Способ извлечения теллура из сернокислых медьсодержащих растворов Советский патент 1992 года по МПК C22B3/00 

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способам извлечения теллура в товарный концентраткз растворов, содержащих медь и свободную серную кислоту, может быть использовано для извлечения теллура:.из растворов, образующихся при переработке медеэлектролитных шламов Как методом сульфатизации, так и методом окислительного обжига с последующим выщелачиванием огарка.

Известны способы извлечения Теллура из кислых растворов, в которых осуществляют цементацию теллура медным порош ком.. ... . .:.. ;.: .-.. Недостатком известных способов является высокий расход медного порошка, который берется в 2,5-кратном избытке от теоретически необходимого для цементации теллура.

Известен также способ очистки медьсодержащих сернокислых ра&творов от примесей селена и теллура, в котором производят осаждение теллура с помощью медного порошка в виде нерастворимого соединения при 85-90°С, при постоянном перемешивании в течение 55-65 мин.

Недостатком способа является использование дорогого и дефицитного реагента - медного порошка ПМ С-1.

Целью изобретения является удешевление процесса при сохранении качества получаемого при этом продукта.

х Цель достигается тем, что согласно способу извлечения теллура из сернокислых медьсодержащих растворов, включающему осаждение теллура в виде нерастворимого соединения при 85-90°С медьсодержащим реагентом,. перед осаждением првоодят электроосаждение на катод медьтеллурсоVJ

сл ю VJ

ю о

держащего осадка постоянным током при 22-45°Су| удельном расходе электричества 3,6-5,ОА-ч/г теллура, с последующим отключением подачи тока и осаждение проводят из раствора после электролиза полученным катодным осадком.

Применение процесса предварительного электроосаждения позволяет извлечь основное количество теллура, Одновременно с теллуром на катоде осаждается медь в виде рыхлой медной губки, на которой впоследствии при подъеме температуры до 90°С и перемешивании в течение 60 мин осаждается оставшийся в растворе после электроосаждения теллур.

Верхний предел температуры 45°С обусловлен необходимостью получения рыхлого порошкообразного катодного осадка, в который хорошо извлекается теллур при последующем перемешивании пульпы. Повышение температуры (более 45°С) влечет за собой образование плотных осадков которые осаждают теллур неполностью. Нижний предел температуры -22°С объясняется тем, что специальное охлаждение раствора связанное с увеличением энергетических затрат, не приводит, однако, улучшению показателей извлечения теллура.

Снижение удельного расхода электричества (менее 3,6 А-ч/г теллура) в растворе приводит к неполному извлечению теллура, а увеличение удельного расхода электричества (более 5 А -ч/г теллура) приводит к увеличению степени осаждения меди и, как следствие, ухудшению качества теллурового концентрата.

Способ осуществляют следующим образом.

В электролитическую ячейку заливают сернокислый раствор, содержащий медь и теллур. На электроды подают напряжение и проводят электролиз при плотности тока 7- 10 кА/м2 и температуре электролита 22- ,45°С. Продолжительность процесса электролиза рассчитывают, исходя из содержания теллура в растворе и силы тока, при этом, расход электричества должен составлять 3,6-5 А-ч/г теллура в растворе. После проведения электролиза пульпу перекачивают в реактор с механическим или пневматическим перемешиванием, оснащенным электрическим или паровым подогревом, затем нагревают ее до 85-90°С и перемешивают в течение 60 мин. При этом происходит полное осаждение всего теллура, находящегося в растворе. Осадок отделяют от раствора фильтрацией,

П р и м е р 1. Исходный раствор для опытов получают путем выщелачивания

огарка от окислительного обжига медьэлек- тролитного шлама в растворе серной кислоты и содержит, г/л: теллур 1,56; медь 78,3; серная кислота 215

Электролизер представляет собой стеклянный стакан объемом 1 л с опущенными в него двумя свинцовыми анодами и медным методом. Перемешивание эпек-fролита и нагрев осуществляют с помощью магнитной

мешалки. Питание на электроды подают от выпрямителя ВСА-5. Осаждение проводят в две стадии. На первой стадии в ячейки заливают 0,75 л раствора и проводят электролиз, при плотности тока 10 кА/м2 и силе

тока 15,5 А, удельном растворе электричества 3,3 А-ч/г и температуре 30°С. Затем ток отключают, нагревают раствор до 90°С и перемешивают в течение 60 мин с аэрацией воздухом. В растворах и осадках определяют содержание теллура и меди.

Результаты опытов представлены в табл,1.

Пример 2-7. Электроосаждение теллура производят при условиях, описанных в

примере 1. Отличие состоит в разной (16,5- 25 минут) продолжительности электролига, что соответствует разным удельным расхода электричества (3,6-5,5 А-ч/г), а также разной температуре электролита (18-50°С).

При этом в примере специальное охлаждение электролита в теплообменнике до 18°С. Перемешивание после электроосаждения проводили в условиях, описанных в примере 1.

ПримерЗ (по известному способу). 750 мл раствора нагревают до 90°С и вносят при перемешивании 4,5 г медного порошка ПМС-1. Пульпу перемешивают в течение 60 мин с аэрацией воздухом, затем фильтруют, определяют выход осадка и содержание в нем и в растворе теллура и меди.

Как следует из Уабл,1, полное осаждение теллура (более 99%) достигается при удельном расходе электричества

3,6-5,0 А-ч/г теллура и температуре 22- 45°С (примеры 2-4). При этом качество полученных теллуровых концентратов не хуже, чем полученного по известному способу (пример 8). Содержание теллура в осадках,

полученных по предлагаемому способу, даже несколько ниже, чем в известном способе (соответственно 42-46 и 37,6%).

Снижение удельного расхода электричества (менее 3,6 А -ч/г теллура) ведет к не5 полному осаждению теллура (89,3%), а увеличение (более 5,0 А-ч/г) хотя и обеспечивает полное осаждение теллура (100,0%), но приводит к непроизводительному расходу электроэнергии на осаждение меди (расход электроэнергии 20,9 кВт -ч/кг теллура) и снижает качество катодного осадка - содержание теллура в нем снижается до 15,1%.

Увеличение температуры электроосаждения (более 45°С) приводит к осаждению меди в виде крупных частиц и, как следствие, к неполному осаждению теллура (96,7%).

Снижение температуры (менее 22 С) нецелесообразно в связи с необходимостью применения специальных хоподильных установок, при этом показатели осаждения не улучшаются (извлечение теллура 99%, содержание теллура в осадке 39,8%).

Таким образом, проведение электро- осаждения теллура при 0 45°С и удельном расходе электричества 3,6-5,0 А-ч/г теллура с последующим перемешиванием полученной пульпы при в течение 1 ч с аэрацией воздухом обеспечивает полное осаждение теллура и получение товарного теллурового цементата

Предлагаемый способ извлечения теллура из сернокислых медьсодержащих растворов позволяет исключить использование дефицитного реагента - медного порошка в технологии получения теллурового концентрата

Результаты исследований даны в

табл 2

Формула изобретения Способ извлечения теллура из сернокислых медьсодержащих растворов, включающий осаждение теллура в виде нерастворимого соединения при 85-90°С медьсодержащим реагентом, отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса при сохранении качества получаемого при этом продукта, перед осаждением проводят электроосаждение на катод медьтел- лурсодержащего осадка постоянным током при температуре 22-45°С и удельном расходе электричества 3,6-5,0 А-ч/г теллура с последующим отключением подачи тока и осаждение проводят из раствора после электролиза полученным катодным осадком.

Т а о л и

Использование: извлечение теллура в товарный концентрат из растворов, содержащих медь и свободную серную кислоту. Сущность: проводят электроосаждение теллура постоянным током при 22-45°С и удельном расходе электричества 3,6-5,0 А -ч/г теллура, затем отключают подачу тока и проводят доосаждение i теллура полученным медьтеллурсодержащим катодным осадком при 85-90°С и перемешивании. 2 табл.