Способ извлечения цветных металлов из растворов и пульп Советский патент 1982 года по МПК C22B3/00 

(5 ) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВ

I

Изобретение относится к гидрометаллургической переработке руд и продуктов цветной металлургии и предназначено для извлечения цветных металлов с помощью ионообменных смол из технологических и сбросных растворов.

Известен способ сорбционного извлечения цветных металлов из пульп после автоклавного окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов с помощью ионитов различных марок. Сущность этого способа состоит в непрерывно-противоточной сорбции цветных металлов из пульпы и последующей регенерации сорбента солевым или кислым растворомfl.

Недостатком известного способа является сравнительно невысокая емкость сорбента (30-АО кг/м для катионита КМ-2П), причем для достижения этой емкости катионит необходимо после кислой регенерации

И ПУЛЬП

переводить в Са форму, что усложняет процесс.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ непрерывной ступенчатопротивоточной сорбции металлов из пульп и растворов. Способ заключается в том, что процесс сорбционного извлечения ведется непрерывно, на каждой ступени контакта отношение

10 объема пульпы к объему сорбента устанавливают равным отношению их объемов противоточного транспорта, и весь объем пульпы и сорбента, необходимый для осуществления про15тивотока, подают на разделительное устройство следующей ступени сорбции по ходу движения сорбента. Пульпа после разделения направляется в обратном направлении от ступени

20 к ступени с чередованием через одну по ходу движения пульпы 2 }.

Недостатком этого способа является сравнительно низкая емкость (.30-50 кг/м) по цветным металлам имеющихся в промышленном масштабе сорбентов, что дает возможность глу боко извлекать ( для автоклавного окислительного выщелачивания с 5 кг/м до 0,03 кг/м никеля) цветны металлы лишь при достаточно большом по отношению к пульпе (1:6-1:1о потоке сорбента и большом количестве ступеней сорбции. Целью изобретения является повышение производительности процесса за счет снижения числа ступеней сорбции и сокращения потока сорбента. .Поставленная цель достигается .тем, что согласно способу извлечени цветных металлов из растворов и пульп, включающему непрерывную ступенчато-противоточнуго сорбцию на ио.ните и регенерацию последнего, между первой и второй или второй и третьей ступенями сорбции ионит дополнительно обрабатывают щелочным реагентом и направляют обработанный ионит на последующие сту пени сорбции. В качестве щелочного реагента применяют пульпу окиси кальция с концентрацией 50-150 г/л при соотношении объемов пульпы окиси кальция и сорбента 1:И,5-3) На чертеже изображена принципиальная схема осуществления способа и представлено направление движе ния потоков лульпы и сорбента. Способ реализуется в цепи сорбци онных аппаратов следующим образом. Пульпу с сорбентом эрлифтом 1 из контактного аппарата 2, представ ляющего собой вторую или третью сту пень сорбционного каскада, подают на сетчатое разделительное устройст во 3 контактного аппарата k, такой же конструкции как и все сорбционные аппараты в каскаде. Сорбент с разделительного устройства ссыпается внутрь аппарата, где перемешивается с пульпой окиси кальция,,а пульпу после отделения от сорбента направляют в обратном направлении в контактный аппарат 5 являющийся третьей или четвертой ступенью сорбционного каскада. Из аппарата k сорбент и пульпу окиси кальция эрлифтом 6 подают на разделительное устройство 7 контакт ного аппарата 8, являющегося первой 4 или второй ступенью сорбции. После разделения сорбент поступает в аппарат 8, а пульпу окиси кальция возвращают в аппарат Ц. Пульпу с сорбентом из контактного аппарата 8 подают эрлифтом 9 на грохот или разделительное устройство 10 предыдущего контактного аппарата 11. Сорбент с разделительного устройства поступает в контактный аппарат 11, а пульпа после отделения от сорбента поступает в контактный аппарат 2, являющийся второй или третьей ступенью сорбции. Щелочным реагентом может служить также непосредственно щелочь (NaCH) или раствор соды. После доукрепления щелочной реагент используется вторично. Предложенный способ испытан на укрупненной пилотной установке для извлечения цветных металлов из пульпы и жидкой фазы пульпы после окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов. В качестве сорбента использовались амфолитм и катиониты различных марок. Содержание никеля в жидкой фазе пульпы и в растворе составляло г/л. Сорбцию осуществляли в аппаратах с перемешиванием и разделением пульпы и сорбента на сетчатом дренаже. Объем пульпы или раствора на ступени сорбции составлял 0,6 л. П р И м е р 1. Сорбцию цветных металлов из пульпы, полученной при автоклавном выщелачивании пирротинового концентрата, осуществляют методом непрерывно-противоточной сорбции с применением амфолита АМФ-2-7П. Сорбцию проводят при соотношении потоков исходной пульпы и сорбента в Са -ОНформе,равном 8,6:1 .Исходная жидкая фаза пульпы, содер), г/л: никель 5.1, медь 1,3б, железо 1,0, кобальт 0,25, рН 2,5, подвергается контакту с сорбентом в течение получаса на каждой стадии сорбции при . Емкость сорбента по никелю составляет в случае с обработкой пульпой окиси кальция, 50-55 без обработки кг/м Обработ- ку сорбента щелочным реагентом проводят при соотношении объемов сорбента и пульпы 1:2 между второй и третьей ступенями сорбции, применяя в качестве щелочного реагента пульпу окиси кальция 150 г/л СаО. 5 Результаты распределения никеля по стадиям сорбции, как в случае с 9337666 , обработкой сорбента, так и без нее. представлены в таблице.

Необходимая глубина извлечения нкеля, т.е. допустимая остаточная концентрация никеля, составляет 0,030 г/л. Как следует из таблицы, обработка сорбента между второй и третьей ступенями сорбции позволяет сократить число ступеней сорбции с восьми до пяти. Контроль твердой фазы пульпы показывает, что применение обработанного сорбента не приводит к осаждению никеля в твердую фазу - содержание никеля в ней не изменяется.

П р и м е р 2. Сорбцию цветных металлов проводят в противоточном режиме из раствора, содержащего, г/л никель 1,7, медь 1,5 кобальт 0,2, железо 1, рН 3 при отношении потоков пульпы и сорбента АМФ-2-7П в форме 10:1 (при обработке щелочным реагентом и 1:8 без обработки при времени контакта на ступени сорбции 0,5-ч. Обработку сорбента ведут между первой и второй ступенями сорбции пульпой окиси кальция 50 г/л, расходуя три объема пульпы окиси кальция на один объем ионита. В опыте необходимая глубина очистки достигнута в случае приме нения обработки за пять ступеней сорбции, а без применения за семь. При этом емкость сорбента в первом случае составляет 60 кг/м, а во втором случае кг/м

П . р и м е р 3 Сорбцию проводят с применением карбоксильного катионита КМ-2П в противоточном режиме из раствора, содержащего 5 г/л никеля и 1 г/л магния. Опыт проводят при времени контакта на одной ступени сорбции 1 ч, температура .раствора , отношение потоков растворионит составляет 6:1. Необходимая

глубина очистки (0,030 г/л никеля) получена в опуте без обработки щелочным реагентом за семь ступеней,

а при обработке между второй и третьей ступенями сорбции раствором соды (50 г/л) при расходе трех объемов на один, объем сорбента за пять ступеней.

Пример. Извлечение цветных металлов из раствора, содержащего А,75 г/л никеля, 1,1 г/л магния, рН 3,5 проводят в непрерывно-противоточном режиме при соотношении потоков раствора и сорбента 12:1. Исходный амфолит АМФ-2-7П применяют в . форме. Между второй и третьей ступенями сорбции сорбент обрабатывают пульпой окиси кальция 100 г/л, при соотношении объемов пульпы окиси кальция и сорбента 2:1. Извлечение никеля до концентрации 0,030 г/л достигнуто за шесть ступеней сорб- ции при емкости сорбента 5-50 кг/м, в то время как без обработки, используя сорбент в кислой форме, при таком соотношении потоков достичь требуемого извлечения никеля возможно при увеличении числа ступеней

до 12, и емкость при этом составляет 25-30 кг/м

Таким образом, применение предложенного способа дает возможность сократить на 20-30% объем аппаратурного оформления технологической схемы сорбциониого извлечения цветных. металлов. С уменьшением числа аппаратов уменьшаются и эксплуатационные расходы прк работе схемы также соответственно на 20-30%. Увеличение емкости сорбента за счет обработки дает возможность уменьшить поток (сорбента на операции в 1,1-1,2 раза.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

реагент (Са(ОН)2 )