Способ извлечения сурьмы из сульфидно-щелочных растворов Советский патент 1992 года по МПК C22B3/46 C22B30/02 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к гидрометаллургическим способам извлечения сурьмы из сульфидно-щелочных растворов.

При электролитическом способе извлечения сурьмы из сульфидно-щелочных растворов выход сурьмы потоку едва достигает 70%,а гидрометаллургическая схема в целом остается незамкнутой:, из циркуляции приходится регулярно выводить и сбрасывать в отвал растворы, содержащие 3-5 г/л сурьмы и до 100 г/л сульфидя натрия, весьма токсичного и устойчивого на воздухе. Выделение сурьмы из оборотных обедненных растворов до концентраций менее 1 г/л невозможно в связи с концентрационной поляризацией и прекращением процесса электролиза, при этом выход по току снижается до 10-12%, расход электроэнергии составляет 8-100 тыс. квт ч/т сурьмы. Потери при сбросе составляют до 25 г на 1 т катодной сурьмы. Извлечение сурьмы при электролизе не превышает 92%.

Прототипом изобретения является способ, где цементацию сурьмы из сульфидно- щелочных растворов проводят на алюминиевых пластинах. При цементации сурьмы из раствора, содержащего NaOH - 60 г/л, Sb - 12,48 г/л, температуре 80°С, продолжительности опыта 1 ч извлечение составляет 90,9%. Недостатком способа является повышенный расход едкого натра (4,Ь г на 1 г сурьмы), высокая температура и невысокая степень извлечения сурьмы.

Цель изобретения - сокращение расхода щелочи и продолжительности процесса цементации.

Поставленная цель достигается тем, что перед цементацией сурьмы из сульфидно- щелочных растворов на алюминии с раствор вводят сульфит-целлюлозный щелок. При цементации сурьмы из сульфидно-щелоч Ч

00

сь

СлЭ

мых растворов на алюминии в присутствии сульфит-целлюлозного щелока, представляющего собой поликомпонентную систему состава, г/дм3; NaaO 7,2; S 10,29; сульфаты и свободная сернистая кислота 1,39; SOa 5 связанная 17,4; лигнин 61,5; сахара 20,1; гексозаны 17,6; уксусные кислоты 4,7, благодаря образованию функциональных групп и расщеплению D-глгокозидных свя- зей, адсорбции и определенной ориентации 10 заряженных коллоидных частиц уменьшается саморастворение алюминия, предотвращается образование А(ОИ)з, что приводит к снижению расхода щелочи.

Кроме того, под действием гидрофиль- 15 ной способности сульфат-целлюлозного щелока разрушается защитная оболочка из молекул воды, окружающая ион сурьмы и препятствующая переходу его в металлическое состояние, что способствует сокраще- 20 нию расхода щелочи и продолжительности процесса цементации, а содержащиеся в сульфит-целлюлозном щелоке углеводы, жиры, органические кислоты характеризуются высокой биохимической потребно- 25 стью в кислороде, поглощают кислород, тем самым предотвращается образование на алюминии пленки гидроокиси алюминия, па растворение которой требуется дополнительный расход щелочи. Наряду с этим, бла- 30 годаря наличию в лигнине свободных радикалов (СбНз), отличающихся высокой реакционной способностью, связываются ионы водорода, сдвигается точка нулевого заряда алюминия в электроотрицательную 35 сторону, что приводит к повышению эффективности процесса. Процесс протекаете высоким извлечением сурьмы в цементный осадок при более низкой концентрации as.e- лочи и меньшей продолжительности про- 40 цесса. При введении сульфит-целлюлозного щелока 3 см3 на 100 см3 сульфидно-щелочного раствора снижается поглощение кислорода, следовательно, будет увеличи- ваться расход щелочи. При введении сульфит- 45 целлюлозного щелока 5 см3 на 100 см3 сульфидно-щелочного раствора происходит увеличение саморастворения алюминия, дополнительно расходуется щелочь, следовательно, не достигается цель предлагаемо- 50 го изобретения.

Пример1.В 100 см4 сульфидно-щелочного раствора, содержащего 57 г/дм3 сурьмы и 30 г/дм 3 едкого натра, ввели 5 см3 сульфит-целлюлозного щелока. Раствор нагрели до 60°С и загрузили 2 г алюминиевых гранул. Цементацию проводили при 70°С и продолжительности 45 мин. Извлечение сурьмы в цементный осадок - 98,7% (в растворе после цементации содержание сурьмы составляет 0,75 г/дм3). Расход едкого натра 0,52 г на 1 г сурьмы.

Пример 2. В 100 см3 сульфидно-щелочного раствора, содержащего 57 г/дм3 едкого натра, ввели 4 см3 сульфит-целлюлозного щелока. Раствор нагрели до 65°С и загрузили 2 г алюминиевых гранул. Цементацию проводили при 75°С и продолжительности 45 мин. Извлечение сурьмы в цементный осадок 99,7% (в растворе после цементации содержание сурьмы составляет 0,17 г/дм3). Расход едкого натра 0,61 г на 1 г сурьмы.

Примерз. В 100 см3 сульфидно-щелочного раствора, содержащего 57 г/дм3 сурьмы и 25 г/дм3 едкого натра, ввели 3 см3 сульфид-целлюлозного щелока. Раствор нагрели до 60°С и загрузили 2 г алюминиевых гранул. Цементацию проводили при 70°С и продолжительности 45 мин. Извлечение сурьмы в цементный осадок 98,1% (в растворе после цементации содержание сурьмы составляет 1,08 г/л). Расход едкого натра 0,44 г на 1 г сурьмы.

Таким образом, предлагаемый способ извлечения сурьмы из сульфидно-щелочных растворов отличается значительными преимуществами: снижается расход щелочи на 88-90% посравнениюс прототипом; снижается продолжительность цементации на 25%.

Формула изобретения

1.Способ извлечения сурьмы из сульфидно-щелочных растворов, включающий цементацию его на алюминии, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода щелочи и продолжительности процесса, в исходный раствор вводят сульфит- целлюлозный щелок.

2.Способ поп.1,отлича ющийся тем, что процесс ведут при расходе сульфит- целлюлозного щелока 3-5 см3 на 100 см3 исходного раствора.

Использование: гидрометаллургические способы извлечения сурьмы из сульфидно- щелочных растворов. Сущность: извлечение сурьмы из сульфидно-щелочных растворов ведут цементацией на алюминии, в присутствии сульфит-целлюлозного щелока при его расходе 3-5 см3 на 100 см3 исходного раствора. 1 з.п ф-лы.