Способ переработки никелевого файнштейна Советский патент 1992 года по МПК C22B11/00 

Изобретение относится к металлургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано для переработки окисленных никелевых руд, содержащих благородные металлы.

Известен способ переработки никелевых файнштейнов, заключающийся в окислении кислородсодержащим газом, восстановительной плавке огарка с последующим электролитическим рафинированием анодов.

Недостатком способа является его мно- гооперационность и высокие эксплуатационные затраты, кроме того, при этом способе переработки не извлекается серебро, содержащееся в окисленных никелевых рудах, а также в других компонентах рудной шихты.

Известен способ переработки никелевого файнштейна, включающий его окисление кислородсодержащим дутьем,

обработку огарка при 650-750°С хлорсодержащим реагентом (хлористый натрий, сильвинит или хлористый магний), выщелачивание огарка раствором серной кислоты, плавку остатка выщелачивания на товарный никель, переработку раствора с выделением меди и никеля в виде карбонатов и кобальта в виде гидроокиси

Недостатком способа является безвозвратная потеря серебра, содержащегося в сырье, из которого производится файнш- тейн. Серебро теряется вследствие того, что, переходя в растворы выщелачивания огарка, оно при их переработке распределяется между полупродуктами цветных металлов.

Целью изобретения является извлечение серебра из никелевых файнштейнов

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки никелевого файнште.йна, включающему его окисление

2

Ю

ю

00

о

кислородсодержащим газом, хлорирующий обжиг, выщелачивание огарка с получением раствора цветных металлов и последующим выделением их в твердые продукты, из раствора извлекают серебро и часть меди сорбцией на низкоосновном анионите, например АН-31. затем проводят последовательно десорбцию меди водой, а серебра. - слабокислым раствором тиомочевины, далее путем термической обработки серебро- содержащего раствора получают серосульфидный осадок, содержащий серебро и медь (в сопоставимых по содержанию количествах). Из полученного серосульфидного осадка известным способом получают товарный концентрат серебра, например, путем окислительного обжига.

Исследованиями установлено, что при хлорирующем обжиге никелевого файнш- тейна в раствор выщелачивания огарка переходит наряду с цветными металлами также серебро. При сорбции на низкоосновном анионите серебро сорбируется количественно, а медь и никель - частично.

Вследствие большей лабильности комплексы меди и никеля легко удаляются из фазы знионита при обработке последнего водой. Полученный при этом нейтральный медь- и никельсодержащий раствор пригоден для использования на операции выщелачивания огарка либо для выделения из него (раствора) меди и никеля. Способ практически не снижает извлечения цветных металлов в твердые продукты из растворов выщелачивания огарка по сравнению с прототипом:

При последующей обработке анионйта слабокислым раствором тиомочевины из него количественно извлекаются серебро и остаточная медь (в исходном растворе выщелачивания соотношение Си:Ад 400:1, в элюенте - растворе тиомочевины Си:Ад 2:1).

Из элюата серебро можно выделить путем высокотемпературного гидролиза тио- мочевинных комплексов. При этом рбразуется серосульфидный осадок, содержащий серебро и медь, из которого известными способами можно легко получить богатый концентрат серебра, например, путем окислительного обжига.

Известен осадительный способ выделения серебра из хлоридных растворов совместно с медью в одну стадию сероводородом или воднорастворимыми сульфидами металлов при рН 2.

Однако такое осаждение для растворов выщелачивания файнштейна приводит к получению бедного по серебру продукта,

так как количественное осаждение серебра достигается только при полном осаждении меди.

Известно также, что хлоридные комп5 лексы серебра прочно удерживаются анионитами в широком диапазоне концентраций

минеральной кислоты (для HCI: 0,1-6

моль/л) и практически не десорбируется.

Возможна лишь десорбция серебра смесью

10 сульфата аммония и аммиака.

Недостатком способа является сложность переработки аммиачно-сульфатных элюатов.

Результаты осаждения серебра по изве- 5 стному способу из раствора выщелачивания огарка файнштейна ( содержание в растворе медь 13,8 г/л,серебро 36,7 мг/л ) приведены в табл. 1,

Десорбцию серебра ведут слабокислым 0 раствором тиомочевины, а не аммиачно- сульфатным раствором,

Тиомочёвину берут в количестве 150- 300 г-молекул на 1 r-атом серебра. При этом получают серебросодержащий раствор, из 5 которого путем высокотемпературного гид- ролиза выделяют богатый по серебру про мпродукт. Из последнего легко получить известными способами, например окислительным низкотемпературным обжигом, бо- 0 гатый серебряный концентра.т.

Результаты десорбции серебра в зависимости от расхода тиомочевины приведены в табл. 2.

Анионит после десорбции промывают 5 водой и повторно используют, тогда как при ведении десорбции по известному способу потребуется, кроме промывки, еще одна дополнительная операция - зарядка анионйта . в СГ -форму.

0 Расход анионйта по предлагаемому способу должен составлять не менее 1 г (сухой вес) на 2 мг серебра. Это следует из результатов определения емкости анионйта (на примере АН-31) по серебру при сорбции 5 в статических условиях из растворов выщелачивания огарка файнштейна.

10 кг файнштейна, содержащего, %: Си 1,1; Ni 78,0; Со 0,434; Ад 30 мг/т, подвергают обжигу в атмосфере воздуха при 1050°С в 0 течение 1 ч. Полученный огарок шихтуют с 60 г NaCI (х.ч.) и обжигают в течение 30 ммн в атмосфере воздуха обогащенного кислородом (до содержания Оа - 30 об.%). Полученный огарок массой 10,03 кг помещают 5 на лабораторный нутч-фильтр и промывают теплой водой (40°С) в два приема (5 л, затем 7л).

Первый фильтрат содержит, г/л: медь

20,7; никель 8,5; кобальт 0,8; хлорид-ион 103

(V70 г в пересчете на хлорид натрия), его

используют в опытах по сорбционому извлечению серебра.

Пример 1. В 1,0 л раствора, содержащего, г/л: медь 20.7; кобальт 0,8; никель 8,5; серебро 58: NaCI 170, вносят 5,0 ганионита АН-31 (на сухой вес).

Результаты даны в табл.З.

Емкость анионита по серебру составила (.5)21 ,

535

Пример 2.1лраствора,содержащий, г/л: медь 20,7; никель 8,5; кобальт 0,8; серебро 58, контактируют в статических условиях с 120 г (или 200 см сухой вес) анионита, при нормальных условиях (25°С, атмосферное давление).

Остаточное содержание серебра в растворе 0,6 мг/л, т.е. извлечение в фазу анионита составляет 99,0%.

Результаты промывки анионита водой приведены ниже в табл.4.

Далее анионит обрабатывают 8,17 г ти- омочевины. растворенной в 1,4 л солянокис- лого раствора (5 г/л HCI), т.е. расход тиомочевины составляет 200 г-моль на 1 г- атом серебра.

Результаты опыта приведены в табл.5.

Из 1400 мл полученного раствора гидролизом при 150°С в течение 1 ч выделяют 6,49 г серосульфидного осадка, содержащего 0,83% серебра (53,9 мг серебра, т.е. извлечение из элюента составило 93,74%).

После обжига в атмосфере воздуха при 600°С получают 0,175 г концентрата, содержащего 30,7% (53,7 мг серебра).

Сквозное извлечение серебра из раствора выщелачивания огарка файнштейна

41 7

составило Ц х100% 92,6%.

Приведенные результаты свидетельствуют, что предлагаемый способ переработки никелевых файнштейнов обеспечивает по сравнению с известными извлечение в товарную продукцию серебра, ранее полностью терявшегося при переработке никелевого файнштейна.

Формула изобретения Способ переработки никелевого файнштейна, включающий его окислительный

обжиг, хлорирующий обжиг с получением огарка, его кислотное выщелачивание с получением раствора, содержащего цветные металлы и серебро, его последующую переработку, отличающийся тем, что, с

целью повышения комплексности переработки файнштейна за счет извлечения серебра, переработку раствора проводят путем обработки его низкоосновным конденсационным анионитом в хлор-форме,

имеющим полиэтиленаминовую матрицу, активные имидо- и иминогруппы при его расходе не менее 1 г на 2 мг серебра с получением насыщенного анионита и отработанного раствора с последующей обработкой насыщенного анионита вначале водой с получением раствора цветных металлов и анионита и затем слабокислым рас- твором тиомочевины с последующим выделением серебра, полученного после обработки анионита растворами известными способами.

Таблица 1

Изобретение касается извлечения благородных металлов, в частности серебра из никелевого файнштейна, полученного окислением никелевых руд, содержащих благородные металлы Сущность способа: файн- штейн, содержащий 78% никеля, 0,43% кобальта, 1,9% меди и 40 мг/т серебра подвергают окислительному и хлорирующему обжигу. Огарок выщелачивают серной кислотой. В раствор вводят анионит АН-31 в количестве 1 г (в пересчете на сухой) на 2 мг серебра. После водной промывки насыщенный анионит обрабатывают солянокислым раствором тиомочевины. Из серебросодер- жащего раствора серебро выделяют гидролизом в виде серосульфидного осадка. Сквозное извлечение серебра из файнштейна составляет 92,6%. 5 табл.

Таблица2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5