Способ переработки медьсодержащих материалов Советский патент 1974 года по МПК C22B15/00 C01F5/18 

1

Изобретение относится к цветной металлургии.

Известен способ переработки медьсодержащих материалов, включающий сульфатизирующий обжиг, выщелачивание и электролиз.

По предлагаемому способу обжиг проводят совместно с магнийсодержащим сырьем при соотношении в шихте серы к сумме металлов, равном 1-1,2, электролитическое получение меди ведут при температуре 20-25°С и катодной плотности тока 6 а/дм, а электролитическое получение гидроокиси магния - при температуре 15-30°С и катодной плотности тока 2-4 а/дм.

Это позволяет снизить себестоимость и максимально использовать серу с попутным получением гидроокиси магния.

Способ состоит в следующем. Обжиг медных сульфидных руд проводят совместно с магнийсодержащим сырьем. Для этого сульфидную руду, например халькопирит, смешивают с серпентинитом и обжигают в атмосфере воздуха. При этом медь и магний переходят в сульфаты. Обжиг ведут в печах кипящего слоя и трубчатых вращающихся печах. Дальнейшую гидрометаллургическую переработку огарка осуществляют по замкнутой технологической схеме с получением металлической меди и гидроокиси магния посредством электролиза.

Обжиг проводят при температуре 600- 650°С и соотношении в шихте серы к сумме металлов, равном 1 -1,2. При соотношении серы к сумме металлов на 20% выше стехиометрической степени сульфатизации выход меди и магния составляет 95-967о, при стехиометрическом количестве выход меди 89%,

магния 83%. С повышением количества серы выход сульфатов растет, однако, при этом увеличивается содержание сернистого ангидрида в отходящих газах. Электролитическое получение меди проводят при 20-25°С, предельной концентрации меди 16-20 г/л и катодной плотности тока 6 а/дм, при этих условиях получен выход меди по току 80-85%. С повышением плотности тока выход меди меняется незначительно,

однако, расход энергии увеличивается. Повышение температуры приводит к аппаратурному усложению процесса и потерям электролита.

Электролитическое получение гидроокиси

магния проводят при 15-30°С и катодной плотности тока 2-4 а/дмД При повышении температуры свыше 20°С выход по току меняется незначительно, но осадок гидроокиси магния, полученный при 30°С, легко отрывается от поверхности катода и хороню фильтруется. При изменении плотности тока от 2 до 4 а/дм2 выход по току изменяется от 84 до 86,1%, а расход электроэнергии (квт-ч/кг) от 5,0 до 5,7. Дальнейшее повышение плотности тока ведет к резкому увеличению расхода электроэнергии.

Пример. Халькопиритный концентрат, содержащий 23,3% меди, 32,6% серы, 27,7% железа, и серпентинит, содержащий 37% окиси магния, 38% кремнезема и 8% окиси железа, перемешивают и обжигают во вращающейся печи при 600°С в течение 30 мин. Отношение серы к сумме металлов превышает на 20% стехиометрическое.

Получен огарок, содержащий, %: меди 7,2, сульфатной серы 5,7, магния 6,3, железа 14,5 и кремнезема 13,9. Степень сульфатизации меди 80-82%, магния 83-84%, выход меди 95-96%, магния - 95-96%. Полученный огарок выщелачивают водой при 70°С с , раствор содержит 15-20 г/л меди, 15-23 г/л железа, 13-18 г/л магния, выход сульфатов Меди и магйия cбctaвляeт 96%.

Электролиз смешанных сульфатных растворов меди и магния с получением порошкообразной меди проводят с использованием свинцового анода и медного катода при температуре 20-25°С и катодной плотности тока 6 а/дм2. Извлечение меди составляет 96%.

Отработанный электролит, содержащий 3- 4 г/л Меди, 13-18 /л магния, 15-18 г/л серной кислоты, после нейтрализации серпентинитом до содержания в растворе 8-10 г/л

серной кислоты подвергают электролизу в диафрагменных ваннах при температуре 30°С и катодной плотности тока 3 а/дм. В качестве диафрагмы используют хлорвиниловую ткань. Полученный катодный осадок содержит 97,5-99% гидроокиси магния, выход магния по току составляет 85-87%.

Предмет изобретения

Способ переработки медьсодёржа1цйх материалов, включающий сульфатизирующий обжиг, выщелачивание и электролиз, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости и максимального использования серы с попутным получением гидроокиси магния, обжиг проводят совместно с Mkt-нийсодержащим сырьем при соотношении в щихте

серы к сумме металлов, равном 1-1,2, электролитическое получение меди ведут при температуре 20-2Б°С и катодной плотности тока 6 а/дм, а электролитическое получение гидроокиси магния - при температуре 15-

30°С и катодной плотности тока 2-4 а/дм.