Способ очистки растворов от железа Советский патент 1976 года по МПК C22B3/00 C22B19/22 

1

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к очистке растворов от железа при гидро- металлургической переработке цинксодержащего сырья.

Известны различные способы очистки растворов от железа после выщелачивания сырья, включающие нейтрализацию кислоты, окисление и осаждение железа с последующим выводом его из техноло- гического цикла l3.

Известен также способ очистки растворов от железа з присутствии ионообменной смолы при рН 2, включающий указанные операции 2.

Этим способам присущи потери ценных компонентов, используемых на стадии нейтрализации, либо узость решаемых вопросов.

Предлагаемый способ отличается тем, что железо окисляют и осаждают в присутствии солевых форм анионитов различных физических структур и основностей, например, ионитов АН-18, АВ-27, АВ-27-8 ВП-.1, вводимых в количествах достаточ-

ных для поглощения выделяющейся при осаждении железа кислоты, из расчета емкости ионита 0,14-0,5 мг-экв/г.

Цель изобретения - уменьшение потерь цветных и редких металлов с железистыми осадками.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в шшк - и железосодержащем растворе после нейтрализаши его до рН 1-4 цинковым огарком и отделения твердого железа окисляют кислородом воздуха и осаждают в присутствии гелевых или пористых анионитов различных основностей, например, сдабоосновных АН-18, ВП-1, сильноосновных АВ-27, АВ-17-8п, в соПевой форме - сульфатной или гидроксильной, - вводимых в раствор в количествах, необходимых для поддержания рН в пределах 245. Количество загрузки анионита определяется из расчета емкости его по смоле 0,l7-O,5 мг-экв/г По мере необходимости, для поддержания заданного значения рН, производят перегрузки cWonbi, количество которых зависит от содержания железа (п) в исходном раст воре. Полученный осадок, в котором железо находится в виде основных сульфатов, ярозита, гетита и т.д., отделяют и направляют на переработку, например, с целью использования железа. Очищенный от железа мышьяка, сурьмы и других примесей, раст вор поступает далее на переработку по известной схеме. Ионит отделяют от пульпы на сетчатом дренаже, отмывают от кис лоты, например, водой, нейтральным цинковым электролитом, и направляют в оборот на операцию окисления - осаждения железа. Пример. Цинковый кек состава, %: 1щнка 19,8; меди 1,9; сурьмы 0,02; железа 20,2; кадмия 0,3; золота 9,8 г/т свинца 5,8; мышьяка 0,03; серебра 240г/ подвергли высокотемпературному выщелачиванию отработанным цинковым электролитом в течение 5 час. После фильтрации пульпы получены свинцовый остаток (после промывки) состава, %: свинца 17,4; кадмия 0,02; сурьмы 0,02; меди 0,15; железа 7,5; цинка 3,8; мышьяка 0,ОЗ; золота 29 г/т; серебра 7 20 г/т и сернокислый раствор с содержанием г/л: цинка 70,0; железа 23; меди 1,4; кадмия 0,6; мышьяка 28 мг/л; сурьмы 25 мг/л; серной кислоты 51 г/л. Цинк-железосодержащий раствор при 90-95 С обработали сульфидным цинковым концентратом (58% цинка, 30% серы) для восстановления трехвалентного железа в течение 4 час. Расход цинкового концентрата составил 22г на 1 л раствора. После фильтрации пульпы получены сульфатный остаток, содержащий 20% цинка, 56% серы, и раствор состава, г/л: цинка 78,9; меди 1,4; каДмия 0,6; железа общ. 24,2; в том числр двухвалентного 22; серной кислоты 50, Полученный раствор нейтрализации цинк вым огарком (б2% цинка; 0,8% меди; 0,2 кадмия; 6,4% железа; 3 г/т золота; 70г,/ серебра) до рН 2,0, Пульпу отфильтровали полученный кек направили на выщелачивание. Раствор с содержанием цинка l железа общ, 25,6; из них 24 г/л двухвалентного; мышьяка 32 мг/л; сурьмы 3 мг/л поступил на окисление и осаждение железа. Для очистки от железа в раствор, наг- ретый до 85-95 С, загрузили слабоосновной анионит АН-18 в сульфатно- идроксил ной форме при соотношении объем сорбента объем раствора 1: 3 и подали тонкодиспергированный воздух. Загрузку ионо9бменника обновляли через каждые 2-2,5 часа окисления, В процессе окисления железа присутствии аионита поддерживали рН аствора 2,4-2,9, Остаточная концентрация железа 11) растворе после 12 час продувки воздуха сосавила 0,03 г/л, железа общего 0,12, После осаждения железа пульпу пропустили через дренажную сетку, на которой отделилась смола. Отделенную от смолы пульпу профильтровали. Раствор, содержащий 122 г/л цинка; 0,12 г/л железа; 1,4 г/л меди; 0,6 г/л кадмия, 1мг/л мышьяка; 0,8 мг/л сурьмы, может быть направлен на нейтральное выщелачивание цинкового огарка. Железистый осадок после фильтрации и промывки содержал, %: железа 28,6j кадмия 0,01; серы 13; цинка 1,2; мышьяка 0,005; свинца 0,05; меди 0,2; сурьмы 0,003. Выход его составил 80 г с 1 л раст вора. Сорбент Отмыли от кислоты нейтральным 1ЩНКОВЫМ электролитом и направили в оборот на операцию окисления-осаждения железа. Извлечение в раствор составило в % от содержания в исходном цинковом кеке: цинка 92; меди 94; кадмия 95, Пример 2. Цинковый кек состава,%; цинка 19,8; меди 1,9; сурьмы 0,О2; железа 20,2; кадмия О,3; свинца 5,8; мышьяка 0,03j золота 9,8 г/т; серебра 240 г/т аналогично примеру 1 подвергли высокотемпературному выщелачиванию, восстановлению железа (ill ) и нейтрализации. Раствор после нейтрализации до рН .2 и фильтрации содержащий 24 г/п двухвалентного железа, поступил на окисление и осаждение железа в присутствии сипь- ноосновного АВ-27 в сульфатной форме при соотношении объем раствора: объем ионита 3:1, После 12-часовой продувки воздуха и пятикратной перегрузки ионита содержание железа ( 1 уменьшилось до 0,22 г/л. Выход осадка составил 7 6 г/л с содержанием в нем железа 27,04%, Удовлетворительные результаты получены также при использовании на стадии окисления-осаждения в условиях, аналогичных примерам 1 и 2, анионитовА&-17-8п и ВП-1п в сульфатной форме-остаточное -содержание железа составило COOTBBTIственно-0,25 и О,15 г/л. Предложенный способ позволяет отказаться от неорганических недтрапвзато- ров, например кинковых , на ста-

дни окисления-осаждения жепеза и тем самым значительно снизить потери цветуных и редких металлов с железистыми осадками, утилизировать железистый осадок и использовать его, например, в качестве сырья для получения пигментов или производства железа.

Ф

рмула изобретения

Способ очистки растворов от железа в присутствии ионообменной смолы, например, при переработке щгаксодержашего сырья, включаюишй нейтрализацию раствора, окисление и осаждение железа при рН 24-5, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь цветных и редких

металлов с железистыми кеками, процесс окисления и осаждения железа проводят в присутствии солевых форм анионитов различных физических струкаур и основностей, например, анионитов АН-18, АВ-27, АВ-27-8, ВП-1п, вводимых в количествах достаточных для поглощения выделяющейся при осаждении железа кислоты, из расчета емкости ионита 0,140,5 мг-экв/г,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Лакерник М. М. ,Пахомова Г. Н. Металлургия цинка и кадмия, 1969, М.,

Металлургия, с. 235-315.

2,Давыдовская Е. А., Ботяновская М. В. Экстракция и сорбция в металлургии никеля, кобальта и меди, 1970, М., Цветметинформация, с. 107-111,