Способ переработки сульфидных медно-никелевых руд и концентратов Советский патент 1985 года по МПК C22B15/00 C22B1/11 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использован при переработке сульфидных медно-ниKejiesbix руд и концентратов по технологии, предусматривающей операцию очистки серы от мышьяка. Известен способ переработки руд и концентратов, включающий плавление исходного сырья и улавливание трехо.киси мышьяка в конденсаторе.Мышьяковистый кек, образующийся после очистки газов, складируется в спеди51льных отвалах 1J. Однако захоронение мышьяксодержащих отходов связано с высокими затратами. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки сульфидных медно-никелевых руд и концентратов, содержащих соединения мышьяка, предусматривающий плавку с переводом части серы в газо вую фазу, получение элементарной серы и последующую очистку элементар ной серы от мьгашяка с применением известкового молока и серной кислоты Образующийся отвальный мышьяксодержа щий кек с содержанием мышьяка 4,7% подлежит захоронению, что связано с сооружением специального хранилшчаt Недостатком данного способа является необходимость вложения значительных средств на захоронение мышья содержащих отходов. Цель изобретения - исключение опе рации захоронения мьпльяксодержащих отходов. Поставленная цель достигается тем что согласно способу переработки сульфидных медно-никеленых мышьяксо держащих руд и концентратов , включаю щему планку с переводом 4acTVT серы и мьпиьяка в газовую фазу, получение элементарной серы, очистку серы от мышьяка с переводом его в отходы, отходы шихтуют с исходным сырьем в количестве 0,1-0,8 кг на 1 т сырья, плавят на штейн и шлак, а полученный 1 24 мышьяк содержа1ч;ий напрат ляк)т- я отвал. Переработка мьпиьяксол.ержщцих отходов плавкой с исходным сульфидным сырьем приводит к получению водонерзстворимых соединений мышьяка, которые могут быть направлены .в отвал, при этом не требуется сооружения дорогостоящих хранили1ц. При загрузке менее 0,1 кг мьш1ьяксодержащих отходов на 1 т исходного сырья не удается переработать полностью мьш ьяксодержащие токсичные отходы, а при загрузке более 0,8 кг на 1 т сырья получаемая сера по содержанию мышьяка является низкокачественноР. Мьшьяковистый кек возвращается в оборот и перерабатывается совместно с исходным концентратом при минимальных: затратах (в основном на сушку перед плавкой). Ошлакование значительной части мышьяка (не менее 30%) при взвешенной йлавке и переработке штейна исключает его значительное накопление в черновой сере (до очистки), файнштейне и черновой меди. Пример 1. Богатую руду, измельченную до 200 меш, в количестве 60 кг подвергают плавке во взвешенном состоянии на лабораторной установке производительностью 5 кг/ч. Состав руды, мас.%: 0,137 28,7 45,8 2,07 0,0004 В качестве дутья используют кислород с расходом 1,5 . В качестве флюса используют кварцит. В результате плавки получены штейн и шлак состава, представленного в табл. 1 . Т а б л и ц

СПОСОБ ПЕРЕРАКОТКИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ, включающий плавку с переводом части серы и мышьяка в газовую фазу, получение элементарной серы, очистку серы от мьшьяка с переводом его в отходы, отличающийся тем, что, с целью исключения операции захоронения мышьяксодержащих отходов, их шихтуют с исходным сырьем в количестве 0,1-0,8 кг на 1 т сырья, плавят на штейн и шлак, :а полученный мышьяксодержащий шлак направляют в отвал. СП СП а к 4

Содержание As дано в г/т. 311Ь5 Содержание S( п отхоля|цих газах составляет 80%. Из отходящих газов получают элементарную серу путем восстановления SC природным газом. Всего получено -v12 кг серы. Содержа-- 5 ние мышьяка в ней составляет 1-10 мас.%. В результате очистки серы известным известково-фазовым способом получена сера, содержащая менее 0,0005% мьпиьяка и --24 г мышья- 10 ковистого кека, содержащего 4,5% мьпиьяка. Штейн 32,0 22,5 0,47 t9,2 Штак 0,90 0,55 0,1546,0 Содержание As дано в г/т. В шлак перешло 55% от содержащегося в руде мьш1ьяка. Содержание ЗОг в отходящих газах составляет 75%. Из отходящих газов восстановлением природным газом получена элементарная сера в количестве 1,8 кг. Содер жание мьпиьяка в ней составляет 1,0810 5 мас.%. После очистки сера содержит менее 0,0005% мьшьяка, что соответствует технической сере высокого качества. Получено 4,2 г кека, содержащего 4,6% мышьяка. Таким образом, переработка мышьяковистого кека не приводит в процесс плавки во взвешенном состоянии к повышению содержения мьпиьяка в товар ной сере, Пример 2. Богатую медноникeJreвyю руду в количестве 5 кг крупностью 200 меш смешивают с 4,5 г мышьяковистого кека (что составляет 0,9 кг на 1 т исходного рудного сырья), содержащего 4,5% мьппьяка, высушивают до остаточного содержания влаги 0,5% и подвергают плавке во взвешенном состоянии. Расход кислородного дутья 1,5 , в качествефлюса используют кварцит. В результате плавки получены птейн, шлак и газы. Содержание SO; в отходящих га4Руду указанного составл в количестве 10 кг крупностью 200 меш смешивают с 8 г (что составляет 0,8 кг на 1 т сырья) мышьяковистого кека, содержащего 4,5% мьпиьяка, высушивают до остаточного содержания влаги менее 1% и на лабораторной установке производительностью 5 кг/ч подвергают плавке во взвешенном состоянии. В результате плавки получают штейн и шлак состава, представленного в табл. 2. Таблица 2 26,83 - - - - 3 1,7923,1 4,1 2,6 2,1 2 зах составляет 80%. Из отходящих газов путем восстановления SOj природным газом получена элементарная сера в количестве 0,8 кг. Содержание мышьяка в ней составляет 4-10 мас.%. После очистки содержание мышьяка в сере составляет мас.%, что не соответствует технической сере высокого качества. Таким образом, шихтовка мьш1ьяковистого кека с исходным рудньм сырьем в количестве более 0,8 кг/т сырья приводит к получению некондиционной Пример 3. Богатую медно-никелевую. руду указанного состава в количестве 10 кг и 8 т высушенного до содержания влаги 5% мышьяковистого кека с содержанием 4,5% мьш1ьяка проплавляют в электропечи. Получают штейн с содержанием 11% суммы меди и никеля, мьш1ьяка 0,0003% и шлак с содержанием мышьяка 0,0004%. При последующей продувке бедного штейна воздухом 55% мьпиьяка, содержащегося в штейне, переходит в конвертерный шлак. Таким образом, при электропродувке руды или концентрата в электропечи совместно с мьппьяковистым кекмм мышьяк концентрируется в отвальном ,

шлаке, при этом показатели процесса не ухудшаются.

Пример 4. 10кг измельченно до 200 .меи руды указанного состава совместно с 8 г мышьяковистого кека содержанием 4,5% мышьяка и кварцевьгм флюсом подвергают агломерирующему обжигу с последующей электроплавкой. В результате плавки агломерата получены штейн, шлак и газы. Содержание суммы меди и никеля в штейне составляет 23%, серы 24,9%, мышьяк а 0,000 4% Шлак содержит 33% SiOj, и 0,0005% мышьяка.

Таким образом, при агломерирующем обжиге руды или концентрата совместно с мышьяковистым кеком с последующей электроплавкой мьшьяк в большей своей части концентрируется в виде водонерастворимых соединений в отвальном шлаке.

Пример 5. Шлак в количестве 1 кг после взвешенной плавки подвергают вынелачиванию водой в соотношениях Ж: Т 1:1; 2:1; 5:1; 10:1.Выщелачивание проводят при 20-50 С 20 дней. Содержание мьш1ьяка в растворе после выщелачивания составляет менее 0,01 мг/л,.что значительно ниж санитарных норм.

Таким образом, мышьяк из шлака в воду практически не переходит.

Пример 6. Измельченную и высушенную богатую медно-никелевую РУДУ в количестве 10 кг смешивают с 4 г мышьяковистого кека, содержащего 4,5% мышьяка, и проплавляют

во взвешенном состоянии. Содержание мьпиьяка в. сере составляет 2, мас.%. После очистки серы содержание мышьяка в ней составляет менее 0,0005 мас.%. Количество образовавшегося кека составляет 3,5 г. Пример 7. Измельченную и высушенную богатую медно-никелевую руду в количестве 10 кг смешивают

с 1 г мьш1ьяковистого кека, содержащего 4,5% мышьяка, и проплавляют во взвешенном состоянии. Содержание мышьяка в сере составляет 1,0-10 мас.%. После очистки содержание

мышьяка в сере составляет менее

0,0005 мас,%. Количество образовав.шегося кека 0,9 г.

Примере. Богатую медноникелевую руду в количестве 10 кг

смешивают с 0,9 г мышьяковистого кека и проплавляют во взвешенном состоянии. После очистки получают серу с содержанием мьш1ьяка менее 0,0005%. При этом образуется 3 г кека, следовательно, происходит накопление мышьяковистого кека.

Приведенные результаты свидетельствуют о том, что мьшьяковистый кек, полученный после очистки серы, может

перерабатываться любым пирометаллургическим методом с переводом мышьяка в отвальные шлаки в виде водонерастворимых соединений, что исключает необходимость самостоятельного захоронения мьш1ьяковистых отходов и не ухудшает технико-экономические показатели процесса.