Способ обогащения и активации слож-НыХ СульфидОВ МЕди Советский патент 1981 года по МПК C22B15/00 C25C1/12 

i

Изобретение откосится к цветной металлургии, в частности к способам переработки халькопиритсодержащих флотационных концентратов.

Известен способ обогащения и.активации сложных сульфидов меди, содержащих железо, электролизом пульпы в хлоридном растворе при повышенной температуре с разделением анодного и катодного пространства диафрагмой. По этому способу опыты провдят в коническом стеклянном сосуде, снизу укрепляют эпоксидным клеем катод из свинца площадью 30-40 см . Анодное пространство отделяют от катодного конической диафрагмой из полиэтиленовой ткани. Анодом служит сетка из пластины, расположенная параллельно катоду. В качестве элекролита используют 2-10 М растворы НС1 и 1-2,5 М растворы H2S04. Концентрат крупностью частиц 75-81% 0,074 мм помещают на катод,плотност тока поддерживают 1300-11000 А/м температуру в электролизной ванне изменяют от 70 до 90°С. Путем эле тролиза пульпы халькопиритного концентрата оптимальные условия: 5 М Н BO-9(fC, j 10000 А/м, катод ri3 Pb. продолжительность 1-2 ч можно

получить активизированный концентрат, из которого при последующем выщелачивании хлоридным раствором (0,5 М CUC12.+ 2 М NaCl + 1 М НС1, при 105 С)

извлекается 97-99% Си l.

Недостатком способа является большая длительность процесса, потери меди с электролитом и значительный расход электроэнергии.

0 Цель изобретения - интенсификация процесса, уменьшение потерь меди с электролитом, уменьшение расхода электроэнергии и выделение основной части серы в элементарном виде.

5 Поставленная цель достигается

тем, что в анодное пространство вводят несмешивающийся с электролитом органический комплексообразователь железа (Ш ) из группы органофосфор0 ных соединений, а в качестве электролита используют хлоридный раствор, содержащий 1-2 М соляной кислоты и 200-300 г/л хлористого кальция.

В качестве органического комплек5 сообразователя вводят трибутилфосфиноксид при соотношении органическая фаза : водная фаза (1-20): 20.

При электролизе пульпы, содержащей халькопирит, сложный сульфид при прохождении тока через границу раздела фаз разлагается в кислой среде с образованием халькозина и вьзделением сероводорода по реакции 2CuFeS -b6H +2e - Cu2S + 3HjS- -2Fe Мигрируя в анодное пространство железо ( 1. ) окисляется 2.4- ЪFe + е Восстановление халькопирита тормозится при осаждении солей железа порах продукта. Поэтому для устране ния указанных выше недостатков в анодное пространство вводят несмеши вающийся с электролитом органически комплексообразователь железа (.Ш.) . В результате обработки образуется д слоя - органический и водный, приче железо { Щ) практически полностью извлекается из реакционной системы органическую фазу. При уменьшении концентрации кислоты ниже 1-2 М НС (без введения хлористого кальция) интенсивность электролиза сокращает ся на 30-40%, а увеличение концентрации НС1 вызывает осложнения, связанные с использованием агрессивных растворов. По данным рентгенофазового и ми нералогического анализов активированный остаток представлен тремя фазами, причем основная фаза - хал КОЗИН, нерудная часть представлена элементарной серой. Кроме того, после активации в остатке обнаружи ется небольшая доля борнита. Пример. Опыты проводят в лабораторном электр9лизере. Катодом служит свинцовая пластинка площадью 32 см . Анодное пространство отделяjpT от катодного диафрагмой. Анодом служит сетка из пластины. Концентрат состава, %: медь 26,7, железо 28,7, сера 32,4, вис1/1ут 0,65 крупностью 80% - 0,074 мм. Минералогический состав, %: CuFeSi 82,3, 4,2, ,5%. Электролиз ведут при плотности тока 9800 А/м. Через 1-5 мин после начала электролиза в анодное пространство вводят 0,5 М раствор трибутилфосфиноксида в бензо ле при отношении равновесных фаз 0:В 1: (10-20) . После окончания опытов фазы разделяют в делительной воронке. Железо реэкстрагируют обработкой органической фазы водой, после чего его анализируют известными методами. Активизированный концентрат в количестве 3 г выщелачивают хлоридным раствором состава 0,5 М CuCl, 2 М NaCl, 1 М HCI при 100°С. Результаты опытов определяют по количеству железа, перешедшего в раствор, количеству исходных и конечных сухих продуктов, а также по их структуре при помощи рентгеноструктурного анализа. . В таблице приведены данные по влиянию состава электролита и отношения фаз О:Б на продолжительность процесса активации и на показатели выщелачивания активированного остатка хлоридным раствором.

1 - 30 80 Без 32,6 20,9 комплексообразователя1- 30 80 1:10 39,3 18,4 250 30 80 1:10 39,8 17,8 2 100 30 80 1:10 42,3 16,9 1200 30 80 1:10 12,5 16,3 2200 30 80 Без 40,8 17,4 комплексообразователя33,3 2,160 81,3 32,3 1,640 86,4 31,6 1,610 88,6 32,6 1,540 95,4 31,2 1,412 96,4 32,0 1,560 92,2

200

30

80

В результате электролиза пульпы халькопирита с использованием хлоридного электролита предложенного состава и введения в анодное пространjCT BO комплексообразователя железа (Ш ) получено качественный медный кондентрат, содержание меди в котором увеличивается от 43-44 до 46-48%, основная часть пиритной серы выделяется в элементарном виде, время активации сокращается с 1-2 ч до 30 мин, а условный расход электроэнергии уменьшается с 0,75 кВт-г/кг до 0,64 кВт«г/кг концентрата.

Формула изобретения

1, Способ обогащения и активации сложных сульфидов меди, содержащих железо, электролизом пульпы в хлоридном растворе при повышенной температура с разделением анодного и катодного пространства диафрагмой, отличающийся тем, что, с

Продолжение таблицы

1:10

46,2 10,6 33,4 1,220

99,6

целью интенсификации пpoцecqa, умень шения потерь меди с электролитом, уменьшения расхода электроэнергии и выделения основной части серы в элементарном виде, в анодное пространство вводят несмеишвак1цийся с электролитом органический компЛексообразователь железа (Щ ) из группы органофосфорных соединений, а в качестве электролита используют хлоридный раствор, содержащий 1-2 М соляной кислоты и 200-300 г/л хлористого кальция.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе 1. Transactions of the Institute Mining and HetaHurgy, c. 85, March, 1976, p. 23-28.