Способ переработки свинецсодержащих сульфидных руд и концентратов Советский патент 1985 года по МПК C22B13/04 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при гидрометаллургической переработке коллективных сульфидных свинцово-цинковых или медно-свинцовых концентратов, а также промпродуктов флотации.

Известны способы извлечения свинца из коллективных сульфидных концентратов путем отгонки более лерколетучих окислов металла при низкотемпературном окислительном обжиге сырья Щ .

Недостатком этих способов является относительно низкое извлечение свинца в товарные продукты (не более чем на 84-90%).

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ переработки свинецсодержащих сульфидных руд и концентратов, включающей выщелачивание свинца раствором соли железа 111) или меди (11) 2 .

Недостатками известного способа являются большие энергетические затраты, связанные с выщелачиванием пульпы :при повышенных температурах, о.тсутствие селекции свинца от примесей таких металлов, как медь и цинк которые также переходят в раствор на 32%. .

Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение степени извлечния свинца.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки свинецсодержащих сульфидных руд и концентратов, включающему выщелачивание свинца раствором соли железа (111) или меди (11), сырье обрабатывают в течение 10-20 мин раствором, содержащим стехиометрически необходимое для растворения геленит количество нитрата меди или железа, затем в пульпу вводят гетерополисоединение состава Ме PVMo,7.n04o хш , где Me - Н, Na; п 0-12; X - 36, т 18-20, и воздух и вьпцелачивание ведут в течение 20-40 мин

Кроме того, геТерополисоединение вводят в количестве 1-310 г-моль л , а давление воздуха поддерживают в пределах 1,2-1,4 атм.

Причем перед введением гетерополисоединения устанавливают рН пульпы, равный 3-4.

Способ осуществляют .следующим образом.

Свинцово-медный концентрат с содержанием основных компонентов, %: РЬ 1,2-2,2; Си 10-11- S 38 Fe 20-3 SiO 9-10 обрабатьшают при комнатной температуре в течение 20 мин равором нитрата железа (или меди), после чего в пульпу вводят ванадбмолибдофосфатное гетерополисоединение в количестве 1-3i Ю г-мольл и кислород воздуха при Ро 1,21,4 атм и продолжают выщелачивание при рН 3-4 в течение 25-40 мин. При этом сульфид свинца окисляется редокси-пар й 02/НО. В присутствии нитрат- и гетерополианионов появляется дополнительное число марп рутов для переноса зарядов от сульфидионов к кислороду, что значительно катализирует процесс и позволяет ег достаточно эффективно проводить при комнатной температуре.

П р.и м е р Г. 100 г свинцовоцинкового концентрата, содержащего 2,2% свинца, связанного, главным образом, с галенитом, и крупностью частиц материала 40 мкм 80% обрабатывают в стеклянном реакторе с механическим перемешиванием при комнатной температуре и отношении фаз растворителем, содержащим йитрата меди 0,186 г-мЬль л в течение 3 ч. Пул}зпу разделяют фильтрацией на вакуум-фильтре, осадок весом 96,4 г промывают дистиллированной водой. Промводы и фильтрат объединяют и анализируют на содержание, свинца и цинка атомно-абсорбционным методом. Твердый осадок также анализируют для контроля спектральным методом. Извлечение свинца в этих условиях составляет 42,5%, цинк перходит в раствор на 2,3%.

Пример 2. 100 г свинцовоцинкового концентрата состава, аналогичного приведенному в примере 1, обрабатьшают при комнатной температуре и отношении фаз растворителем, содержащим нитрата меди 0,186 г-мольл и гетерополикислоту 20 H.jO - 2,6., в течение 3 ч. Пульпу разделяют фильтрацией на вакуум-фильтре, оса док весом 94,8 г промьшают водой, сушат и анализируют спектральным методом на содержание свинца и 1Д1Нка. Извлечение свинца составляет 86,8%, njiHK на 4,6% переходит в раствор. ПримерЗ. 100 г свинцовоцинкового концентрата состава, анал гичного I. приведенному в примере 1 обрабать1вают при комнатной температуре и отношении фаз в течение 20 мин растворителем, содержащим нитрата меди 0,186 г-моль.л , ;с целью перевода в раствор некото рого количества сульфид-ионов, посл |чего устанавливают рН раствора .3,8 неболыпой добавкой кислоты и в раствор вводят 2, г-моль-л гетер.ополикислоты (, Мо О jg20 Н кислород воздуха при PQ 1,4 и выщелачивают пульпу в течение получас После агитации пульпу разделяют фильтрацией, осадок промывают, сушат и анализируют на свинец и цинк Извлечение свинца в раствор за опыт составляет 98,24%, цинк на 8,6 переходит в водную фазу. Пример 4. 100 г свинцовоцинкового концентрата состава, %: РЬ. 2,2, Zn 3,2, Си 0,6, с целью активации обрабатывают при 20+2 С и .раствором, содержащем стехи метрически необходимое для растворения галенита количество нитрата меди, в течение 20 мин. При этом в раствор переходит 46,5% от общего количества свинца, в том числе 78% связанного с его окисленными соединениями и 28,6% с галенитом, концентрация сульфид-ионов составляет™ 0,4 г/л. Пример 5. 100 г свинцовоцинкового концентрата состава, приведенного .выше, обрабатьшают при комнатной температуре и раствором, содержаи м стехиометрически необходимое для растворения галенита количество нитрата железа, в течение 20 мин. При этом в раствор переходит 52,6% от общего количеств свинца, в том числе 82% связанного с его окисленными соединениями и 32,4% с галенитом, концентрация сул фид-ионов Составляет 0,6 г/л. ; Пример 6. 100 г висмут-пиритина концентрата состава, приведенного выше, агитируют при комнатной температуре и раствором, содержащим стехиометрически необходимое для растворения галенита количество нитрата меди, в течение 20 мир, после чего в пульпу вводят 3534 1 ч10 г-мол ь л-с ОЛИ Na PV 4о 20 , продувают ее кислородом воздуха и агитируют пульпу еще в течение 40 мин при рН 4. В результате выщелачивания в раствор переходят 96,8% свинца и только 6,7% цинка. Пример 7.100 г свинцовоцинкового концентрата состава, приведенного вьше, обрабатывают при комнатной температуре и раствором, содержащим стехиометрически необходимое для растворения галенита количество нитрата железа, в течение 10 мин. При этом в раствор переходит 48,6% от общего количества свинца, 6 том числе 94% связанного с его окисленными соединениями, остальное с галенитом, концентрация сульфид-ионов составляет 0,4 г/л. Пример 8. 100 г свинцовоцинкового концентрата состава, приведенного выше, обрабатывают при комнатной температуре и -раствором, содержащим стехиометрически необходимое дйя растворения галенита количество нитрата железа, в течение 20 мин, после чего в пульпу вводят .310 г-моль соли NaPVoMo,О о20 , продувают ее кисородом воздуха и агитируют пульпу еще в течение 40 мин при рН 4. В результате выщелачивания в раствор переходит 97,2% свинца и только 8,8% цинка. В табл. 1 приведена зависимость ерехода свинца и цинка в раствор от концентрации Na-jPV MOgO Q.18 (t , Сгц 0,186 г-моль-л-. 0,178 г-моль л QZ 2 с& Н. 3,2). Таблица 1 Система - Cu(NO,),

Система - Си(N0)2 1,2 3 98,2 6,2 1,4 3 98,2 7,4

В табл. 3 даны сравнительные данные по выщелачиванию свинца и

цинка подкисленным раствором хлорида железа по известному и предлагаемому способам.

ТаблицаЗ

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СВИНЕЦСОДЕРЖА1ЩХ СУЛЬФИДНЫХ РУД И КОН, ЦЕНТРАТОВ, вктаочающий вьпцелачиванйе свинца раствором соли железа

120

120

60

60

7 11543538

Представленные данные позволяютвестным обеспечивает резкое снижеопределить следующие оптимальные энергозатрат за счет осуществлеловия проведения процесса при сте-ния процесса при комнатной темперахиометрическом содержании нитратовтуре, селекцию свинца от других

меди (11) или железа (111): концент-5 цветных металлов при высоких показарация гетерополисоединений 1-3 ниях извлечения металла в раствор.

f10 г-мольЛ , давление кислоро-Экономический эффект от сокрада Рр 1,2-1,4 атм, рН 3-4. Пред-щения затрат на энергию составляет

лагаемьй способ по сравнению с из-Ю-Н р./т концентрата.