Способ выделения примесей меди и железа из сульфатных цинковых растворов Советский патент 1984 года по МПК C22B15/12 C22B3/00 C22B19/26 

:о

о: :о а Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и в част ности к гидрометаллургии цинка. Известен способ вьщеления меди из цинковых растворов цементацией Недостатком данного способа явля ется то, что для вьщеления меди из растворов используется цинковая пыл производство которой связано с соот ветствующими затратами и расходом то варного цинка. Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ вьщелекия примесей меди и железа из сульфатных цинковых растворов, включающий сульфидирование меди злементарной серой и осаждение трехвалентного железа 2. Недостатком известного способа является необходимость осуществления процесса в автоклаве при повышен ных температурах. Кроме того, медь вьщеляют из растворов только после их гидролитической очистки от железа Цель изобретения - упрощение процесса. Поставленная цель достигается тем что согласно способу выделения приме сей меди и железа из сульфатных цинжовых растворов, включающему сульфидирование меди элементарной серой и осаждение трехвалентного железа, сульфидирование меди и осаждение трехвалентного железа ведут в присутствии двухвалентного железа. Способ осуществляют следующим образом. В кислый сульфатный раствор, содержащий медь, двухвалентное железо и другие компоненты, например цинк, кадмий, ионы щелочных металлов, задают мелкодисперсную элементарную серу или серный цвет в количестве, необходимом на образование сульфида меди, и,при механическом перемешивании ведут процесс сульфидизации меди и осаждения железа в виде гидроокиси или гетита и/или ярозита. Избыточную кислоту в растворе нейтрализуют окисью цинка или другим агентом (окисью кальция, щелочью, поташом, содой и т.п.). Продолжительност процесса зависит в основном от скорости растворения окиси цинка и нейт рализации избыточной кислоты. В случае выделения железа в виде гидроокиси процесс ведут при 40-80°С и рН 1,7-4,1. При осаждении железа в виде ярозита для нейтрализации избыточной кислоты используют поташ, соду, щелочь или аммиак. Для полного вьщеления меди и двухвалентного железа из раствора весовое отношение двухвалентного железа и меди должно быть равным 1,8 (или мольное 2), которое достигается путем добавки в раствор соответствующей соли меди или железа или другим способом. Отделение сульфида меди от осадка железа осуществляют методом отстаивания или флотацией. После отделения сульфида меди от осадка железа получают медьсодержащий товарный продукт, который направляют на дальнейшую переработку. Осадок железа может быть направлен в отвал или использован для получения пигментов и железосодержащих минеральных соединений. Пример 1. Проверка возможности вьщеления меди в виде сильфида из раствора, не содержащего двухвалентного железа, при температуре, близкой к кипению (осуществление способа, выбранного за прототип, без использования автоклава). К 2 л раствора, содержащего 18,8 г/л меди и ВО г/л цинка, добавляют 26 г порошка элементарной серы и при 96°С, рН 2,3 и механическом перемешивании ведут процесс в течение 4ч. До конца операции не изменяется цвет раствора и элементарной серы, что свидетельствует о том, что при данной температуре процесс не идет. Анализ раствора после завершения операции показал, что содержание меди в растворе не изменилось. Пример 2. Одновременное вьщеление из раствора меди в виде сульфида и железа в виде гидроокиси. К 2 л раствора, содержащего, г/л: меди 19,2, железа двухвалентного 33,8, железа общего 34,5, цинка 80, кадмия 1,5, добавляют 19,4 г порошка элементарной серы и при , рН 4,0 и механическом перемешивании ведут процесс вьщеления меди и железа в течение 1,5 ч. Избыточную кислоту нейтрализуют окисью цинка. Окись цинка загружают небольшими порциями в течение всей операции, поддерживая заданное рН среды. После завершения процесса раствор фильтруют, влажный осадок промьшают водой исушат. Результаты приведены в таблице.

П р и м е р 3. Одновременное вьщеление из раствора меди в виде сульфида и железа в виде гетита.

То же, что и в примере 1, но процесс ведут в течение 1 ч при 90°С и рН 2,3. Результаты приведены в таблице.

П р и м е р А. Одновременное выделение из раствора меди в виде сульфида и железа в виде калиевого ярознта.

К 2 л раствора, содержащего, г/л: меди 26,5, железа двухвалентного 46,5 железа общего 50,4, калия 11,8, цинка 82, 1;садмия 2, добавляют 26,8 г порошка элементарной серы. Процесс ведут так же, как и в примере 2. Результаты приведены в таблице.

Таким образом, результаты экспериментов (примеры 2-4) свидетельствуют о том, что вьщеление меди в виде сульфида путем обработки раствора элементарной серой при температуре до ЮОС возможно из растворов, содержащих двухвалентное железо. Из растворов, не содержащих двухвалентного железа, сульфидизация меди элементарной серой без использования автоклава практически невозможна (пример 1).

Наиболее полное выделение меди и железа из растворов достигается в случае осаждения железа в виде гидроокиси (пример 2), однако, учитывая то, что гидроокись железа ухудшает фильтруемость пульпы, предпочтительно осаждать железо в виде гетита или ярозита.

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является то, что обеспечивается сульфидизация меди элементарной серой без использования автоклава (способ осуществляется при температуре не выше ЮОС), а такжеисключается операция предварительной очистки растворов от железа.

СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ПРИ4ЕСЕЙ МЕДИ И ЖЕЛЕЗА ИЗ СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ, включающий сульфидирование меди элементарной серой и осаждение трехвалентного железа, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, сульфидирование меди и осаждение трехвалентного железа ведут в присутствии двухвалентного железа.