Способ гидрометаллургической переработки сырья,содержащего цветные металлы и железо Советский патент 1985 года по МПК C22B3/00 

Изобретение относится- к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способам переработки сьфья, содержащего цветные металлы и железо Известен способ гидрометаллзпргической переработки сырья, содержащего цветные металлы и железо, например ферритов цинка, включающий выщелачивание ферритов сильной кислотой и предварительную нейтрализацию и осаждение ярозита l , На стадии предварительной нейтрализации свободная кислота нейтрализуется вплоть до точки осаждения ярозита при помощи продукта обжига, что усложняет процесс. Кроме того, нерастворимые компоненты продукта обжига, оставшиеся в осадке ярозита, загрязняют осадок и такое сырье непригодно для получения железа. Осадок необходимо подавать на участок промывки, при этом тяжелые металлы (цинк, кадмий, медь), раство римые в воде, представля1бт опасность для окружающей среды. , Наиболее близок к изобретению способ гидрометаллургичеСКбй переработки сырья, содержащего цветные металлы и железо, включаквдий выщелачивание сырья раствором серной кисло ты при повыщенной температуре, отделение раствора и его очистку от железа и других примесей с последующей переработкой получен1а ис продуктов известными способами и возвратом оборотной кислоты на стадию вьщелачивания 2 . Однако при применеии указанного способа не удается избежать потерь ценных металлов и в процессе образуется значительное количество загрязнякицйх отходов. Цель изобретения - защита окружающей среды от вредньгх отходов производства. Поставленная цель достигается тем что согласно способу гидрометаллургической переработки сырья, содержащего цветные металлы и железо, включакйцему выщелачивание сырья раствором серной кислоты при повышенной температуре, отделение раствора и его очистку от железа и других приме сей с последуницей переработкой полученных продуктов известньпуи способами и возвратом оборотной кислоты на стадию вьщелачивания, раствор после очистки от железа подвергают вьшари ванию-кристаллизации и отделяют полученные сульфаты металлов от маточного раствора. Очистку от железа ведут в автоклаве при 140-250 С и концентрации серной кислоты в растворе 5-150 г/л, а выщелачивание цинксодержащего сьфья раствором серной кислоты ведут в присутствии ионов аммония или щелочи. Сзпцность способа заключается в следукяцем. После выщелачивания сьфья сильной: кислотой (50-100 г/л серной кислоты) раствор подают без нейтрализации в автоклав, где бЬльшая часть зкелеза, присутствующего в растворе, вьщеляется в виде основного сульфата (). Затем раствор вьшаривают и охлаждают, при этом сульфаты металлов вьщеляют.ся из раствора. После отделения соли маточный раствор возвращают на стадию выщелачивания сильной кислотой. Кислота маточного раствора используется для выщелачивания исходного сьфья и после выщелачивания железо, оставшееся в растворе, циркулирует с железом, растворенным из исходного сырья, в автоклав, где выделяется большая часть железа. Во время выривания- кристаллизации большая часть цветных металлов, содержащихся в растворе, вьщеляется в виде соли. Соль, почти свободную от кислоты и железа, получают путем промывки. После этого соль мржно растворить в воде и полученньй раствор нейтрализовать небольшим количеством нейтрализующего вещества. Нейтрализованный раствор затем подают на стадию очистки и затем на электролиз.Концентрация железа в растворе, подаваемом в автоклав, составляет 100 г/л больше. Так как железо циркулирует в цикле, то его необязательно полностью выделять из раствора. Количество железа, выделяемого в одном цикле процесса, составляет 70-80 г/л. Выделенное железо подвергают термическому разложению, которое . проводят при 650-750°С и при этом применяют уголь или пирит. Соль железа разлагается с образованием гематика и газообразных окислов серы. Газ подают в котелутилизатор тепла отходящих газов

и затем через стадию газоочистки , в установку обработки серной кислотой.

Вьщеленное железо можно подвергнуть термическому разложению или об работать основанием.

На стадии вьпцелачивания можно использовать как оборотнзпо кислоту после электролиза, так и чистую кислоту, разбавленную водой.

П р и ме р. Ферритовое сырье с Содержанием, %: цинк 14,2;медь 7, свинец 16,1j железо 32,5j серебро 300 и золото 30 частей на миллион, подавали со скоростью 308 кг/ч на стадию выщелачивания. Продолжительность выщелачивания 6 ч и температура 95°С. Концентрация серной кислоты в растворе в конце выщелачивания 90 г/л. После вьщелачиваНИН отделили раствор от твердого остатка. Состав промытого и высушенного остатка: свинец 49,8,серебро 970 и золото 102 части на МИЛЛИОН; Концентрация железа в растворе, идущем в актоклав для вьзделения железа, составила 62,6 г/л меди 16 г/л и цинка - 61 г/л. Стадию вьщеления железа проводили при 205°С в течение 2 ч. Выделенное железо отделили (от раствора. Скорость выделения железа составляла 307 кг/ч, а его концентрация - 32,5%. Концентрация серной кислоты в растворе, подаваемом выпаривание-кристаллизацию, сое тавляла 127 г/л, а железа - 21 г/л. Температура на стадии Выпариваниекристаллизация 74°С. Концентрация цинка, меди и железа в отделенной и слегка промытой твердой фазе соетавляла соответственно, %: 25,0, 6,1 и 0,7. Скорость подачи раствора со стадии Выпариванйе-кристаллиэащ1я после отделения кристаллов ма стадию выщелачивания сильной кислотой равнялась 0,89 , а концентрация в растворе серной кислоты, железа, цинка и меди оответственно, г/л: 437, 54, 65 и 18,5. Кристаллический осадок подвергали выщелачиванию в воде, рН раствора при этом регулировали путем добавки продукта обжига цинка в пределах 2-3.

Концентрация цинка в растворе, свободном от твердных частиц, соста;вила 131 г/л, меди - 29,3 г/л. Медь Отделили от раствора цементацией

на порошке цинка. Раствор, свободны от меди, после дополнительной очист ки подвергали электролизу. Выход цинка и меди из процесса составил 99,7 и 99,8% соответственно.

Пример 2. 1000 кг продукта обжига цинка подавали на стадию, выщелачивания нейтральным растворителем. Состав продукта обжига цинка, %: цинк 58,0; железо 10,0 свинец 3,0; кадмий 0,22, медь 0,54; серебро 0,0085.

Время выщелачивания 2 ч при рН 2,5. Твердые частиць и раствор разделили. Состав твердого, %: цинк 17,0; железо 19,5, свинец 5,3, Твердое вещество подавали на стадию вьш5елачивания сильной кислотой. Время выщелачивания 10 ч, температура 95°С. Концентраций серной кислоты в конце выщелачивания 80 г/л. Твердое вещество и раствор разделила. Концентрация свинца в промытом и высушенном остатке от выщелачивания составляет 4,5, а серебра - 0,13%. Состав раствора, подаваемого в автоклав для выделения железа: хщнк 99 и железо 100 г/л. Железо выделяли при 200°С в течение 2 ч. Вадёлениое железо отделили от раствора. Количество промытого и высушенного железа составило 3,5 кг, причем концентрадйя железа в нем 32,7%, Кон- центрация серной кислоты в растворе, подаваемом из автоклава на выпаривание-кристаллизацию, равнялась 151 г/д концентрация железа 20,5, цинка 100 г/л. На стадию выпаривание-кристаллизация подавали 2 м оборотной кислоты с концентрацией серной кислоты 180 и цинка 60 г/л. Конечная температура на стадии выпариваниекристаллизация . Состав осадка, отделенного кристаллизацией, %т цинк 23,4; железо 1,1, серная кислота 18,5. Непромытые кристаллы подавали в нейтральный раствор. Маточный

раствор со стадии %ьшаривание-кристаллизация с содержанием 690 г/л серной кислоты, 40,6 г/л цинка и . 22,3 г/л железа в количестве 0,76 м врзвратили на стадию вьш1елачивания сильной кислотой. Вьщеленное в автоклаве железо подвергали термическому разложению при 710с. Образовавшийся газ SO2 подавали в плавильную установку, а полученный гематит промывали водой ..и отделяли фильтрова51165238

нием. Промывную воду подавали на ста-мьппленного значения и опасные для

дню вьщелачивания нейтральным раство-окружакщей среды, не образуются. Осарителем. Отстоявшийся нейтральныйдок от выщелачивания сильной кислораствор, после очистки подавали натой может быть использован как сырье

электролиз цинка..Выход цинка из про- 5в. другом процессе (например, в процесцесса 99,6%,.се получения свинца), а промытая

По сравнению с известными предло-окись железа (полученная в результаженный способ имеет следукяцие преиму-те термического разложения, гидротерщества.мического разложения или обработки

Необходимость в нейтрализации Юоснованием) может быть использована

небольшая и осадки, не имеющие про-для получения железа.

1 . СПОСОБ ЩЦРОМЕТАШ1УРГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕ-, ГО ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ЖЕЛЕЗО, вклю(чаюпщй вьщелачивание сьфья раствором; серной кислоты при повьшенной температуре, отделение раствора и его очистку от железа и других примесей с последующей переработкой полученных продуктов известными способами и возвратом оборотной кислоты на стадию выщелачивания, отличающийся тем, что, с целью защиты окружающей среды от вредных отходов производства, раствор после очистки от железа подвергают выпариваншо кристаллизации и отделяют полученные сульфаты металлов от маточного раствора. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что выщелачивание . цинксодержащего сьфья раствором сер- ной кислоты ведут в присутствии ионов ai-MOHHH или щелочи. 3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю-. щийся тем, что очистку от железа ведут в автоклаве при 140-250 С и концентрации серной кислоты в iiA растворе 5-150 г/л. Од сл го 00 00