Способ переработки хлоридовозгонов тяжелых цветных и сопутствующих металлов Советский патент 1976 года по МПК C22B7/00 

обжиговых газах. Повышение температуры в скруббере выше 90°С не рационально.

Газы после выделения в скруббере Вентури основной ма.ссы (90%) хлоридовозгонов поступают в мокрый электрофильтр, где окончательно доулавливаются хлоридовозгоны. Сочетание этих двух, последовательно работающих аппаратов позволяет получать практически полное улавливание хлоридовозгонов. Пульпа из скруббера и мокрого электрофидьтра, содержащая смесь хлоридов и сульфатов тяжелых цветных и сопутствующих металлов, подается на прокалку в печь КС, ванна которой образована зернами сухих сульфатов.

Печь отапливается продуктами сгорания топлива, являющимися одновременно ожижающим агентом. Прокалка сульфатохлоридной пульпы при 400-500°С в течение 1-2 ч обеспечивает завершение сульфатизации хлоридов и практически полную отгонку хлора. Остаточное содержание хлора в сухих сульфатах ниже 0,05%. Сухие сульфаты, содержащие медь, цинк, свинец, золото, серебро и другие извлекаемые металлы, направляются на гидрометаллургическую переработку известными методами.

При обычном в гидрометаллургии расходе жидкости для растворения сульфатов (Т:Ж 2-2,5) образующиеся растворы не требуют дополнительной очистки от хлора перед электролизом. Обжиговые газы из прокалочной печи и мокрого электрофильтра, содержащие хлористый водород, поступают на улавливание его и регенерацию.

Основная стадия сульфатизации хлоридов и отгонки хлора происходит, как показывают исследования, в процессе их улавливания при 80-90°С. Остаточное содержание хлора в получаемой пульпе 5-7%. Прокалка сульфатохлоридной пульпы в указанном режиме завершает процесс сульфатизации и отгонки хлора. Процесс сульфатизации хлорида протекает активно при расходе серной кислоты с коэффициентом избытка против стехиометрически необходимого 1,0-1,1 (1,05 предпочтительно). Минимальный избыток серной кислоты является существенным для последующего процесса регенерации хлористого водорода. Концентрация свободной серной кислоты в растворе должна быть не ниже 140-160 г/л.

Уменьшение концентрации свободной серной кислоты в поглощающем растворе ниже 140 г/л приводит к понижению скорости взаимодействия ее с хлоридами и повыц1ению растворения свободного хлористого водорода в орошающем растворе, а также к значительному росту расхода топлива при последующей упарке сульфатохлоридной пульпы.

Максимально возможная концентрация свободной серной кислоты в орошающем растворе, необходимая с теплотехнической точки зрения при упарке образующейся сульфатохлоридной пульпы, определяется в каждом конкретном случае осуществления процесса

условиями охлаждения циркулирующего орошающего раствора и содержанием хлоридовозгонов в обжиговых газах.

Пример. Пробу огарка полиметаллической рулы (после окислительного обжига), содержащую 1,2% Си; 9,32% Zn; 5,7% Pb, подвергают хлоридовозгоиочному обжигу при 1020-1080°С с производительностью 0,5- 0,7 кг огарка в час. Обжиговые газы, содержащие хлориды меди, цинка и свинца, с температурой 700°С поступают в трубу Вентури, орошаемую раствором серной кислоты (140 г/л) с расходом 4 л/ч. Это обеспечивает температуру отходящих газов после скруббера . Газы доочищаются раствором H2SO4 (140 г/л). Степень улавливания хлоридов 90%. Пульпу, содержащую хлориды и сульфаты извлекаемых металлов, высушивают и прокаливают в течение 1 ч при 400°С. Остаточное содержание хлора в сульфатах 0,04-0,06%. При увеличении температуры до 500°С и времени прокалки до 2 ч были обнаружены только следы хлора, т. е. достигнута практически полная его отгонка.

Таким образом, по содержанию хлора полученные сульфаты можно подвергать электролизу без дополнительной очистки от хлора.

Предложенный способ улавливания и переработки хлоридов в сзльфаты обладает следующими преимуществами:

исключается выпуск в качестве промежуточного продукта крайне вредных, гигроскопичных и неудобных в обращении сухих хлоридов меди, цинка, свинца и других извлекаемых металлов;

мокрое улавливание с помощью растворов, содержащих не ниже 140-160 г/л свободной H2SO4 (в частности отработанного цинкового электролита), при температурах 80-85°С обеспечивает практически полное улавливание хлоридовозгонов при минимальном растворении свободного хлористого водорода в орошающей жидкости;

применение печей КС для прокалки сульфатохлоридной пульпы обеспечивает непрерывное интенсивное осуществление процесса с получением сухих сульфатов, содержащих 0,05% хлора и пригодных для электролиза без дополнительной очистки растворов от хлора.

Предварительный технико-экономический анализ технологической схемы комплексной переработки лолнметаллического сырья тяжелых цветных металлов с применением хлоридовозгоночного обжига и улавливания и переработки хлоридовозгонов по указанному способу, выполненный на основании проведенных исследований, показывает высокую экономическую эффективность предлагаемого способа. Например, удельные эксплуатационные и капитальные затраты уменьшаются на 10-12% каждый (из расчета рубль затрат на рубль товарной продукции). 5 Формула изобретения Снособ переработки хлоридовозгонов тяжелых цветных и сопутствующих металлов, включающий улавливание их из обжиговых газов с последующей прокалкой, отличающ и и с я тем, что, с целью упрощения и интенсификации процесса, полной регенерации хлора и получения в качестве полупродуктов 6 сухих негигроскопичных сульфатов, не содержащих хлора, улавливание хлоридов осуществляют при 80-90°С раствором, содержащим 140-500 г/л свободной серной кислоты при коэффициенте ее избытка 1,0-1,1, а полученную сульфатохлоридную пульпу прокаливают в кипящем слое при 400-500°С в течение 1-2 ч в среде продуктов сжигания топлива.