Способ переработки медеэлектролитных селенсодержащих шламов Советский патент 1993 года по МПК C01B19/00 

Изобретение относится к гидрометаллургии редких и рассеянных элементов и может найти применение в производстве технического селена марок СТ-1 и СТ-0.

Целью изобретения является повышение извлечения селена в готовую продукцию, упрощение технологического процесса, улучшение качества продукции и оздоровление экологической обстановки при производстве селена,

Цель изобретения достигается тем, что извлечение селена из растворов системы пылегазоулавливания после очистки их от примесей тяжелых и благородных металлов производится путем восстановления содержащегося в них селена (4+) до селена (2-) при 75-85°С гидразин-гидратом или гидразином, причем гидразин-гидрат вводится в количестве 60-80% от массы содержащегося в растворе селена, а гидразин вводится 40- 60% от массы содержащегося в растворе селена.

Использование в качестве восстановителя гидразин-гидрата или гидразина, в которых, кроме основного вещества, нет примесей, приводящих к загрязнению получаемого селена, позволяет получать пол- иселенидные растворы без заражения их примесями, как в случае применения алюминиевого порошка, что позволяет получить более чистый селен.

В отличие от процесса восстановления селена алюминиевым порошком, протекающего с образованием в качестве побочного продукта гидррксида алюминия, при восстановлении гидразин-гидратом или гидрази00

О

о о

ном не происходит образования продуктов, требующих дополнительной переработки или утилизации, что улучшает экологическую обстановку

-

МааЗеОз + NaH N20 - Na2Se2 + N2 f + НаО Na2Se2 + 02 + Н20 - Se° + NaOHЮ

Растворы, образующиеся при восстановлении селена гидразином и последующей их аэрации, не содержат ничего кроме щелочи и небольшого количества соедине- 15 ний селена, переходящих в раствор.на последней стадии аэрации

Se° + NaOH Мз25еОз + Na2$e2

Отсутствие в растворах после выделения селена гидрооксоалюминитных комплексов позволяет многократно использовать также растворы в голове процесса для улавливания селена, что приводит к сокращению объе- мов отвальных растворов и, соответственно, к повышению извлечения селена в готовую продукцию.

В данном способе положительный эффект достигается не только за счет подачи гидразина сверх стехеометрического расхода, необходимого для получения элементарного селена, но и за счет выделения (наработки) свободной щелочи в самом процессе восстановления, что в дальнейшем приводит к перевосстановлению селена в растворе до степени окисления (-2), то есть к 100%-ному получению полиселенидов щелочных металлов.

Способ осуществляется следующим образом.

Медный шлам обжигают в одноподовой печи при температуре 700-720°С. Образующуюся газовую фазу, содержащую диоксид селена, в системе пылегазоулавливания обрабатывают карбонатно-щелочным раствором для улавливания селена. Селеносодержащий раствор очищают от примесей тяжелых и благородных металлов. Очищенный селеноср- держащий раствор закачивают в мешалку с механическим перемешиванием, нагревают до температуры 75-85°С, после чего нагрев прекращают и в раствор задают гидразин в количестве 40-60% от массы селена в рас- творе или гидразин-гидрат в количестве 60- 80% от массы селена в растворе для проведения восстановления. Процесс заканчивают при достижении потенциала (-700)

5

0

5

0 5

0

5 0 5

(-750) MB по платиновому электроду относительно хлор-серебрянного электрода.

Прекращают подачу восстановителя, раствор перемешивают в течение 5-10 мин и в мешалку подают воздух через диспергирующее устройство для разложения полиселенидов натрия до элементарного селена. Процесс разложения заканчивают при полном обесцвечивании раствора. Примеры выполнения заявляемого способа приведены в табл.1.

Из таблицы п. 3-5 видно, что оптимальный расход гидразина лежит в интервале 40-60% к массе селена в растворе.

Подача на восстановление гидразина менее 40%, как видно из п.2, не позволяет достичь полноты восстановления и приводит к о бороту большого количества селена. Подача гидразина более 60%, п.6, приводит к перерасходу реагента и не отражается положительно на степени извлечения селена в готовую продукцию..

Использование гидразин-гидрата в качестве восстановителя менее 60% от массы селена в растворе также не обеспечивает полноту восстановления селена п. 7, а оптимальный расход лежит в интервале 60-80% пп 8-10. Использование гидразин-гидрата в количестве более 80% приводит к перерасходу реагента и не отражается положительно на степени извлечения селена в готовую продукцию.

Преимущества заявляемого способа, по сравнению с прототипом, заключаются в следующем.

Повышение извлечения селена достигается как за счет сокращения объема отвальных растворов, так и за счет отсутствия твердых отходов, содержащих селен.

Улучшение качества товарного селена достигается тем, что при восстановлении раствор не подвергается дополнительному загрязнению примесями из восстановителя.Упрощение технологической схемы происходит также из-за отсутствия при восстановлении твердых продуктов, что дает возможность сократить количество оборудования на 5 единиц в количестве операций, проводить восстановление и разложение полиселенидовых растворов в одном аппарате.

Улучшение экологических показателей обусловлено снижением объема технологических растворов как за счет отсутствия бедных селенидных промывных растворов, так и за счет использования растворов в системе пылегазоулавливания;

Исследования показали, что возможен по крайней мере десятикратный оборот растворов без ухудшения качества получаемого селена. Поэтому, с учетом промвод, объем выводимых растворов снижается в 20 раз, что обеспечивает утилизацию сбросных растворов, и т.к. отсутствуют соединения алюминия, утилизация сбросных растворов значительно упрощается.

Сравнительные технико-экономические показатели заявляемого способа-прототипа приведены в табл.3,

Формула изобретения Способ переработки медеэлектролит- ных селенсодержащих шламов, включающий окислительный обжиг, улавливание

полученного диоксида селена щелочно-кар- бонатными растворами, очистку последних от примесей металлов, восстановление селена в растворе до полиселенидов, получение элементарного селена аэрацией раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения селена и чистоты его, упрощения процесса и снижения загрязнения окружающей среды, перед восстановлением селена раствор нагревают до 75-85°С, а в качестве восстановителя используют гидразин в количестве 40-60% или гидразин-гидрат в количестве 60-80% от массы содержащегося в растворе селена.

Изобретение относится к гидрометаллургии редких и рассеянных элементов и может найти применение в производстве технического селена. Сущность способа заключается в том, что медный шлам обжигают при 700-720°С и образующуюся газовую фазу, содержащую диоксид селена, в системе пылегазоулавливания обрабатывают карбонатно-щелочным раствором для улавливания селена. Селенсодержащий раствор очищают от примесей тяжелых и благородных металлов и. очищенный раствор при перемешивании нагревают до 75-85° и вводят в него гидразин в количестве 40-60% или гидразин-гидрат в количестве 60-80% от массы селена в растворе. Процесс заканчивают при достижении потенциала (-700)- -(-750) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода. После этого в раствор подают воздух для .разложения полиселенидов натрия до элементарного селена. Степень восстановления составляет 98-100%. 3 табл. ел с

Таблица 1

Расход гидразин-гидрата на восстановление во всех опытах был 70% от массы селена в растворе.

Сравнительные технико-экономические показатели

Таблица 2

Таблица 3