Способ контроля процесса окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов Советский патент 1981 года по МПК C22B23/04 C22B3/00 

Изобретение относится к цветной ;металлургии, в частности к гидрометаллической переработке пирротиновых руд и концентратов, содержа(цих цветные металлы. Изве-тен способ контроля процесс выщелачивания пирротиновых концентр тов, содержащих цветные металлы проводимого в водной пульпе при пов ыенных давлениях и температуре, вкл чакядий определение вещественного состава исходного концентрата, степени разложения пирротина в пределах 75-100% и измерение окислительн осстановительного потенциала (ОВП конечного продукта 1J. Недостаток известного способа со тоит в относительно низкой точности контроля в условиях изменяющегося состава исходного концентрата. Целью изобретения является повышение точности контроля в условиях изменяющегося состава исходного кон центрата. . Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля процесса выщелачивания, включающему определение вещественного состава исходного концентрата, степени разложения пирротина.в пределах 75100% и измерение окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) конечного продукта. Определяют соотношение пирротина и суммы сульфидов цветных металлов в исходном концентрате, находят зависимость степени разложения пирротина от измеренных значений ОВП в диапазоне изменения соотнесения пирротина и суммы сульфидов цветных металлов от. 1,5 до Ю и осуществляк)т идентификацию степени разложения пирротина по измерительному значению ОВП для соответствующих участков диапазона изменения соотношения пирротина и суммы сульфидов цветиах металлов. Сущность предлагаемого способа состоит в том, что для конкретного автаклава и заданного парциального давления кислороду экспериментально находят зависимость, связывающую степень разложения пирротина и ОВП Шасцелоченной пульпы при различных соотношениях пирротина к сумме сульфидов цветных металлов в пределах от 1,5 до 1О,О. При проведении процесса выщелачивания находят содержания пирротина и сульфидов цветных металлов в пирротиновом концентрате, поступаю-

щем на переработку, определяют соотношение пирротина к сумме сульфидов цветных металлов и по заранее найденной зависимости, для полученного соотношения, по измеренному значению рвп находят степень разложения пирротина.

Результаты, полученные при проведении полупромышленных испытаний по отработке технологической схема позволяют найти интервалы значений ОВП выщелоченной пульпы, соответст,вукяаие степени разложения пирротина равной 88-92%, для различных температурных режимов ведения процесса выщелачивания. При проведении процесса вьйцелачивания ниже точки плавления элементарной серы (105-11О С) процесс контролируют по степени разложения пирротина, равной 88-92% путем идентификации ОВП выщелоченной пульпы в пределах 665-685 мВ .относительно стандартного водородного электрода, для концентратов с соотношением пирротина к сумме сульфидов цветных металлов, равным 1,53,5, ив пределах 640-660 мВ для концентратов с соотношениьм 4-10.

При проведении выщелачивания выше точки плавления элементарной серы (120-150°С) процесс контролируют по степени разложения пирротина, равной 88-92%, путем идентификации ОВП выщелоченной пульпы в пределах 695-720 мВ, относительно стандартного водородного электрода, для концентратов в соотношении пирротина к сумме сульфидов цветных металлов, равным 1,5-3,5, и в пределах 665-690 мВ для концентратов с соотношением 4-10,

Установлено, что при проведении выщелачивания выае точки плавления серы рН внщелочной пульды для кон.центратов с соотношением 1,5-3,5 находится в пределах 0,7-1,3, а с соотношением 4-10 - в пределах 1,41,8, При температуре ниже точки плаления серы рН вьиделоче 1ной пульпы д концентратов с соотношением 1,5-3,5 находится в пределах 1,3-1,8, а с соотношением 4-10 - в пределах 1,72,3.

.Получение концентратов с различным соотношением пирротина к сумме сульфидов цветных металлов объясняется колебаниями минералогического состава добываемой руды и поддержания режимов проведения флотации при получении пирратиновых концентратов на обогатительной фабрике.

Указанные соотношения обуслЬвлены тем, что концентраты с соотноше-нием ниже ,1,5 перерабатываются пиррометаллургическими методами, поскольку их предварительная гидрометалургическая сибработка экономически нецелесообразна. Получение концентратов с соотношениями выше 10,0,

затруднено из-за особенностей минералогии пирротиновых руд за счет взаимного прорастания сульфидов цветных металгов и пирротина.

Пример. Автоклавное выщелачивание проводят в горизонтальном 4-секционном автоклаве емкостью 1,74 м с металлическим перемешиванием.

Переработке подве }гают пульпу пирротинового концентрата с крупностью 89% класса 0,044 мм и отношением жидкого к твердому (ЖгТ), равным 1,5:1, следукицего состава,%; никель 3,70; медь 0,90; железо 54,6; сера 30,8; причем пирротина 67,20; пентландита 11,1; халькопирита 2,7.

Температуру в автоклаве поддерживают 108 ± , а общее давление 15 атм. В качестве окислителя используют технический кислород. Продолжительность опыта составляет 17 сут. Пульпу пирротинового концентрата с обогатительной фабрики (ОФ) подают на полупромышленную установку в два сгустителя объемом 24 м каждый, где находят содержание пирротина, пентландита и халькопирита. По по,луч;енным результатам для каждого сгустителя, а такжеПО анализамс ОФ где на пирритиновой флотации контролируют получаеЬИй концентрат на пирротин и сульфиды цветных металлов, определяют соотношение пирротина к cy№«ie сульфидов цветных металлов, которое равно 4,9. Время, необходимое для получения анализов, от момента отбора пробы составляет не более 6ч. После приготовления заданного отношения ЖгТ пульпу из сгустителя через буферную емкость (реактор 6 м) насосами высокого давления непрерывно подают в автоклав с производительностью 300 л/ч. Каждое 2 ч в выщелоченной пульпе измеряют ОВП по известной методике. ОВП выщелоченной пульпы равно 645 мВ, а рН 1,9. По измеренным значениям ОВП (645 мВ) для найденного соотношения пирротина к сумме сульфидов цветных металлов (4,9) по заранее найденной зависимости (кривая И на фиг.1 и 2) определяют степень разложения пирротина в момент измерения ОВП выщелоченной пульпы, которая равна 89%. Степень разложения пирротина, согласно химическому анализу, равна 90%.

J Полученная выщелоченная пульпа, направляемая иа дальнейшую переработку, имеет следующий состав, твердое, % ; никель 1,67; медь 0,40; железо 45,7; сера общая 24,7; сера элементарная 17,1; раствор, г/л:

0 никель 16,3; медь 3,9; железо

(общее) 13,1; железо (+2) 11,4; сера 31,0.

При отработке способа варьироваши содержание пирротина и сульфидов

5 щветных металлов в исходном концент

pare, температуру вшделачивания и производительность подачи пульпы в автоклав. Крупность концентрата в рределах 80-95% класса 0,044 мм/

Результаты, получепчые дат различ ных составов концентратов и разных условий выщелачивания, припедрим в таблице.

Выщелачивание

Продолжение таблицы

На фиг.1 представлена зависимость степени разложения пирротина и ОВП с соотношением пирротина к сумме, сульфидов цветных металлов, равным 1,5-3,5 (1) и 4-10 (П), при проведении процесса окислительного выщелачивания ниже точки плавления элементарной серы (105-110°С). На фиг.2 представлена зависимость степени «разложения пирротина и ОВП с соотношением пирротина к сумме сульфидов цветных металлов, равным 1,5-3,5 (I) и 4-10 (И), при проведении процесса окислительного выщелачивания .выше точки плавления элементарной серы (120-150С) . Условными обозначениями на фиг.1 и 2 (. ,, х) показана степень разложения пирротина, полученная химическим анализом, соответственно измеренным значениям ОВИ вьащелоченной пульпы для опытов (по данным таблицы) , при проведении которых был -дспользован предлагаемый способ конт роля процесса выщелачивания по зара нее полученным приведенным зависимо тям. Таким образом, предложенный спос позволяет повысить точность контроля процесса окислительного выщелачивания при изменении состава пирротинового концентрата. Повышение точности контроля процесса выщелачивания позволяет получать окислительную пульпу заданного состава по степени- разложения пирро на, например, вместо 82-88% до 9294%, что в конечном счете, увеличивает производительность автоклавног оборудования на 5% и 5Ф1еньшает расход дорогостоящих реагентов, в частности железного порошка, в 1,2 раза. Формула изобретения Способ контроля процесса окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов, содержащих цветные металлы, проводимого в водной пульпе при повышенных давлениях и температуре, включающий определение вещественного состава исходного концентрата, степени, разложения пирротина .в пределах 75-100% и измерение окислительно-восстановительного потенциала конечного продукта, о т личающий ся тем, что, с целью повышения точности контроля в условиях изменяющегося состава исходного концентрата, определяют соотношение пирротина и суммы сульфидов цветных металлов в исходном концентрате, находят зависимость степени разложения пирротина от измеренных значений окислительно-восстановительного потенциала в диапазоне изменения соотношения пирротина и суммы сульфидов цветных металлов от 1,5 до 10 и осуществляют идентификацию степени разложения пирротина по измеренному значению окислительно-восстановительного потенциала для соответствующих уча.стков диапазона изменения ёоотношения пирротина и суммы сульфидов цветных металлов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе i. Авторское свидетельство LcCV 616318, кл. С 22 В 23/04, 25,04.78 (прототип).