Способ гидрометаллургического извлечения висмута из сульфидных руд Советский патент 1942 года по МПК C22B30/06 C22B3/00 

Висмут извлекают из бедных сульфидных руд и )1изкопроцентных концентратов гидрометаллургическим иутем, обрабатывая их растворами соляной или серной кислот. Значительный расход реагентов, особенно нервого, }величивает стоимость получаемого таким путем металлического висмута.

Предлагаемый способ дает возможность заменить соляную кислоту хлоридами и нолучать. висмут в форме цементированной железом губки, которую обычным образом перерабатывают на л;еталлический висмут.

Для этого, согласно изобретению, в качестве хлорида исиользуют подкислеиный раствор хлорного железа. Раствор можно иодкислить смесью новаренной еоли е серной кислотой; для регенерации же .хлорного железа из получающегося после обработки руды и цементации висмута раствора хлористого железа иснользуют белильную известь.

Таким образо а, предлагаемый способ дает возможность почти полностью исключить расход соляной кислоты, заменив ее поваренной солью и серной кислотой.

Способ такого гидрометаллургического извлечения висмута из его руд осиован на свойстве хлорного железа растворять висмутовый блеск цо следующей реакции:

BioS.i + 6FeCl,, 2BiCl3 + 6FeCU -f 3S.

Эта реакция протекает весьма совершенно при нагревании до 80- 90° и кислотности раствора, достаточной для предохранения висмутовых растворов от гидролиза.

Содержание в растворе FeCl;, для эффективного выщелачивания висмута из руд может колебаться в довольно широких пределах, например от 50 до 150 г FeClg на 1 л раствора. Кислотность раствора должна быть подобрана в зависимости от характера примесей. Так висмутовые руды и концентраты, содержащие примесь окисленных минералов и карбонатов, требуют повышенной кислотности по сравнению с сульфидными. На сернистые минералы железа, меди и мышьяка (пирит, халькопирит и арсеиопирит) раствор FeCl: действует, иаоборот, значительно слабее и медленнее. Поэтому при обработке раствора.ми FeCls необожженных сисмутовых руд и концентратов, содержащих значительную примесь эти.х минералов, сразу же вполне удовлетворительио отделяется висмут от

№ 61793

большей части примесей, затрудняющих дальнейшую переработку цементной губки на металлический висмут.

При переработке растворов после цементации висмута железной стружкой возможны различные способы окисления - воздухом, газообразным хлором, при помощи электролиза, бертолетовой солью и др. Наиболее благоприятные результаты получаются при окислении растворов хлорной (белильной) известью. Реакция протекает при этом следующим образом:

СаОСЬ + 2НС1 СаСи + си + НаО; 2FeCl2 + 2РеС1з.

Для восстановления кислотности раствора и удаления избытка кальциевых солей кальция можно осаждать серной кислотой:

СаСи + HaSO. CaSOi + 2НС1.

Отфильтрованный от CaSOi раствор FeCls снова идет на обработку висмутовых руд.

Возможность производить обороты растворов еще более снижает расход реагентов, применяемых при извлечении висмута из руд и концентратов. Для полного исключения из технологической схемы соляной кислоты ее можно-заменить при подкислении раствора хлорного железа поваренной солью с серной кислотой. При этом сначала только половина серной кислоты реагирует полезно:

NaCl + n.SOi NaHSO4 + HCl,

но при окислении растворов после цементации висмута белильной известью образующийся хлористый кальций реагирует с NaHSO4, выделяя НС1:

NaHSOi + CaCla CaSOi + NaCl + ПС1.

Технологическая схема переработки висмутовых руд и концентратов, согласно предлагаемому способу, получает следующий вид:

1. Обработка необожженных концентратов растворами хлорного железа.

-2. Цементация висмута из растворов железной стружкой.

3.Выплавка из цементной губки чернового металла.

4.Рафинирование чернового висмута.

5.Регенерация растворов после цементации.

Такая схема дает значительную экономию соляной кислоты. В настоящее время для извлечения висмута из К01щентратов расходуется от 10 до 15 кг технической соляной кислоты на 1 кг рафинированного металла. При обработке растворами FeCl;t с окислением растворов после цементации хлорной известью расход реагентов снижается до 2,0 кг технической серной кислоты, 2 кг белильной извести и 1,5 кг поваренной соли на I кг висмута. Кроме снижения стоимости висмута, применение вместо крепкой соляной кислоты растворов хлорного железа значительно упрощает аппаратуру технологии извлечения висмута из руд, давая возможность применять внутренний обогрев и исключая необходимость дорогой фарфоровой или чугунной эмалированной аппаратуры. Благодаря этому можно без больших затрат значительно увеличить производительность существующих висмутовых установок и цехов.

Следует отметить также уменьшение вредности производства. Значительное выделение HoS, наблюдающееся при разложении сульфидных висмутовых руд крепкой соляной кислотой по реакции BiaSa + 6НС1 2BiC1.3 + ЗНаЗ, при обработке раствсрами хлорного железа почти не наблюдается. Предмет изобретения

1.Способ гидрометаллургического извлечения висмута из сульфидных руд путем воздействия на последние хлоридов с последующей цементацией висмута железом, отличающийся тем, что в качестве хлорида используют подкисленный раствор хлорного железа.

2.Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что раствор хлорного железа подкисляют поваренной солью и серной кислотой.

3.При способе по п. 1 при.менение белильной извести для регенерации получивщегося раствора хлоридов железа.

61793