Способ вскрытия отвальных медно-никелевых шлаков Советский патент 1985 года по МПК C22B7/04 

UD Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к гидронеталлургическим способам переработки сульфидных и окисленных материалов, содержащих тяжелые цветные металлы. Известен способ выщелачивания шпаков отражательных печей медной плавки растворами, содержащими смесь соляной и серной кислот Л. Недостатком этого способаявляет ся использование для вскрытия шпако смесей минеральных кислот, а также необходимость отделения от цветных металлов и железа кремниевой кй слоты, переходящей в раствор. Наиболее близким к изобретению п технической сущности и достигаемому результату является способ вскрытия медно-никелевых шлаков, включающих загрузку их в минеральную кислоту и последующую фильтрацию полученног раствора 2 . Недостатками известного способа являются: низкая степень извлечения цветных металлов и железа в раствор вследствие кратковременности обработки шлака соляной кислотой; необходимость последующего отделения кремнекислоты, перешедшей в раствор от цветных металлов и железа; получение почти нефильтрующихся, сильно обводненных осадков кремнекислоты с увеличением времени обработки шпака (более 10 мин). Целью изобретения.является повышение степени извлечения цветных металлов и железа и интенсификация процесса. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу вскрытия отвальных медно-никелевых пшаков, включакяцему загрузку их в минеральн кислоту и последующую фш1ьтращ1Ю полученного раствора, загрузку шлак ведут равномерно в течение 1,5-2 ч впредварительно нагретую до 55-90 15-20%-ную соляную кислоту, и перед фильтрацией пульпу вьщерживают в те чение 0,5-1 ч. Использование соляной кислоты с концентрацией менее 15% повьш1ает степень перехода кремнекислотыв рас вор, что приводит к желатинизации растворов и резкому ухудшению проце са 4№шьтращ1и. Использование соляной кислоты с концентрацией не более 20% продик 92 товано возможностью последующей регенерации ее (получение соляной кислоты большей концентрации невозможно из-за образования азеотропной смеси). Снижение температуры ниже ухудшает процесс фильтрации растворов и уменьшает степень извлечения цветных металлов и железа. Увеличение температуры в условиях ведения безавтоклавного процесса не улучшает достигнутые показатели. Равномерная загрузка отвального шпака, (порциями, дискретно) приводит в условиях избытка соляной кислоты (первые порции) к быстрой коагуляции кремниевой кислоты и с течением времени к росту частиц, что снижает в дальнейшем концентрацию кремнегеля в растворе, и к получению, в конечном итоге, кремнеземных осадков с относительно низкой влажностью. Выбранный интервал времени загрузки отвального шлака обеспечивает высокую степень извлечения цветных металлов и железа и способствует получению легкофильтрующихся осадков, за пределами интервала (менее 1,5 ч) наблюдается снижение степени извлечения полезных компонентов, а увеличение времени загрузки не изменяет основные показатели. Последующая вьщержка пульпы в течение 0,5-1 ч при заданной температуре, проводимая до процесса фильтрации, обеспечивает наиболее полный переход основных компонентов в раствор, причем при вьщержке более 1 ч степень извлечения меди, никеля, кобальта и железа, достигнув предельных значений, не изменяется, а при выдержке менее 0,5 ч наблюдается существенное уменьшение степени извлечения меди в раствор. Пример 1. 50 г отвального Мейно-никелевого шлака, содержащего, %: Ni 0,20; Со 0,10; Си 0,031; СаО 2,50; MgO 7,50; АГгО3 4,90; FepBiA 35,34; SiOg 35,96 загружают в 215 МП соляной кислоты (теоретически необходимое количество кислоты для перевода в раствор соста.вляющих шлака). Реакция взаимодействия сопровозкдалась подъемом температуры до 55с. После перемешивания в течение 10 мин пульпа зажелатинизируется и осуществить фильтрацию становится невозможно.

11ример2. 50 г отвального медно-никелевого шлака, содержащего, вес.7с,: Ni 0,20; Со 0,10; Си 0,31; СаО 2,50; MgO 7,50; , i,90; Рврбц. 35,34; SiO 35,96, загружают в термостатированную при 55с колбу с 15%-ной НСJ и перемешивают в течение 3 ч. Расход кислоты равен теоретически необходимому количеству для перевода в раствор составляющих пшака. ГТо окончании опыта пульпу отфильтровывают под вакуумом. Скорость фильтрации составляет 77 л/м. Вес влажного осадка 159,29 г. Вес осадка после сушки при 29,50 г Влажность 81,48%. Извлечение никеля, кобальта, меди и железа составляет соответственно 33,10; 80,00; 12,45 и 92,93%.

. ПримерЗ, 50 г отвального медно-никелевого шлака того же состава загружают дискретно (скорост загрузки 0,4 г/мин) в течение 2 ч в нагретую до 55с 15%-ную НСГ с тем же расходом кислоты и вьщержками по окончании загрузки в течение 1ч при заданной температуре. По окон- чании опытов пульпу отфильтровывают. Скорость фильтрации составляет 86 л/м ч. Вес влажного остатка 112,29 г. вес сухого остатка 28,21 г влажность 74,88%.

Извлечение никеля, кобальта, меди и железа составляет соответственно 65,80; 97,60; 68,42 и 96,49%.

Пример4. 50 г отвального медно-никелевого шпака загружают при перемешивании постепенно в течение 2 ч (скорость загрузки 0,4 г/мин в нагретую до 75°С 20%-ную HCJ с тем же расходом кислоты и вьщерживают по окончании загрузки в течение. 1ч при заданной температуре.

По окончании опыта пульпу отфильтровьшают. Скорость фильтрации составляет 240 л/м ч. Вес влажного осадка 83,75 г, вес сухого.25,35 г, влажность 69,73%.

Извлечение никеля, кобальта, меди и железа составляет соответственно 83,90; 94,60; 91,81 и 99,90%.

Пример 5. 50 г отвального медмо-никелерого шпака загружают в течение 2 ч при перемешивании постепенно (скорость загрузки 0,4г/мин в нагретую до 75®С 20%-ную НСГ с тем же расходом кислоты и вьщерживают по окончании загрузки в течение

0,5 ч при заданной температуре. Вес влажного осадка 93,54 г, вессухого 25,74, влажность - 72,90%.

Извлечение никеля, кобальта, мед и железа составляет соответственно 79,22; 82,10; 85,0 и 95,12%.

И р и м е р 6.50.г отвального медно-никелевого шлака загружают равномерно (скорость загрузки 0,4 г/мин) в течение 1,5 ч в нагретую до 75°С 20%-ную HCJ с прежним расходом кислоты и вьщержали в течение 1 ч при заданной температуре.

Извлечение никеля, кобальта, мед и железа составляет соответственно 82,.0; 88,35; 88,40 и 97,50%.

Пример7. 50г отвального медно-никелевого шлака загружают дискретно (скорость загрузки 0,4 г/мин) в течение 2 ч в нагретую до 90с 16%-ную ECS, с тем же расходом, что и в примерах 1 и 2, и выдерживают в течение 1 ч при заданной температуре. По окончании опыта пульпу отфильтровывают. Скорость фильтрации составляет 168 л/м ч. Вес влажного осадка 87,13 г, вес

сухого 25,75, влажность 70,49%. I

Извлечение никеля, кобальта, мед и железа составляет соответственно 82,0; 95,80; 99,80 и 99,04%.

Примере. 50 г отвального медно-никелевого шлака загружают постепенно (скорость загрузки 0,4 г/мин) в течение 2 ч в нагретую до 90°С 20%-ную HCF с прежним расходом кислоты и вьщержали в течение 1 ч при заданной температуре. Скорость фильтрации пульпы составляет 299 л/м ч. Вес влажного осадка 57,79 г, сухого 25,29 г, влажнрсть 56,24%.. .

Извлечение никеля, кобальта, мед и железа составляет соответственно 84,80;.96,0; 90,0 и 99,9%.

Пример. 50 г отвального медно-никелевого шпака загружают дискретно (скорость загрузки 0,4 г/мин) в течение 2 ч в нагретую до 20%-ную НОВ при отношении и вьщерживают по окончании загрузки в течение 1 ч при заданной температуре.

Скорость фильтрацш составляет 399 JI/M ч. Вес влажного осадка 66,44 г, сухого 25,40 г, влажность 61,77%.

5 .11715496

Извлечение никеля, кобальта,степень извлечения цветных металлов

меди и железа составляет соответст-(никеля в 2,4 раза, кобальта 7,2 равенно 98,А8; 99,4; 85,39 и 99,9%.за, меди в 1,2 раза; железа на 7%);

Предлагаемый способ по сравне-в 3,8 раза; снизить влажность осаднию с известным позволяет увеличитьков в 1,4 раза.

5увеличить скорость фильтрации

СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ОТВАЛЬНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВНХ ИШАКОВi включающий загрузку их в минеральную кислоту и последукщу фильтрацию полученного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения цветных металлов и железа и интенсификации процесса, загрузку шлаков ведут равномерно в течение 1,5-2 ч в предварительно нагретую до 55-90 С 15-20%-ную соляную кислоту и перед фильтрацией пульпу вьщерживают в течение 0,5-1 ч. (Л С