СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО МЕДНО-ЦИНКОВОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО ЖЕЛЕЗО Российский патент 2002 года по МПК C22B3/04 C22B19/00 

Описание патента на изобретение RU2193604C2

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам переработки сульфидного сырья, содержащего цветные металлы.

Известен способ извлечения цинка из цинксодержащего сульфидного материала [патент США 4505744, от 19.03.1985. Извлечение цинка из цинксодержащего сульфидного материала], в состав которого входит также железо и свинец, по которому материал выщелачивают в окислительных условиях при 130-150oС в водном растворе серной кислоты со стехиометрическим избытком серной кислоты относительно содержания цинка в пределах 50-100%. Способ применим для переработки кондиционных сульфидных цинковых концентратов, содержащих 45-53% Zn. При переработке низкокачественного цинкового сырья, такого как промпродукты обогащения медно-цинкового производства, содержащие 35-40% железа в виде пирита и 10-15% цинка, в раствор вместе с цинком переходит значительное количество железа, что затрудняет его дальнейшую переработку, требует увеличения количества нейтрализатора и фильтровального оборудования, необходимого при проведении железоочистки, что удорожает весь процесс переработки цинковых материалов.

Наиболее близким к предлагаемому является метод селективного извлечения цинка из медно-цинковых материалов [С.С. Набойченко, Автоклавная переработка медно-цинковых и цинковых концентратов. М.: Металлургия, 1989, с. 20-21], содержащих, %: Zn - 3-20; Cu - 2-12; Fe - 29-38. Способ осуществляется при температуре 172-182oС, парциальном давлении кислорода 0,15-0,4 МПа, соотношении Ж: Т≥5,0. Извлечение цинка достигалось не менее 92-96%, при этом переход железа и меди в раствор не превышал соответственно 10-20% и 2-5%.

Основными недостатками процесса являются получение больших объемов разбавленных растворов и низкое извлечение меди из концентрата, в результате чего происходит потеря меди с отвальными кеками.

Задачей изобретения является переработка сульфидных медно-цинковых концентратов, содержащих железо. Техническим результатом, достигаемым при этом, является получение концентрированных цинковых растворов и повышение извлечения меди до 65-80% с наименьшим переводом в раствор железа при выщелачивании.

Сущность заявляемого способа переработки сульфидного медно-цинкового сырья, содержащего железо, включающего окислительное высокотемпературное автоклавное выщелачивание материала в водной пульпе, заключается в том, что на выщелачивание, проводимое при 160-180oС и парциальном давлении кислорода 0,1-0,5 МПа, подается часть цинксодержащего оборотного раствора, имеющего в своем составе медь в количестве 0,5-5 г/дм3 и серную кислоту в количестве 15-30 г/дм3.

Сульфидное медно-цинковое сырье, в основном промпродукты и некондиционные концентраты, содержащие 8-20% Zn, 1-5% Cu, 35-40% Fe, получаемые в процессе обогащения медно-цинковых руд, подвергается переработке по автоклавной технологии, которая заключается в следующем. Сырье распульповывается до соотношения Ж:Т≤3 оборотными растворами, содержащими серную кислоту, медь и цинк. Готовая пульпа поступает на стадию высокотемпературного окислительного выщелачивания (ВТВ), проводящуюся при температуре 160-180oС, парциальном давлении кислорода 0,1-0,5 МПа в течение 1-2 часов. В процессе выщелачивания цинк извлекается из сырья на 95-98%, медь - на 65-80%, при этом железо переходит в раствор не более 5%. Окисленная пульпа фильтруется, часть полученного раствора, содержащего медь, цинк и серную кислоту, поступает в оборот на стадию приготовления пульпы, остальной раствор подвергается очистке от железа, меди и других примесей, после чего поступает на стадию получения готовой цинковой продукции (электролитического выделения цинка, приготовления цинкового купороса, получение цинковых белил, и т.д.).

Таким образом, в представленном способе автоклавной переработки медно-цинкового сырья, бедного по содержанию цинка, после автоклавного выщелачивания и очистки от примесей получаются растворы, содержащие 110-130 г/дм3 Zn и пригодные для получения металлического цинка без применения дополнительных технологических приемов концентрирования раствора (таких, как экстракция, выпарка и т.д.) или других цинковых продуктов, например цинкового купороса. При этом извлечение цинка на стадии выщелачивания получено 95-98%, меди - 65-80%, что достигается путем подачи на выщелачивание оборотных растворов, содержащих серную кислоту в количестве 15-30 г/дм3 и меди в количестве 0,5-5 г/дм3. Медь при выщелачивании служит активатором и катализатором процесса. При подаче меньшего количества меди процесс выщелачивания замедляется. Добавка большего количества меди активизирует процесс перехода железа в раствор, что влечет за собой как трудности переработки полученного раствора, так и избыточный расход кислорода и других реагентов.

Добавка серной кислоты в количестве 15-30 г/дм3 интенсифицирует переход меди и цинка в раствор. При подаче на выщелачивание оборотного раствора, содержащего менее 15 г/дм3 кислоты и 50-70 г/дм3 цинка, извлечение цинка снижается на 10-25, а меди на 25-40% при прочих равных условиях проведения процесса. Увеличение количества кислоты более 30 г/дм3 влечет за собой резкое повышение перехода железа в раствор, что приводит к удорожанию переработки растворов.

Увеличение соотношения Ж:Т более 3 влечет за собой увеличение перехода железа в раствор одновременно с извлечением цинка.

Опытные данные, подтверждающие заявляемый способ, приведены в таблице и примерах.

Пример 1 (по прототипу).

Промпродукт состава Zn=20,1%, Cu=0,61%, Fe=32,1% загружали в автоклав с оборотным раствором, содержащим 0,17 г/дм3 меди, 8 г/дм3 серной кислоты и 28 г/дм3 цинка в виде пульпы с соотношением Ж:Т=5. Пульпу выщелачивали при парциальном давлении кислорода 0,15 МПа, температуре 170oС в течение 2 часов. Получено извлечение в раствор цинка 60,6%, меди - 0,1%. При увеличении продолжительности выщелачивания до 3 часов получено извлечение цинка 96,6%, меди - 18,8%.

Пример 2 (по заявке).

Промпродукт состава Zn=12,7%, Cu=1,16%, Fe=39,1% загружали в автоклав с оборотным раствором, содержащим 1,2 г/дм3 меди, 25 г/дм3 серной кислоты и 70 г/дм3 цинка, в виде пульпы с соотношением Ж:Т=3. Пульпу выщелачивали при парциальном давлении кислорода 0,4 МПа, температуре 175oС в течение 1,5 часа. Получено извлечение в раствор цинка 96,8%, меди - 63,5%, железа - 3,7%. Раствор после выщелачивания содержал 127 г/дм3 цинка, 3,6 г/дм3 меди и 5,2 г/дм3 железа.

Пример 3 (по заявке).

Промпродукт состава Zn=16,6%, Cu=0,94%, Fe=34,3% загружали в автоклав с оборотным раствором, содержащим 0,5 г/дм3 меди и 18 г/дм3 серной кислоты в виде пульпы с соотношением Ж:Т=3. Пульпу выщелачивали при парциальном давлении кислорода 0,4 МПа, температуре 170oС в течение 1,0 часа. Получено извлечение в раствор цинка 96,5%, меди - 81,8%, железа - 0,6%. Раствор после выщелачивания содержал 53,2 г/дм3 цинка, 3,15 г/дм3 меди и 3,4 г/дм3 железа.

Похожие патенты RU2193604C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ ПРОМПРОДУКТОВ, СОДЕРЖАЩИХ БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ 2007
  • Козырев Владимир Федорович
  • Шнеерсон Яков Михайлович
  • Чугаев Лев Владимирович
  • Лапин Александр Юрьевич
  • Плеханов Константин Анатольевич
  • Скопов Геннадий Вениаминович
  • Лебедь Андрей Борисович
  • Харитиди Георгий Пантелеевич
  • Шевелев Валерий Дмитриевич
RU2366736C2
СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ШЛАМОВ ЭЛЕКТРОЛИЗА НИКЕЛЯ И ДРУГИХ ПРОДУКТОВ, СОДЕРЖАЩИХ ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ, ЗОЛОТО И СЕРЕБРО 2004
  • Грейвер Татьяна Наумовна
  • Волков Леонид Васильевич
  • Шнеерсон Яков Михайлович
  • Ласточкина Марина Андреевна
  • Глазунова Галина Владимировна
  • Гончаров Павел Алексеевич
  • Позднякова Наталия Николаевна
  • Клементенок Марина Анатольевна
  • Вергизова Татьяна Витальевна
  • Тер-Оганесянц Александр Карлович
  • Анисимова Нина Николаевна
RU2276195C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 2000
  • Птицын А.М.
  • Шевцов Б.И.
  • Тимошенко Э.М.
  • Дюдин Ю.К.
  • Гиганов Г.П.
RU2167209C1
Способ переработки промпродуктов, содержащих драгоценные металлы, полученных при производстве катодного никеля (варианты) 2022
  • Ласточкина Марина Андреевна
  • Вергизова Татьяна Витальевна
  • Четверкин Антон Юрьевич
  • Калашникова Мария Игоревна
  • Рябушкин Максим Игоревич
  • Рабчук Алексей Викторович
  • Меньшенин Вадим Иванович
  • Румянцев Дмитрий Евгеньевич
  • Мальц Ирина Эдуардовна
  • Захаров Алексей Владимирович
  • Волчек Константин Михайлович
RU2789528C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕЛЕКТИВНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ 2001
  • Грейвер Т.Н.
  • Волков Л.В.
  • Шнеерсон Я.М.
  • Гончаров П.А.
  • Глазунова Г.В.
  • Позднякова Н.Н.
  • Климентенок М.А.
RU2215801C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАВЛЕНЫХ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ КОБАЛЬТ, ЖЕЛЕЗО И МЕТАЛЛЫ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ 2003
  • Нафталь М.Н.
  • Петров А.Ф.
  • Шестакова Р.Д.
  • Галанцева Т.В.
  • Котухов С.Б.
  • Линдт В.А.
  • Захаров Д.Н.
  • Выдыш А.В.
  • Риб А.К.
  • Цуканова Т.Л.
  • Дмитриев И.В.
  • Бацунова И.В.
  • Казанцева Г.Е.
  • Григорьева Л.Г.
  • Кожанов А.Л.
  • Блейле О.Л.
RU2252270C1
Способ переработки сульфидных концентратов, содержащих пирротин, пирит, халькопирит, пентландит и драгоценные металлы 2019
  • Калашникова Мария Игоревна
  • Салтыков Павел Михайлович
  • Салтыкова Екатерина Геннадиевна
  • Лучицкий Станислав Львович
RU2712160C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО ПИРРОТИНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ 1997
  • Шнеерсон Я.М.
  • Лапин А.Ю.
  • Мальцев Н.А.
  • Волков Л.В.
  • Сухобаевский Ю.Я.
  • Калашникова М.И.
  • Кукин А.В.
  • Салтыков П.М.
  • Полосухин В.А.
RU2114195C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДЬСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ 2003
  • Шнеерсон Я.М.
  • Лапин А.Ю.
  • Косицкая Т.Ю.
RU2244031C2
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО МЕДНОГО КОНЦЕНТРАТА С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ЦИНКА 2006
  • Зимин Алексей Владимирович
  • Абдрахманов Ильяс Ахметович
  • Ягудин Радик Аглямович
  • Гусар Леонид Сергеевич
  • Сатаев Ирик Шагитович
RU2309188C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 193 604 C2

Реферат патента 2002 года СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНОГО МЕДНО-ЦИНКОВОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО ЖЕЛЕЗО

Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов. Сущность способа переработки медно-цинкового сырья, включающего окислительное автоклавное выщелачивание материала в виде водной пульпы при 160-180oС и парциальном давлении кислорода 0,1-0,5 МПа, заключается в том, что выщелачивание проводят в густых пульпах с соотношением Ж:Т≤3, с подачей части цинксодержащего оборотного раствора, имеющего в своем составе медь в количестве 0,5-5 г/дм3, служащую активатором и катализатором процесса, и серную кислоту в количестве 15-30 г/дм3, служащую интенсификатором процесса перехода цинка и меди в раствор с получением концентрированных цинковых растворов, содержащих 110-130 г/дм3 Zn, пригодных для получения металлического цинка, обеспечиваются интенсификация процесса выщелачивания с получением концентрированных цинковых растворов и повышение извлечения меди до 65-80% при наименьшем переводе в раствор железа. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 193 604 C2

Способ переработки сульфидного медно-цинкового сырья, содержащего железо, включающий окислительное высокотемпературное автоклавное выщелачивание материала в водной среде при 160-180oС и парциальном давлении кислорода 0,1-0,5 МПа с последующим получением готовой цинкосодержащей продукции, отличающийся тем, что на выщелачивание, проводимое в густых пульпах с соотношением Ж: Т≤3, подают часть цинксодержащего оборотного раствора, имеющего в своем составе медь в количестве 0,5-5 г/дм3 и серную кислоту в количестве 15-30 г/дм3.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2193604C2

НАБОЙЧЕНКО С.С
Автоклавная переработка медно-цинковых и цинковых концентратов
- М.: Металлургия, 1989, с.20 и 21
Способ переработки сульфидных материалов, содержащих медь и железо 1978
  • Асланов Николай Николаевич
  • Ганова Татьяна Николаевна
SU722971A1
Способ переработки сульфидных медно-цинковых полиметаллических концентратов 1991
  • Горячкин Владимир Иванович
  • Серова Наталия Васильевна
  • Тимошенко Эльмира Мироновна
  • Набойченко Станислав Степанович
  • Лысых Мария Павловна
  • Сиряпов Владимир Гелиевич
SU1788050A1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-ЦИНКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 1995
  • Тимошенко Эльмира Мироновна
  • Корсунский Владимир Ильич
  • Китай Аркадий Гершевич
  • Шуленина Зинаида Макаровна
  • Ануфриева Светлана Ивановна
RU2082781C1
US 4266972, 12.05.1981.

RU 2 193 604 C2

Авторы

Шнеерсон Я.М.

Иванова Н.Ф.

Глазунова Г.В.

Трубина О.А.

Даты

2002-11-27Публикация

2001-01-09Подача