Способ переработки медных шликеров Советский патент 1985 года по МПК C22B3/00 

со

4 Од Изобретение относится к цветной Металлургами, в частности к перерабо ке медных шдикеров, образующихся при рафинировании чернового свинца. Известен способ переработки медных шликеров путем их плавки в отра жательных печах с добавкой железного скрапа, кварца, соды в присутствии коксика. В результате получают черновой свинец, штейн и шпейзу, в которой концентрируется мьшьяк lj . Недостаток этого способа - низка селективность при разделении свинца и меди и перевод мышьяка в полупродукт, требующий отдельной переработки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ переработки медных пшйкеров путем плавки. Плавку пшйкеров ведут с. добавкой сульфидного свинцового концентрата,, соды и коксика. В результате плавки получают черновой свинец, штейн и шпейзу, в которую переходит основное количество мышья ка. Шпейзу подвергают конвертированию, в результате которого мьшьяк в виде трехокйси и арсенатов свинца и цинка концентрируется в пылях. Эти пыли частично возвращаются в шахтную свинцовую плавку, откуда мышьяк вновь попадает в черновой св нец, а частично перерабатываются с выводом мышьяка в Лорме арсенатов и арсенитов кальция и . Недостатки известного способа перевод мьшьяка в промежуточньй про дукт - шпейзу и вывод его в дальней шем в вцде токсичных арсенатов и арсенитов кальция, требующих значительных затрат на захоронение. Целью изобретения является вывод мьшьяка в нетоксичной сульфидной форме и упрощение процесса плавки. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработ ки медных шликеров путем плавки, шликеры предварительно обжигают в нейтральной атмосфере в присутствии сульфида натрия, взятого в отношении к мьшьяку (0,9-1,2):1 при 400600 С в течение 45-90 мин, а затем, выщелачивают водой при 60-90 С и отношении Ж:Т (3-5):1 с последующим вьщелением мышьяка из раствора в виде сульфида. Опыты проводились со шликерами Усть-Каменогорского свинцово-цинко6вого комбината (УКСЦК) следующего состава, %: Сц 22,97; РЬ 34-11; Fe 0,7; 5 34,19; А5 5,45. Влияние температуры обжига на степень извлечения мышьяка в раствор приведено в табл. 1. Обжиг вели в нейтральной атмосфере при следующих условиях: продолжительность 1 ч, расход сульфида натрия к мышьяку 1,1:1. Условия выщелачивания: продолжительность 1ч, температура 70°С, Ж:Т 5:1. На основе данных табл. 1 оптимальной температурой обжига следует считать 400-600°С. Лля выбора оптимального расхода сульфида натрия проведены опыты, результаты которых приведены в табл.2. Условия обжига: температура 500 С продолжительность 1 ч. Условия выщелачивания: продолжительность 1 ч, температура 70с, Ж:Т 5:1. Из табл. 2 видно, что высокое извлечение мышьяка в.раствор достигается при расходе сульфида натрия к мьшьяку (0,9-1,2):1. .В табл. 3 приведены данные по влиянию продолжительности обжига на степень извлечения мьшьяка в раствор. Условия обжига: температура 500 С, расход сульфида натрия к мьшьяку 1,1:1. Условия выьцелачивания аналогичны предцдуг С,гм опытам. Согласно данным табл. 3, извлечение мьш1ьяка в раствор свыше 97% . достигается при продолжительности 45-90 мин. Результаты опытов по влиянию температуры выщелачивания на степень извлечения мьш1ьяка в раствор даны в табл. 4, Условия обжига: температура , расход сульфида натрия к мышьяку 1,1:1, продолжительность 1 ч. Условия выщелачивания: продолжительность 1ч, Ж:Т 5:1. Данные табл. 4 показьшают, что оптимальной температурой выщелачивания является 60-90°. О влиянии отношения жидкого к твердому .(Ж: Т) в процессе вьш1елачивания на степень удаления, мьшьяка в раствор можно судить по данным табл. 5, полученных при следующих условиях обжига: температура 500°С, расход сульфида натрия .к мьш1ьяку 1,1:1, продолжительность 1 ч. Условия выщелачивания: продолжительность 1ч, температура 70с.

Результаты табл. 5 показьтают, что оптимальным отношением жидкого к твердому является (3-5):1. ; Влияние различного сочетания параметров предлагаемого способа на извлечение мьпвьяка из шликеров приведено в табл. 6.

Пример 1. 1иликер, содержащий, %: медь 22,97; свинец 34,11; железо 0,7; серу 34,19, мышьяк 5,45, крупностью 0,2 мм перемешивают с сульфидом натрия (100 г шликера + 6,1 г сульфида натрия, т.е.. отношение сульфида натрия к мышьяку 1,1:1) и вьщерживают в течение 1 ч при 500 С в токе аргона в трубчатой злектропечи.

Полученный в результате обжига спек подвергают водному выщелачиванию .при 70 С в течение 1 ч при отношении Ж:Т 5:1. Степень извлечения 1Л шъяка в раствор составляет 97,6%. Мьш1ьяк осаждают из раствора ,в виде сульфида путем нейтрализации серной кислотой до рН 2-3. Степень осаждения мьш1ьяка из раствора 98,2%

П р и м е р 2. Условия обжига и вьпделачивания аналогичны примеру 1. Расход сульфида натрия к мьш1ьяку . составляет 0,9:1, т.е. 100 г шликера смешивали с 4,9 г сульфида натрия Степень извлечения мышьяка в рйствор составляет 95,7%. .

Пример 3. Условия обжига и выщелачивания аналогичны предьцтущим примерам. Расход сульфида натрия к мьш1ьяку составляет 1,2:1, т.е. брали 100 г шликера и 6,6 г сульфи- .

да натрия. Степень извлечения мышьяка в раствор составляет 97,6%.

После предварительного удаления мьш1ьяка как, содержащий свинец и медь, направляется на электроплавку для дальнейшей переработки.

К преимуществам предлагаемого способа по отношению к прототипу относятся вывод мьш1ьяка в нетоксичной сульфидной форме и упрощение процесса плавки медных шликеров после удаления мьш1ьяка. Получаемый по предлагаемому способу сульфид мьштьяка в 5-6 раз богаче по мышьяку, чем некондиционный арсенат , а плавленная форма сульфида в 3 раза меньше по объему арсенатных осадков, т.е. при прочих равных условиях затраты на захоронение 1 т мышьяка в виде .сульфидов в 15-18 раз меньше, чем в виде некондиционного арсената кальция..

Приравнивая затраты по прототипу на переработку шпейзы ко всем затратам по предлагаемому способу, представляет экономически целесообразным применение предлагаемого способа за счет значительной экономии на захоронении мьш1ьяка. При этом также в значительной мере сокращается заг-г рязнение окружающей среды токсичными соединениями мышьяка, эффект от которого не поддается расчету. К тому же получаемый сульфид мышьяка в/дальнейшем может служить сырьем для получения из него товарных сое-; дийений мьш1ьяка.

I Таблица 1

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНЫХ ШЛИКЕРОВ путем плавки, отличающ.и-й с я тем, что, с целью вывода мышьяка в нетоксичной сульфидной форме и упрощения процесса плавки, шликеры предварительно обжигают в нейтральной атмосфере в присутствии сульАида натрия, взятого в отношении к мышьяку

Степень извлечения мьш1ьяка в раствор, % 91,3 93,2 Степень извлечения I мьшъяка в раствор, % 90,2 95,7

97,6 95,2 95,7 97,6 96,0 97,6. 97,6 97,4.

Степень извлечения мышьяка в раствор, %

Степень извлечения мьппьяка в раствор, %

Т.а блица 3

96,2 97,6 97,4

95,6

89,8

70,883,897,0 97,6 97,6

8

1134616 Продолжение табл.6