентратов азотной кислотой в автоклавах с получением элементарной серы, в водную суспензию концентрата с Т:Ж = 1:2, нагретую до 60-70 С, добавляют раствор нитрата железа в расчете 4,4-4,5 г/г меди, пульпу при перемешивании выдерживают в автоклаве в течение 30-40 мин, затем добавляют азотную кислоту в расчете 2,3-2,4 г/r меди до Т:Ж =

"-1: 3-4) и выщелачивание ведут при

zo 110-115 С в течение 1,3-1,5 ч.

Благодаря такому осуществлению процесса, редокс-потенциал в пульпе достигает значений, способствующих окислению сульфидной серы в основном

9814413

IHa 78-803;) до элементарной. При этом железо гидролизуется до гематина на 97-99 .

Пример. Для опытов используют халькопиритный концентрат с тониной помола 6,3-40 мк и содержащий основные компоненты,, : Г. и 20,0;

Ее 30 2; S „ 35 3.

Навеску медного концентрата в количестве 10 r загружают в автоклав, заливают 20 мл воды « нагревают при перемешивании до 60-70 С . Затем до43 бавляют 8 мл раствора нитрата ок си железа (1100 -/л1 и при перемешивании выдержива40т в автоклаве в течение 30-40 мин. Далее в пуг1ьпу дозируется 16 мл эаствор а азотной кислоты (288 г/л) и при 110- 115 С в течение 1, 3 1, 5 ч проводится выщелачиваф 3,3тем пульг1у охлажС и фильTГ3уют . фильтрат (44" 55-60 (е 3,4г ие концентра T дают до 50-60 содержит, г/и:

"4,5 ..

B I1ppäварит ельных опытах исслеОтношение Т: Ж, мас, Извлечение, ( г . ; 4

I: - 4,6

f !

1:7,6

TBмп pBTypB:., С г

120 160

4 ! ! 10 420 160 1 110 4 1204, 60 110, 120;;60 1;10

Сц в раствор

86,0 86,4

97,0

14Е в раствор (8 1 О 7

l8,б 22,3 8,3 8,1 7,.1 8,4 80,7 41,9

",, ч

35,7 11, О 56,46 - 45 33,1 0,.90 40,8 23,8

60,1

Иэ табл. 1 видно, что при 160 С можно достичь повышения выхода элементарной серы до 56,6-69,0, если поддерживать определенное соотношение Т;Ж. Однако эти величины не могут быть удовлетворительными. Дальнейшего же увеличения выхода элементарной серы достичь не удается, причиной чего является повышение значения окислительного потенциала азотноЙ кислоты (0,9-1,3 B) в начальной стадии процесса выщелачивания в этих условиях, Последующие опыты показывают, что постепенное повышение окислительно!

>О го потенциала, достигаемое дозированием азотной кислоты в предварительно приготовленную водную суспенэию концентрата (До Т:Ж =- 1:Z), позволяет уже при 110-115 С г1ри конечном

Т:Ж = 1:4 за 1,5-2,0 ч повысить выход элементарной серы до 65!. Извлечение

S эл. в кек 2,6 6,4 28,6

44уются ззаимодействие азотноЙ кислоты с х.-4лькопиритным концентратом в автоклавах при раз.личных Tемператуpax и отношениях Т:Ж. Результаты этих

I40 Опытов, где <о44центрация кислоты и

Г4родолжитепьность BcKpI. T«R найдены .-1КСг1ЕРИ41Г НтапhiiO 11 RBRRTCR ОП1ИМаЛЬвЂ”

Г4риг3едг 44ы B табл, 1 . Реэ,льтаты азо гнокислот но4 О авт Окл4а4зно4 0 вскрытия медногo коii!, Bнтрата в зависимост«

От Отноше..4:ия I:Æ, т.-и:.=pBTypbl проц е с с B . Ko Hit !3 I-I т р,-4,„я 4 Г,4 „2 9 О г / л .

Продолжите14ь:4осTь О: 4тoB 2 4 при о 40 С, "4 -4 при 12Г4 С и 20 мин пр 1 160 С, 20 а б л и ц э 1 меди и р,1 B To и га кже Овышг30 т ся с о

87,6 до 98, а железа уменьшаегся с 18 6 до б, 3 по сра4344снию с непосредст43енным D ..Iùo4IB 4«ванием концент4зата раствором азотной кислоть4 (табл, 1), Резервом дальнейшего повышения

Степени окисления сульфидной серы до элементарной является уменьшение

Окислительного потенциала среды до

0 4 0 6 Б чеГО мОжнО дОстичь лишь применением разоавленной азотной кислоты до 10-12 мас.. - .. Однако этой

Онцентрации недостаточно для поддержания нужного потенциала на протяжении всего 4роцесса выщел.-4Ч4ивания с точки зрения иэв.печения меди в раствор (не выше 80::), Установлено, чTo поддержани указ«нного Окислительно-о потенциала возможно осуцеств. ением процесса выщелачивания путем добавления в предТ а бл и ц а 2

5 эл. в кек

88,6

56,1

62,8

94,1

96,2

72,4

97,3

98,0

81,1

98,0

80,0

5 9814 варительно приготовленную и нагретую до 60-70 С водную суспензию концентрата (до Т:Ж = 1:2) раствора нитрата окиси железа с расходом

4,4-4,5 г/г Си, перемешиванием в течение 30-40 мин в автоклаве, дальнейшим дозированием раствора (280-

290 г/л) азотной кислоты с расходом

2,3-2,4 г/г Си и выдерживанием полученной пульпы в течение 1, 3-1,5 ч при 110-115 С в автоклаве, При этом рабочее давление в автоклаве достигает 14-15 атм, а окислительный потенциал среды постепенно повышается

1 2 0 992

2 30 991

3 3,5 98,7

4 40 984

5 4,4 98,6

6 4,5 98,8

7 5,0 98,0

Как видно из табл. 2, расходом нитрата окиси железа можно регулировать как степень окисления серы до элементарной, так и степень извлечения меди и железа в раствор. Так при расходе Fe(NO ) ниже 4,0 г/г Си происходит повышение окислительного потенциала среды за счет увеличения доли азотной кислоты в реакционном объеме, следствием чего и является

r уменьшение выхода gp и Ге в кек но 4О увеличение извлечения меди в раствор.

При расходе Fe(NO )> выше 4,5 r/ã

Си картина меняется: потенциал принимает значение ниже необходимого для эффективного вскрытия концентрата. При расходе 4,5 г/г Си при 110 С о за 1,5-2,0 ч удается получить до 803 сульфидной серы в элементарной форме, 98,8i меди в растворе и 98 Ге в кеке.

Таким образом, проведение процесса выщелачивания медного сульфидноro концентрата по описанной схеме позволяет вести процесс с созданием

55 благоприятного окислительного потенциала среды для окисления серы в основном до элементарной (на 80 ;), извлечения меди в виде нитратной (на

13 6 с 0,4 до 0,,8 В, что позволяет получить до 804 сульфидной серы в виде элементарной, 98-993 меди в виде нитратной и осадить в виде гематита

97-981 железа. Полученные результаты представлены в табл. 2, Результаты азотнокислотного автоклав" ного выщелачивания медного концентрата в зависимости от добавления в водную суспензию концентрата с дальнейшим дозированием азотной кислоты (290 г/л) до Т:Ж = 1:4 (мас,3) . Температура 110 С, время

2 ч.

98-9".". -) и железа в виде гематита (на 97 98 ;;) в кек и осуществлять выщелачивание в достаточно мягких температурнах режимах, не выше 115 С. о

Формула изобретения

Способ вскрытия медных сульфидных концентратов азотной кислотой в автоклавах с получением элементарной серы,отличающийся тем, что, с целью повышения выхода элементарной серы и извлечения меди, в водную суспензию концентрата с

Т:Ж = 1;2, нагретую до 60-70 С, добавляют раствор нитрата железа в расчете 4,4-4,5 г/г меди, пульпу при перемешивании выдерживают в автоклаве в течение 30-40 мин, затем добавляют азотную кислоту в расчете 2,32,4 г/г меди до Т:Ж = 1:(3-4) и выщелачивание ведут при 110-115 С в течение 1, 3-1, 5 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Исматов Х.Р, и др. Материалы

Всесоюзной конференции по комплексному использованию руд и концентратов. 22-24 марта !976, ин-т металлургии AH СССР. М., 1977.

2..Патент ФРГ Ч 2232570, кл, С 22 В 3/00, 1975.

Способ вскрытия медных сульфидных концентратов

Способ извлечения меди из вторичного медьсодержащего сырья // 973649

Способ удаления настылей в газоходах металлургических агрегатов // 969768

Способ переработки металлических отходов меди и сплавов на ее основе // 960288

Шихта для плавки сульфидных медьсодержащих материалов // 954469

Способ получения высокодисперсного медного порошка // 933769

Способ получения медного порошка // 926050

Способ охлаждения гранулированных материалов // 922167

Способ извлечения меди из отходов // 908891

Покровно-рафинирующий флюс для меди и ее сплавов // 897876

Способ извлечения тяжелых цветных металлов из отходов производства // 2102506

Способ получения меди из отходов производства // 2104318

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к способам получения меди из медьсодержащих отходов производства

Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов // 2106415

Способ осаждения ионов тяжелых металлов из водных растворов // 2113519

Выщелачивание в присутствии абразива // 2114197

Изобретение относится к способу выщелачивания меди и/или никеля из источников, содержащих медь и/или никель

Способ десорбции металла // 2116363

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, а именно к способу десорбции металла с насыщенного сорбента, и может быть использовано в гальванотехнике для оформления замкнутого безотходного (по металлу) производства, при решении экологических задач

Способ извлечения меди пирометаллургическим методом // 2116366

Изобретение относится к области металлургии, в частности к переработке медьсодержащих техногенных отходов с извлечением из них меди пирометаллургическим способом

Способ гидрометаллургического извлечения // 2124573

Изобретение относится к гидрометаллургии

Способ получения металлического порошка, оксидов меди и медной фольги // 2126312

Способ взвешенной плавки сульфидного сырья // 2130975

Изобретение относится к способу взвешенной плавки сульфидного тонкоизмельченного сырья, содержащего металлы, такие как медь, никель и свинец, с использованием кислородного обогащения