Способ осаждения сульфидов тяжелых цветных металлов из кислых серосодержащих железогидратных пульп Советский патент 1988 года по МПК C22B3/00 

Изобретение относится к способам извлечения тяжелых цветных металлов из серосодержаяц)х железогндратных пульп после автоклавного окислитель- ного выщелачивания высокожелезистого полиметаллического съ1рья.

Цель изобретения - сокращение расхода железа и повышение степени изв- jie4eHJiH цветных металлов в концент- рат.

Пример 1 (иг вестный способ) Осаждение сул1г:,Ьидов тяжелых цветных (Си, Ni, Со) металлов осу1нествлярот из пульпы после автоклав11о-окис;н{тел ного выо елачивания пирротинового концентрата,. Пульпа имеет следуюииГг состав,

в растворе, г/л: никель А,9, мед 5,2; кобг-ипзт 0,7А, железо общее 16,1 в железо трехвалентное 6,3j сера 31,8;

в твердом,%: никель 0,52, медь 0,5 Ij рсобальт 0,032; железо 40,8, сера общая 20,6, в том числе сера элементарная 17,0.

рП пульпы 1,4, ,45. Пульпу в количестве 1,75 л помещают в титановый реактор объемом 2,5 л,, оборудованный элeктpoпaгpeвo, механичес- КИМ перемеи1ива11ием и системами контроля температуры и рН, В реакторе ее fiarpeBaioT и при досп1х;е1гии 90 С в 1р, льпу подают кальцийсодержапшй продукт - известняк в 1П1д,е водной

пульп1 1 с ,0 в количестве 58,7 г по твердо -о , что соответствует расходу изнестняка 1,53 г/г цветных металлов и трехвале1ггного железа в растворе исходной пульпы, С подачей в исходную 10 льпу известняка (нер- вая стадия- осаждения) начинают отсчет времени опыта. После 20 кшн перемешивания смеси при указанно температуре заканчивается первая

стадия осаждения. Отбирают пробу пуль1ты для анализа, которая имеет следующее содержазше э:темептов в растворе, г/л: никель 12,4; медь 0,04; кобальт 0,56; железо Я,6; се- ра 19,4 После отбора пробы по окончании nepBoii стадии осаждения в пульпу згщают металлизированШ) реагент в виде nopoiuKa измельченных металли- зованпых окатышей с содержанием

81,7% металлического железа.. Количество загруженного металлизированного реагента (вторля стадия осаждения) составляет 34,9 г, что соответствует

5

д

5

0

0 5

0

- е

расходу 0,98 к стехиометрии, Черрз 1 ч с начала опыта остаточное содержание суммы цветных металлов в растворе пульпы составляет 0,1308 г/л. Флотацией ггульш.г после осаждения получают концентрат с соотношением суммы цветных металлов к железу 0,86, суммарное извлечение цветных металлов в котором составляет 92,74%, в т.ч.,%:никель 93,15, медь 92,28, кобапьт 90,0, Выход концентрата 24,3 масД (от твердого) пульпы

Результаты опыта приведены-в табл. 1 и 3.

11 р и м е р 2 (предложенный способ). Исходная пульпа, оборудование, продолжительность и последовательность операций, а также вид метапли- зированцого осадителя на второй стадии осаждения такие же, как в примере 1, Отличие в том, что в качестве капьцийсодержащего продукта на стадии осаждения в пульпу задают тонкоизмельченный (класс крупности -150 мкм) трехкальциевый силикат в виде сухого порошка. Последний получают синтезом из смеси порошка СаО (реактив марки ХЧ) и измельченного кварца (SiO 99,95%) с молярным отношением компонентов в смеси, от вечающим составу ЗСаО ЗЮ о Тп1атель- но усредненную смесь брикетируют на лабораторном гидравлическом прессе при давлении 100 кг/см , а затем спекают в лабораторной электропечи при температуре около в тече-. ние 3 ч о Полученный после термосинтеза плав остужают и измельчают. Количество загруженного в исходную пульпу на первой стадии осаждения трехкальциевого силиката составляет, клк и в примере 1, 58,7 г или 1,53 г/г суммы цветных металлов и трехвалентного железа в растворе. По окончании первой стадии осаждения (через 20 мин с начала опыта) состав раствора пульпы в реакторе следуюошй, г/л: никель 9,6; медь 0,009; кобальт 0,А7; железо 8,0, сера 22,3, рН 3,5,

Количество металлизированного реагента на второй стадии осаждения меньше и составляет 24,9 г,что соответствует расходу 0,7 к стехиометрии, Глубина осаждения цветных металлов 0,05 г/л. Извлечение цветных металлов в (5шотоконцентрат и составляет 94,56% при отнопшнии суммы цветных металлов к железу в концентрате 1,24,

Результаты опыта приведены п табл.2 и 3,

П р и м е р 3 (предлагаемый способ) Условия опыта и расходы реагенто на осаждение такие же, как в примере 2. Отличие в том, что в качестве кальций- содержащего продукта на первой стадии осаждения в пульпу задают длух- кальциевый силикат (2СаО 510)в виде сухого порошка крупностью -150 мкм. Двухкапьциевый силикат синтезируют из смеси СаО (реактив марки ХЧ) и измельченного кварца с молярным соотношением XCaOtSiO по указанной мето ДИке.

. Глубина осаждения цветных металлов составляет 0,12 г/л, а суммарное извлечение цветных металлов в флото- концентрат 94,53%,

В примерах 4-12 варьируют количеством задаваемых на первой стадии осаждения тонкоизмельченных двух- трехкальциевых силикатов от 0,3 до 2,2 г/г суммы цветных металлов и

трехвалентного железа в растворе пульпы, что показывает влияние расхода этих реагентов на показатели осаждения: количество металлизированного осадителя на второй стадии про- цесса и измельчение цветных металлов в флотоконцентрат,

В примерах 13 - 15 даны результаты использования на первой стадии осаждения coдepжaD eгo двух-трехкапь- циевые силикаты портландцементного клинкера. Для этих опытов используют портландцементный клинкер следующего состава,%: СаО 65,6; SiO -0,7 , 6,7; , 4,35; SO, 0,29;

прочие 2,08, Суммарное содержание двух-трехкальциевых силикатов в клинкере составляет 82,23%, в т,ч,%: ЗСаО БЮг 33,91, 2CaO SiO., 4R,32. Клинкер измельчают в лабораторной ша ровой мельнице до крупности -150 мкм и загружают в пульпу на первой стадии осаждения в виде сухого порошка в количествах, которые соответствуют расходу содержащихся в клинкере двух-трехкальциевых силикатов, 0,4 2,0 г/г суммы цветных металлов и трехвалентного железа в растворе пульпы о

В примерах 16-18 двух-трехкаль- циевые силикаты с оптимальным расходом 0,4 - 2,0 г/г суммы цветных металлов и трехвалентного железа в растворе ггульпы задают на первой стадии осаждения и виде портландцемент Последний получают совместным помолом клинкера с добавкой к клинкеру 6,5 мас,% гипса Состав портлаилио- мента следующий,%: СаО 63,5В , SiOj 19,43; SO 3,11; 6,29, , 4,08, прочие 3,51,

Влияние крупности помола от -vlSC до -44 мкм двух-трехкальциепых силикатов, задаваемых в пульпу на осаждение, и результаты процесса осаждения показаны в примерах 20 - 26, В этих опытах двух-трехкальциевыс сили капч задают на осаждение как в виде сухого порошка, так и в виде предварительно приготовленной водной суспензии,

В примере 27 даны результаты опытов с применением в качестве кальций содержащего продукта на осаждении портландцементного клинкера, причем осаждение проводят, применяя клинкер в сочетании с различными металлизированными реагентами - железным порошком.

Результаты опытов по примерам 1 - 27 представлены в табЛоЗ,

Примеры 2,3 и 6 - 9 показывают, что использование при осаждении в качестве капьцийсодержащего гфодукта по предлагаемому способу порошка крупностью -150 мкм как двухкальцие- вого, так и трехкальциевого силикато в количестве 0,4 - 2,0 г/г суммы цветных металлов и трехвалентного железа в растворе пульпы позволяет сократить расход дорогостояп1его металлизированного осадителя на 30-35% и повысить суммарное извлечение цнет ш,1х металлов в концентрат на 0,5 - 1,8 маеД по сравнению с известным способом, где в качестве кальцийсо- держа1цего продукта при осаждении используют известняк (пример 1),

Р .сли расход двух-трехкальцирвых си-пикатов при осаждении меньше 0,4 г/г суммы цветных металлов и трехвалентного железа в растворе пульпы, как в примерах 4 и 5, где расход диух- трехкальциевых силикатов при осаждении составляет 0,3 г/г, то показатели процесса осаждения /расход дорогостоящего металлизировашюго реагента и извлечение цветных металлов п концентрат) не препьичают значений в известном способе, Уволичиять ЖР расход двух-трехкальциевых силикатов на осаждение больше 2,0 г/г сумг-ш

цветных металлов и трехвалентного железа п растворе пульпы, как в примерах Юн 11, где количество двух- трехкальциевмх силикатов на ocaxjie- ние задают 2,2 г/г, пецелесообразио, так как при этом хотя и достигается сокращение расхода металлизированного реагента на 35%, однако снижается извлечение цветных металлов в концентрат до эначеннй в известном способе, что объясняется повышергием рН конечной после осаждения до значений больше 5,0, что сонряже- но с потерями цветных металлов с окисленной фазой.

Из сравнения примера 12 с нриме- paNHi 2 и 3 видно, что при использовании на оса аение в качестве кальций- содержащего продукта смеси двух- и трехкальциевого силикатов Эффективность процесса - сокращение расхода до1)огостояи(его металлизированного реагента и новыиение извлечения цветных металлов в сульфидный концеггтрат по сравнению с изпестным способом

и при использовании на осаждение индивидуальных веществ - двух- или трехкальциевого силиката с

15 примерах 13 - 18 показано, что нри использовании на осалден1 е таких содержащих двух-т зехкальциевых силикаты продуктов как тонкоизмельченньпТ; (-150 мкм) портландцементньи клинкер или портландцемент достигаются близкие по расходу 1.)еталлизированного реагента и извлечению нветных металлов в кон ;ентрат показатели оса;эде- 1ШЯ, как и при испо.льзованни на осаждение двух-трехк -1Л1.циелых силикатов в чистом йиде (нримеры 2,3,6 - 9 и 12)о При этом,как следует из сравнения примеров 13 - 18с примеричмп 2,3,6 - 9 и 12, необходимое количест во клинкера icni цемента для получения положительного эсЬс1)екта при осаждении - снижение расхода метаплизи- роваиного реагента на 8,3 - 33% и повышение извлечения цветных металлов в концентрат с 12,74 до 95,38 - 95,52% определяется содержанием в ктптнкере и цементе двух-трохкапьцие- вых силикатов, расход которых должен быть в пределах 0,4 - 2,0 г/г сум№1 цветных металлов и трехвалентного железа в растворе исходно пульпы.

Из пр1гмеров 21, 23 и 25 апедует чтод-пя дости .кения положительного эф

5

0 5

0

5

0

з

0

5

фекта (по сравнению сргзвестным способом) , заключающегося в сокра1 (ении расхода дорогостоящего метаплизиро- ванного осадителя и в новьш1еиии извлечения цветн111х металлов в сульфидный концентрат, необходимо, чтобы крупность порошка двух-трехкапьциевых силикатов, задаваемых в пульпу на осаждение, не превьт1апа 150 мкм. Если крупность порошка двух-трехкаль- циев(1х силикатов превьшшет 150 мкм (пример 19, крупность порошка двух- трехкальциевых силикатов 250-150 мкм) то не сокрап1ается расход металлизированного осадителя и не повышается извлечение цветных металлов D концентрат но сравнению с известным способом, так как при крупности более 150 мкм реагент не обладает необходимой реакционной поверхностью для протекания с достаточной скоростью полезных реакций на осаждение

Как следует из гфимеров 22, 24 и 26, порошок тонкоизмельченного вещества двух-трехкальциевых силикатов можно задавать в пульпу на осаждение в виде предварительно приготовленной водной суспензии, что технологически удобнее для гидрометаллургического процесса. При этом показа- телам, характеризующим нуж1гую тонину помола реагента, используемого для приготовления суспензии, является значение рН суспензии, равное 11,3-12,7. Если для приготовления водной суспензии используют peareriT с крупностью более 150 мкм, то рИ суспензии меньиге значения 11,3 (пример 20, значение рН суспензии двух- трехкальциевых силикатов 11,0), тогда подача кальцийсодержащего реагента в виде водной суспензии в пульпу не дает сокрагцення расхода металлизированного осадителя и повышения извлечения цветных металлов в концентрат но сравнению с известным способом

Готовить водную суспензию из пере измельченных двух-трехкальциевых силикатов с тониной помола их менее 44 мкм нецелесообразно, так как значение рН такоГ суспензии выше 12,7 (пример 26, суспензии 13,0) и ис- нользование ее на осаходение хотя и дает сокращение необходимого расхода металлизированного осадителя, однако сопровождается пониже1О1ем извлечения цветных металлов в сульфидньш кон7

центрат из-за перехода части ценных метсшлов в железогидратную фазу,

Из примера 27 видно, что подача в пульпу на осаждение портландцемен него клинкера в количестве 1,87 г/г сумМ) цветных металлов и трехвалентного железа в растворе пульпы в виде водной суспензии с рН 12,1, осу- ществленная с распределением клинке- ра на обе стадии осаждения, позволяет повысить извлечение цветных металлов в концентрат по сравнению с известным способом на 4,08 - 4,17 абСо при сокращении расхода дорогостояще- го металлизированного осадителя до 35%.

Таким образом, использование при осаждении в качестве капьцийсодер- жащего продукта двух-трехкальциевых силикатов в количестве 0,4 - 2,0 г/г сумкы цветных металлов и трехвалентного железа в растворе пульпы, а также содержащих зти соединения портландцементного клинкера или порт- ландцемента, задавае1 1х в пульпу на осаждение как в виде порошка крупностью не более 150 мкм, так и в виде водной суспензии с рН 11,3 - 12,7, позволяет сократить необходимый рас- ход дорогостояп1его металлизированного реагента на 8,3 - 35% и повысить извлечение цветных металлов в концентрат до по сравнению с известным способом, где в качестве каль цийсодержащего продукта при осажде-- НИИ используется известняк.

т- (о %4 г

20 25 зо

318

Формула изобретения

1, Способ осаждения сульфидов тяжелых цветных металлов из кислых серосодержащих железогидратных пульп при нагревании и перемесшвании тгутем последовательной обработки пульпы сначала кальцийсодержащим продуктом а затем железом или его смесью с кальцийсодержащим продуктом с после- дуюпщм флотационным выделением суль- |1)идов в концентрат, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода и повышения степени извлечения цветных металлов в концентрат, в качестве кальцийсодержащего продукта используют двух-трехкаль- циевые силикаты в виде порошка крупностью не более 150 мкм в количестве 0,4 - 2,0 г/г сумкы цветных металлов в растворе и трехвалентного железа в растворе исходной пульпы.

2.Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что в качестве содержащего двух-тгрехкальциевые силикаты продукта используют портлапдце- ментный клинкер,

3.Способ по п,1, отличающий с я тем, что в качестве содержащего двух-трекапьциевые силикаты продукта используют цемент.

4.Способ попо1,отличающ и и с я тем, что двух-трехкальцие- вые силикаты и содержащие их тфодук- ты подают на осаждение в виде водной суспензии срН 11,3- 12,7.

Изобретение относится к способам извлечения тяжелых цветных металлов из серосодержап1их железогидрат- ных пульп после автоклавного окислительного вьпделачивания высокожелезистого полиметаллического сырья. Цель изобретения - сокращенне расхода железа и повьпчение степени извлече1тя цветных металлов в концентрат. Осаждение сульфидов тяжелых цветных металлов из кислых серосодержав1их же- лезогидратных пульп ведут при перемешивании и нагревании сначала кальций содержащим продуктом, в качестве которого используют двух-трехкальцие- вые силикаты в виде порошка крупностью не более 150 мкм в количестве 0,4 - 2,0 г/г суммы цветных металлов и трехвалентного железа в растворе, а затем железом или его смесью с кальцийсодержап1 1м продуктом с пос- ледуюпим флотационным выделением сульфидов в концентрат В качестве содержащего двух-трехкальциевые силикаты продукта используют портландцемент1Ш1й клинкер или цемент. Двух-трехкапьци- евые силикаты и содержавшие их продукты подают на осаждение в виде водной суспензии с рН 11,3 - 12,7, 3 з.п. ф-лы, 3 табл . (Л со к СО со со

II

II

II

II

V fteV V9 UA

«И a °

счямВиоВ

I aff ki II X о - i

SJ H« t о

8x V и 3 «я (п tt) m Л я f h кксийнспо

J,

« «.

8 2

Я

1

«

« .

Я S;

M

fC fl

« It

It

Q я

f OL

«k

A N «I

S «

fci4. 1ГЛ I J s l : P ; ui

.f S

ft s

1И

- in

С я я

л - л.

о о в

g 8

о о с

мм 1 Ш Ю

N m п

I I

и .

я Ш 1Л

7 т т

т

inпт

-оо

t in 1Л1

n««н

сГоо

f4.f4.и

1ЛI/)О)

3S3

мm«ч

Ш - ш

sr

м л

ч

«Л -

«ют

to ч ш - - - - о о о о

о

Ol

о

ох

0

ЧГ

о

о

V

с

0

м

СП

о ю

о

л

«Л -

«ют

м

«

- о

S

о

о о

0

ЧГ

о

с

0

S

о

А

. о

г г м

N

см

f. еч

(М

«ч

« «м

о ш

о о

ш in

о л

с сТ

о

Г4

сч N

см гГ

m

ю

9

3

о

d

I

я I

Л

«

s

o о

о

t

«

о

о

оо п «л ш

«п

1Л

0

г

со 1Л

и к

ш

«о

о

о

о

о

сч см

РЧ 9

Г1

о f

-

сч

о

О О

1Л «м

о

о

«

о

со

о

о

г

9

О

Г

о

л

о

O

- п

sf N

- м

м ts

я

я

cj

lO

П)

tО

a

G

- M «O 7

00 о

«Л Ю

1Л « 04 00

CM O

- n

елO4

г о о

п о

- - ел о о о

8

о

(Л-Г

о

7

с о

о - ю

см о

n

CM

« CM V

2 Я

см in «n

0 - 9

s

о о

ел г

00 (М

о ю

п (Л

Г1

см о«

СЧ

т

00

in

l

8

N

01

ъО

- - сч «о

п

О1

ю

«М -

OSON

о о

о о

оо м

о о

S

со

О1

4 (71

1Л1

fl

1Л

о

г

Ot

S

о

л

in ff

S

«

о

.

о«

Z

3 S

CO

«

M «)

c r

en

Cll

CM ril

.

CM

f «

Ь I

;; 8

ю

- о

-

Ov

Ч рг

в

яя

«Ч СП

:

S

«м

0

дж

.

иS

аetat

09

со

«м о

2 «г rt в«

S «

о

.

.-

г« п

(Ч ON