Способ извлечения цинка и меди из полупродуктов переработки цинковых руд Советский патент 1988 года по МПК C22B19/24 C22B15/10 

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, а именно к способам выщелачивания водно-аммиачными растворами.

Цель изобретения - селективное извлечение цинка и меди и повьшение степени их извлечения из шлака производства цинковых белил.

Способ осуществляют следунщим образом.

Шлак - отход производства цинковых белил, измельчают до размера частиц 0,5-2 мм, помещают в реактор и смешивают, с раствором выщелачивания, состоящим из хлорида аммония и аммиачной воды при соотношений хлорида аммония к аммиаку, равном 1,3-2,25, и аммиаку к цинку в шлаке ,5, количество которого соответствует заданному отношению Т:Ж- 1:5-1:15. Процесс выщелачивания пртекает при комнатной температуре и перемешивании в течение 2-4 ч.

По окончании выщелачивания суспезию передают на фильтр. Осадок на фильтре промьтают раствором, содержащим 3-5% аммиака до концентрации меди 2,4-3,6 г/л.

Пример 1 о Млак производства цинковых белил массой 100 г со средним содержанием компонентов, %: Zn 47,8; SiO-j 24,3; Си 1,3; Mg 4,9; Fe 1,7; Са 2,2, измельчали до размера фракции 0,5 мм, помещали в реактор с перемешивающим устройством и обработали раствором хлорида аммония и аммиачной воды при соотношении хлорида аммония и аммиака 1,35 аммиака к цинку в шлаке 1,05, что соответствует концентрации хлорида аммония 6,7%, концентрации аммиака 5% при в течения 4 ч.

В результате выщелачивания получен раствор, содержаш;ий 43,7 г/л Zn и не содержащий меди. Степень вьш1;елачивания Zn 91,8%. Осадок посл отделения фильтрата с влажностью 30,3% промывали аммиачной водой 4% NHj в количестве, равном 5,0 массам исходного шлака. В результате второ стадии вьш1елачивания получен раствор, содержащий 2,5 г/л Си при степени вьш1елачивания меди 95%.

OcHOBHbie результаты экспериментов, характеризующие апробацию спо соба в лабораторных условиях, представлены в табл.1 и табл.2.

Из приведенных примеров видно, что соотношение хлорида аммония и аммиака значительно влияет на селективность извлечения цинкао Повышение концентрации аммиака при постоянной концентрации хлорида аммония 6,7% приводит к уменьшению степени извлечения меди и при достижении

5% аммиака (отношение Ш4С1/ЫНз1,35) в растворе (опыт 3), «медь практически не извлекается, по цинку в этот момент достигается степень извлечения 92,8% при условии отношения

NHa/Zn 1,87, т.е., при 10. Дальнейшее увеличение концентрации аммиака (примеры 4,5) до 13% увеличивает степень извлечения меди до 97,7%, однако при этом снижается

степень извлечения цинка до 57,4%. Повышение концентрации хлорида аммония и увеличение отношения NH Cl/NHa ДО 2 при постоянном отношении NHs/Zu очень незначительно

увеличивает степень извлечения цинка, но при этом в раствор переходит до 15% меди, содержащейся в шлаке (пример 6). Раствор с соотношением NH4C1/NH3 1,35 селективно и с достаточной полнотой вьш елачивает цинк из шлака с содержанием цинка 47,8%, т.е. при отношении 1,05, степень извлечения 91,8% (пример 7). Увеличение отношения NH Cl/NH до

3 при отношении NH.j/Zn 1,05 не дает селективности извлечения и полноты выщелачивания цинка (пример 9). Степень извлечения цинка 89,6%, а меди 48,1%.

Одновременное повышение концентраций аммиака и хлорида аммония до 10%, Тое отношение 1,0 дает невы- сокую степень извлечения цинка 86,4% при отношении 2,09, селективность при этом не достигается, так как.медь вьш;елачивается из раствора на 71,3%.

Опыт 12, проведенный при оптимальных параметрах по хлориду аммония и аммиаку (отношение 1,35), но при количественном соотношении NHi/Zn 0,94, что соответствует Т:Ж 1:5, дает низкую степень извлечения цинка, но обеспечивает селективность.

В опыте 13 опытные условия по отношению компонентов в начальном растворе и повьш1енное количественное отношение NHj/Zn 2,81 вызывает

3

глубокое извлечение цинка (на 95,2% при незначительном вьицелачивании меди (6,7%),

Опыт 14 свидетельствует о том, что критическим является отношение Шз/2п 0,9, ниже этого предела сни- ается степень вьпцелачивания цинка

Результаты опыта 16 также, как и опыта № 13, свидетельствуют о том что повыпшнное при доста- точно высокой степени вьщелачивания способствует образованию разбавленных растворов.

Результаты выщелачивания на второй стадии, проведенные на шлаке оптимальных опытов первой стадии, свидетельствуют что ниже 3% Шз использовать аммиачную воду нецелесообразно, так как не полностью вымывается медь (опыт-I), увеличение концентрации NHj более 5% при постоянстве расхода аммиака вызывает уменьшение степени выщелачивания меди (опыт 16)„Оптимальные концент

Предлагаемый способ селективного извлечения цинка и меди из шлака производства цинковых белил обладает, техническими преимуществами перед базовым объ-ектом. При этом шлак не используется для получения цинка и меди или их оксидов, а находит применение только в качестве строительного материала при создании нулевых циклов промьшшенных зданий или при строительстве дорог в качестве подготовки к асфальтобетон- ному покрытию.

Преимущества изобретения по сравнению с известным способом заключаются, во-первых, в отсутствии необходимости использования сульфида ai мония для селективного извлечения 20 цинка, который по известному способу теряется безвозвратно, во-вторых, предлагаемый способ дает возможность селективного извлечения цинка и ме- ди из отходов, содержащих значительные количества цинка в меди, в-тре26

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, а именно к способам выщелачивания водно-аммиачными растворами. Цель изобретения - селективное извлечение цинка и меди и повьппенне степени их извлечения из шпака производства цинковых белил. Выщелачивание полупродуктов переработки цинковых руд, преимущественно шлака.производства цинковых белил, проводят в 2 стадии, На первой стадии извлекают цинк раствором хлорида аммония и аммиака при их отногаении 1,35-2,25 и отношении аммиака к цинку в полупродукте 0,9- 1,5 и Т:Ж 1i(5-15), на второй стадии извлекают медь путем промьшки шлака после фильтрации циркулирующим раствором, содержащим 3-5% аммиака, до концентрации меди 2,0-3,6 г/л, 2 табл. СО

э

рации лежат в пределах 3-5% NH этом случае растворы вьпцелачивания содержат от 2,5 до 3,6 г/л Си, что соответствует количеству аммиачной воды, взятой на промьшку 4,5 г на 1 г сухого шлака. Опыты 3 и 4, - проведенные в оптимальных условиях, обеспечивают степень вьпделачивания 95-97%.

Было проведено сопоставление предлагаемого и известного способов.

Известный способ имеет существенный недостаток, заключаклцийся в том, что для подавления одновременного с цинком вьщелачивания меди расходовался дополнительный реагент-сульфид аммония, который теряется без- возвратно. Реализация способа для шлака производства цинковых белил дала неудовлетворительные результаты. Проведение первой стадии процесса при концентрации аммиака 5% и 0,03% сульфида аммония при Т:Ж 1:17,5 степень извлечения цинка не превысила 20,2%, степень извлечения меди составила 5,6%. На второй стадии при выщелачивании раствором, содержащим 17,5% аммиака, степень извлечения цинка 37,8%, а по меди 16,8%.

тьих, способ проще, так как требует только одну фильтрацию, а выщелачивание меди осуществляется прямо на фильтре, что исключает дополнительную репульпацию осадка, в-четвертых, растворы, образующиеся на обеих стадиях выщелачивания, достаточно концентрированы, что позволяет их перерабатывать без дополнительной упарки известными приемами.

Формула изобретения

Способ извлечения цинка и меди з полупродуктов переработки цинковых руд, преимущественно пирит- ного огарка, включаюсций двухстадий- ное водно-аммиачное выщелачивание, отличающийся тем, что, с целью селективного извлечения цинка и меди и повыщения степени их извлечения из шлака производства цинковых белил, на первой стадии извлекают цинк раствором хлорида аммония и амиака при их соотношении 1,35-2,25 и отношении аммиака к цинку в полупродукте 0,9-1,5 и (5-15), на второй стадии извлекают медь путем промывки шпака после фильтрации цир- кулирующим раствором, содержащим 3-5% аммиака до концентрации меди 2,0-3,6 г/л.