Способ получения цементной меди из кислых мышьяксодержащих растворов Советский патент 1990 года по МПК C22B15/00 C22B30/04 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к.способам, получения цементной меди из мышьяк- содержащих растворов.

Целью изобретения является повышение качества цементной меди и упрощение процесса.

Пример 1.К1л промьтного раствора мокрой газоочистки сернокислотного производства состава, г/л: мышьяк 12,56; железо 24,1, медь 3,61, свободная серная кислота.50,1, добавляли водный раствор аммиака до рН 9,0. Полученную пульпу переводили в камеру лабораторной флотомапганы и аэрировали воздухом в течение 30 мин при расходе воздуха 3 л в минуту на 1 л аэрируемой пульпы. При этом мышьяк количественно полностью осаждался

в виде арсената железа, а медь в виде комплексного растворимого аммиака оставалась в растворе.

После фильтрации на вакуум-фильтре мьппьяксодержапщй . кек дважды репуль- пировали аммиачной водой при рК 8,5- 9,0, промывали горячей во.пой и после обезвоживания при 100-105 С анализировали.

Вес осадка 62,4 г. Содержание мьшь- яка 20,1%, меди - 0,32%, железа - 38,45%. Извлечение мышьяка в осадке составляло 99,99%.

К аммиачно-сульфатному фильтрату (после выделения мьш1ьяка) при рН8,7 добавляли при перемешивании 5,0 г цинковой пьши с одно временным нагреванием при 50-60 С в течение 15 мин.

сл

со сл

CD 00

со

Образующийся медный продукт после фильтрации обрабатыва ти разбавленным раствором (1:20) серной кислоты для растворения непрореагировавшей цинковой пыли, промьгоали горячей водой И после сушки при 100-105 С анализировали. Вес полученного продукта 3,5 г, содержание меди в нем 98,0%, цинка - 2,02%. Мьппьяк в продукте не обнаружен. Остаточное содержание меда после цементации 1,1 мг/л. Извле- :чение меди в осадок от исходного содержания в растворе составляло 95%. i Пример 2.К1Л мышьяксо-- (держащего производственного раствора Состава, г/л: мышьяк 11,28; железо 10,0; медь 2,5; серная кислота 20,0, добавляли 60 г железного купороса (FeSO.7H..O) и иод1делачивали аммиаком д5 рН 9,0. Далее следовали аэрация-воздухом, фильтрация, ; промывка осадка так же, как и в примере 1. Вес полученного мышьякового осад

Полученный цементный осадок мед содержал, %: мьш1ьяк 3,25; медь 90 цинк 5,25. Остаточное содержание м

5 в растворе составляло 10,5 мг/л. влечение меди от исходного содерж ния составляло 92%. .

Пример 4. К1л того же вора, что и в примере 3, добавлял

10 44,5 г сульфата железа (FeS04 7Н2 Соотношение железа к мьшшяку - 1, После аналогичной обработки остат ное, содержание мьш1ьяка составляло 7,2 мг/л. После цементации в медн

15 осадке содержание мьш1ьяка составл 0,005%, меди - 98%, цинка - 2,0%. Остаточное содержание меди в раст ре - 1,0 мг/л. Извлечение меди в ментный осадок от исходного соста

20 ло 94%.

Пример 5.К1Л того же раствора добавляли 94,5 г сульфа железа, соотношение Fe:As 2,4. ле последовательно проведенных т

60 г. Содержание мьш1ьяка - 19,0%,25 операций содержание мьшшяка в

35

40

КЯ. w . - - eI-T- п с°у

железа - 38,5%, меди - 0,25/..

К аммиачно-сульфатнбму раствору с рН 8,0 добавляли 5 г цинковой пыли при одновременном перемешивании и нагревании. Через 15 мин выделив- шийся осадок фильтровали,- обрабатывали разбавленной серной кислотой, .промьгаали водой, сушили при 105 С и анализировали. ВеЬ цементного осад.ка 2,4 г. Содержание меди в нем 99%, цинка - 1%. Мышьяк в продукте не обнаружен. Извлечение меди (от исходного его содержания в мьш1ьяксо- держащем растворе) составляло У4/о,. Остаточное содержание меди в аммиач- но-сульфатном растворе после цементации составляло 0,8 мг/л.

П р и м е р 3. К 1 л промывного . раствора электропечных газов состава, г/л: мьш1ьяк 12,54; железо 11,16; медь 5,01; цинк 11,0, серная кислота 30., 5, добавляли раствор амьгаака до рН 8,8 и одновременно пульпу аэрировали воздухом в камере лабораторной флотомашины в течение 30 мин с расходом воздуха 3 л/мин на 1 л пульпы. Соотношение FesAs составляло 6 89. После отделения мьш1ьякового ке- ка остаточное содержание мышьяка а .. фильтрате составляло 250 мг/л. Из этого - фильтрата цементировали медь введени- ем 8 г цинковой пыли. рН раствора - при цемента1ши составляла 8,7.

л;. С (lic. -W--. г-1-

фильтрате 5,1 мг/л. Осадок цемен меди содержал 98,5% меди и 1,5% ка. в продукте не обнаруж Остаточное содержание меди в рас ре после цементации - 1,2 мг/л. чение меди в осадок от исходного держания - 93%.

. Пример 6.К1Л раствор го же состава добавляли 113,5 г фата железа. Соотношение Fe:As После первой стадии обработки со жание мышьяка в фильтрате 5,3мг/ Осадок цементной меди содержал 98,4% меди и 1,6% цинка, мьш1ьяк продукте отсутствовал. Ост аточно содержание меди в растворе 1,5 м извлечение меди в осадок от исх содержания 91,5%, Осадок арсена леза в этом примере фильтровалс .г ше и хуже, чем во всех приведен Ввиду большого захвата меди мьш1 вым кеком, степень извлечения м в цементный осадок несколько ни Пример 7.К1Л раство того же состава добавляли 69,6 сульфата железа (соотношение Fe 2). После аммиачной обработки отделения осадка арсената желез раствора составляла 8,2. Подкис аммиачно-сульфатный фильтрат се кислотой до рН 6,0. Пементацию осур;есТвляли 8 г цинковой пыли. сле 6-часовой цементации остато содержание меди в.растворе 36 м

50

55

Полученный цементный осадок меди содержал, %: мьш1ьяк 3,25; медь 90,66; цинк 5,25. Остаточное содержание меди

в растворе составляло 10,5 мг/л. Извлечение меди от исходного содержания составляло 92%. .

Пример 4. К1л того же раствора, что и в примере 3, добавляли

44,5 г сульфата железа (FeS04 7Н20). Соотношение железа к мьшшяку - 1,6. После аналогичной обработки остаточное, содержание мьш1ьяка составляло 7,2 мг/л. После цементации в медном

осадке содержание мьш1ьяка составляло 0,005%, меди - 98%, цинка - 2,0%. Остаточное содержание меди в растворе - 1,0 мг/л. Извлечение меди в цементный осадок от исходного составляло 94%.

Пример 5.К1Л того же раствора добавляли 94,5 г сульфата железа, соотношение Fe:As 2,4. После последовательно проведенных тех

операций содержание мьшшяка в

операций содержание мьшшяка в

5

0

л;. С (lic. -W--. г-1-

фильтрате 5,1 мг/л. Осадок цементной меди содержал 98,5% меди и 1,5% цин- ка. в продукте не обнаружен. Остаточное содержание меди в растворе после цементации - 1,2 мг/л. Извлечение меди в осадок от исходного содержания - 93%.

. Пример 6.К1Л раствора того же состава добавляли 113,5 г суль- фата железа. Соотношение Fe:As 2,7. , После первой стадии обработки содержание мышьяка в фильтрате 5,3мг/л. Осадок цементной меди содержал 98,4% меди и 1,6% цинка, мьш1ьяк в продукте отсутствовал. Ост аточное содержание меди в растворе 1,5 мг/л,- извлечение меди в осадок от исходного содержания 91,5%, Осадок арсената железа в этом примере фильтровался доль- .г ше и хуже, чем во всех приведенных. Ввиду большого захвата меди мьш1ьяко- вым кеком, степень извлечения меди в цементный осадок несколько ниже. Пример 7.К1Л раствора того же состава добавляли 69,6 г сульфата железа (соотношение Fe:As 2). После аммиачной обработки к отделения осадка арсената железа рН раствора составляла 8,2. Подкисляли аммиачно-сульфатный фильтрат серной кислотой до рН 6,0. Пементацию меди осур;есТвляли 8 г цинковой пыли. После 6-часовой цементации остаточное содержание меди в.растворе 36 мг/л.

50

55

Имеет место обратное растворение меди -(цементного осадка).

Пример 8.К1л мышьяксо- держащего раствора сернокислотного производства состава, г/л; мьшьяк 12,1; железо 15,5; медь 4,2| свободная серная кислота 55,5, добавляли 43 г сульфата железа FeSO -TRjQ и водный раствор аммиака до рН 9,0, Полученную пульпу после 30-минутной аэрации фильтровали, осадок дважды репульпировали аммиачной водой при рН 8,5-9,0. Осадок арсената железа фильтровали, промывали горячей водой К аммиачно-сульфатному объединенному раствору при перемешивании добавляли по каплям серную кислоту до рН 7,5. Затем добавляли 8 г цинковой пыли и нагревали в течение 15 мин при 50-60 С. Осадок фильтровали, обрабатывали разбавленным раствором серной-Т кислоты для растворения непрореагировавшей цинковой пыли и после сушки анализировали. Вес осадка 4,0 г, содержание меди в нем 98,8%, цинка - 1,1%. Мьшшяк в осадке не обнаружен. Остаточное содержание меди в растворе 1,2 мг/л.

В целях экономии свежей порции металла-цементатора (цинковой пыпи) для более полного использования его (растворения) целесообразно повторное использование полученной цементной меди в качестве цементатора для использования избыточного количества ци нка в продукте (в качестве оборотного кека).

Разработанная технология безотходна, проста и безопасна в исполнении (исключает условия образования арси- на и не требует специального аппаратурного оформления). Способ позволяет утилизировать путем селективного выделения из кислых производственных

растворов сложного составй всех компонентов i

.мьшгьяковый кек малого объема с со- держанием мышьяка в нем до 20% (что в 3-4 раза превышает содержание мьшь- яка в осадках, получаемых по известным технологиям), что значительно удешевляет захоронение этих кеков,

0 либо позволяет использовать их как товарный продукт в народном хозяйстве;

медный продукт в виде высококачественной цементной меди (до 99%

5 меди) без примесей мьппьяка;

кроме того, он обеспечивает дальнейшее выделение цинка после цементации меди в виде цинкового продукта и выведение сульфат-ионов в виде

0 ценного азотного удобрения - сульфата аммони:я.

Формула изобретения

1.Способ получения цементной ме- 5 Ди из кислых мьпиьяксодержащих растворов, включающий обработку исходных растворов железосодержащим соединением и щелочньм реагентом, отделение мьшьяксодержащего осадка и последую0 ЩУю цементацию меди из фипьтрата, отличаю щий.ся тем, что, с целью повьпиения качества цементной меди и упр ощения процесса, в качестве щелочного реагента используют-аммиак, обработку ведут в присутствии окислителя при соотношении железа к мышьяку 1,6:2,4, а цементацию меди проводят из аммиачно-сульфатных растворов цинком.

2.Способ по п. 1, отлича5

0

ю щ и и с я тем, что, в качестве

окислителя используют ха.

3. Способ по п. 1, ю щ и и с я тем, что 5 дут при рН 7,5-9,0.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения цементной меди из мышьяксодержащих растворов. Цель изобретения - повышение качества цементной меди и упрощение процесса. Исходные кислые мышьяксодержащие растворы обрабатывают железным купоросом и аммиаком в присутствии кислорода воздуха, причем обработку ведут при соотношении железа к мышьяку 1,6-2,4, отделяют мышьяксодержащий осадок, а к аммиачно-сульфатному фильтрату добавляют цинковую пыль и цементацию ведут цинком при PH 7,5-9,0. 2 з.п. ф-лы.