Способ десорбции металлов с катионита Советский патент 1992 года по МПК B01D15/00 

Ё

Изобретение относится к десорбции металлов с катионита, насыщенного катионами железа, меди, цинка, кадмия из сбросных растворов гидрометаллургических производств, и позволяет повысить качество медных и цинковых концентратов за счет раздельного выделения железа и снизить расход осадителя. Способ включает пропускание через катионит десорбирующего раствора, выделение катионов металлов в элюат, обработку элюата осадителем, извлечение металлов в виде концентратов, используемых в качестве товарных продуктов, возврат маточного раствора в цикл, при этом элюат перед обработкой осадителем выдерживают в течение 3-9 ч с последующим отделением железосодержащего осадка. 1 табл.

Изобретение относится к технологии ионообменной переработки растворов сложного состава и может быть использовано для утилизации сбросных растворов гидрометаллургических производств в виде медных и цинковых концентратов.

Цель изобретения - повышение качества медных и цинковых концентратов за счет раздельного выделения железа и снижение расхода осадителя.

Способ десорбции металлов с катиони- тов включает фильтрование десорбирующего раствора через слой насыщенного катионита катионитами железа, меди, цинка, кадмия из сбросных растворов с переводом катионитов металлов в элюат, содержащий катионы металлов, выдерживание элюата в течение 3-9 ч, отделе ние образовавшегося железосодержащего осадка, выделение катионов металлов известными способами. В способе показана

принципиальная возможность выделения железа в твердую фазу самопроизводно из растворов, аналогичных по составу элюа- там..

Примеры. Опыты проводили в ионообменных колоннах с высотой слоя насыщенного в воде сульфокатионита КУ-2 в Н-форме4 м. Ионит насыщали металлами из сбросных растворов, содержащих г-зкв/л: цинка 0,489; меди 0,414; мышьяка 0,621; железа (III) 0,107; кадмия 0,013. Расход раствора до проскока металлов 1,887 уд. об.

Емкость насыщенного катионита, г- экв/л ионита в Н-форме: цинк 0,923; медь 0,781; железо 0,202; кадмий 0,025; водород 0,015. Через слой катионита фильтровали со скоростью 2,3-2,5 м/ч десорбирующие растворы 0,425 н.сульфата натрия (опыт ISb 1), смесь 4,056 н.сульфата натрия, 0,31 н.сульфата калия и 0,21 и сульфата лития (опыт № 2) или циклический раствор 5.99 н.сульфата

XI

ю ел чэ

4

ю

натрия и воду при их периодической подаче в колонну (опыт № .3) до перевода металлов в элюат, измеряли расход десорбирующих растворов, объем назначенных злюатов и содержание в элюатах катионов металлов.

По известному способу элюаты перерабатывали путем подачи сухой кальцинированной соды через дозатор при перемешивании и аналитическом контроле состава образующейся пульпы. Образующиеся осадки отделяли фильтрацией, промежуточные фракции (смешанные) возвращали в голову следующего цикла осаждения взамен щелочного реагента. Товарные фракции концентратов промывали водой, промводу сбрасывали в бак элюатов для компенсации убыли объема элюатов. По данным 5-6 циклов рассчитывали массу концентратов и определяли их состав. Растворы после извлечения металлов возвращали на десорбцию метал лов (80-100%) или направляли на извлечение сульфата натрия (оставшиеся растворы до 20%). Железосодержащий концентрат выделить не удалось.

По предлагаемому способу осаждение проводили аналогично за исключением того, что элюат предварительно выдерживали до окончания выделения основного количества железа (91-92%) в твердую фазу и отделяли железосодержащий осадок.

Результаты приведены в таблице.

Концентраты перерабатывали известными способами. Железный концентрат с содержанием железа 60,1-60,8% в виде триоксида (выход 91-92%) использовали для получения железного купороса и (или) железоокисных пигментов. Медный концентрат, полученный по предлагаемому способу, использовали для получения медного купороса. Выход медного купороса 89%, качество соответствовало сорту А 1, Маточный раствор после отделения купороса обрабатывали цинковым порошком. При степени извлечения меди и кадмия 100% получен цементный медно-кадмиевый осадок в количестве 2,968 г из 1 л (в пересчете на объем элюата). Содержание меди 59,37%, кадмия 6,74%. Осадок является сырьем, пригодным для получения кадмия и меди промышленными методами. Медный концентрат, полученный по известному способу, переработать на медный купорос не удалось. При выходе 62% медный купорос содержал 1,01 % кадмия и 1,2% железа. Продукт не является сортовым, пригоден к пи- рометаллургической переработке в полном цикле, сопровождающемся потерями кадмия и частично (20-80%) меди. Поэтому концентрат, полученный по известному способу, растворяли в сернокислом растворе, затем цементировали медь и кадмий цинковым порошком. Выход осадка при степени извлечения 100% составлял 26,51 г из 1 л (элюата), содержание меди 60,8%, ка дмия 1,5%. Осадок пригоден к конвертерной плавке на черновую медь с потерей кадмия или складированию в отвалах. Маточные растворы после отделения медно-кадмие- вых осадков направляли в процесс сорбции.

0 Цинковые концентраты пригодны к реализации в виде технического кадмийсодержа- щего оксида цинка - полупродукта цинкового, кадмиевого и ряда других производств.

5В качестве контрольного опыта проводили и дробное осаждение металлов из сбросного раствора, поступающего на сорбцию. Железный концентрат выделить не удалось. В четырех циклах осаждения при

0 степени извлечения 100% выход медного концентрата составил-128,92 г из 1 л исходного раствора, содержание, %: медь 10,20: мышьяк 10.8; железо 0,78; кадмий 0,33. Выход цинкового концентрата составил 37,9 г

5 из 1 л содержание, %: цинк 42,1; железо 2,64; кадмий 0,87. Мышьяк в количестве 10,2% от исходного перешел в возгоны при прокалке цинкового концентрата. Медно- мышьяковистый концентрат пригоден к пи0 рометаллургической переработке в полном цикле. Цинковыйхонцентрат пригоден к реализации совместно со свинцово-цинковы- ми пылями медного производства (исходный мышьяковосодержащий раствор

5 получен путем выщелачивания последних). Расход соды в контрольном опыте составил 155 г на 1 л исходного раствора. Катионит после десорбции готовили к следующему циклу насыщения.

0 Маточные растворы после отделения концентратов использовали в качестве де- сорбирующего раствора в следующем цикле.

Использование предлагаемого способа

5 позволяет снизить расход осэдителя до 121,19-141,33 г/л в сравнении 133,88- 156,24 г/л по известному способу или на 9,46-9,96%; повысить качество медных и цинковых концентратов.

0 Формула изобретения

Способ десорбций металлов с катиони- та, насыщенного катионами железа, меди, цинка, кадмия из сбросных растворов гидрометаллургических производств, включаю5 щий пропускание через катионит десорбирующего раствора с выделением катионов металлов в злюат, обработку элюата осадителем, извлечение металлов в виде концентратов, используемых в качестве товарного продукта, возврат маточного раствора в цикл, отличающийся тем. что, с целью повышения качества медных и цинковых концентратов за счет раздельного вы- деления железа и снижения расхода

осадителя, элюзт перед обработкой осади- телем выдерживают в течение 3-9 ч с последующим отделением железосодержащего осадка.