Способ переработки сульфидных полиметаллических материалов

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных материалов, содержащих цветные металлы, с переводом цветных металлов в раствор и серы в элементарную , и может быть использовано для получения товарной серы. Цель изобретения - повышение степени извлечения товарной серы. Сульфидные полиметаллические материалы перерабатывают окислительным автоклавным выщелачиванием лри температуре выше точки плавления элементарной серы в присутствии поверхностно-активного вещества, в качестве которого используют вещество из группы анилиновых красителей в количестве 1-10 кг/т твердого сульфидного полиметаллического материала, при этом получают серный продукт, вьщеление из котор.ого серы в товарный продукт осуществляют без промежуточных операций отстаиванием плава или выплавкой серы из гранул. 1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

19) (111

150 4 С 22 В 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.21) 4201886/31-02 (22) 03.03.87 (46) 15.09.88 Бюл. Ф 34 (71) Норильский горио-металлургический комбинат им. А.П. Завенягина (72) Ю.Н. Евлаш, В.Г. Дмитриев, Ю.А. Ширшов и В.A. Линдт (53) 669.053.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 581)58, кл. С 22 В 3/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 50855), кл. С 22 В 3/00, 1976. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИДНЫХ

ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных материалов, содержащих цветные металлы, с переводом цветных металлов в раствор и серы в элементарную, и может быть использовано для получения товарной серы. Цель изобретения — повьппение степени извлечения товарной серы. Сульфидные полиметаллические материалы перерабатывают окнслительным автоклавным выщелачиванием при температуре вьппе точки плавления элементарной серы в присутствии поверхностно-активного вещества, в качестве которого используют вещество из группы анилиновых красителей в количестве 1-10 кг/т. твердого сульфидного полиметаллического материала, при этом получают серный продукт, выделение иэ которого серы в товарный продукт осуществляют беэ промежуточных операций отстаиванием плава или выплавкой серы из гранул. 1 табл.

1423616

Изобретение относится к цезетной металлургии, в частности к гидрометаллургическим способам переработки сульфидных материалов, содержащих

5 цветные металлы, с переводом цветных металлов в раствор и серы — в элементарную и может быть использовано для получения товарной серы.

Цель изобретения — повышение степени извлечения товарной серы.

Введение в качестве поверхностноактивного вещества анилинового красителя в количестве от до 10 кг/т сульфидного по:,Еиметаллического материала позволяет в конце выщелачивания получить IIJIBB с высоким содержанием

СЕРЫ ЭJIe>teHTc3PHOII, КОТОРЫЙ ПРИ «ХЛаждении ниже точки плавления серы и перемешивании можно перев сти в гра- 20 нульный продукт с таким же вы< окзеМ содержанием серы элементарной. Это позволяет отделить серу в голове процесс» переработки сульфидного материала со значительным сокращением числа операций в технологии получения товарной серы.

Способ эсущесlBляется следующим

«бра зом.

В исходную водную пульпу сульфидного полим т;<ллического матевиала в водят <3OE3epxttocтно — активное вещестВп,,Енилин«<зы<, краситель широкого спектр 1 цветовых оттенков) в количестt3e — 10 кг/т гвердогo сульфидного полнметаз<лического материала, эагружа«зт в,зе3ток<1:зв и при непреры<зно. перемеиппзан lt пульпу нагрева<07 3

«

130- 70 Е;, .3;Ете: 11< дант кисл ро", цо об<цегn .:„<13 и — п<я 3 1B T )II."I IB P

20 кгс/см, -tт< соответствует т парциал1-ному давлению кислорода

13 кгc/c..i . 11 .1-е<ло< «роцесса счнт»ется начало подачи кислорода. 8påìÿ ,выщелачивания 60 мнн. В зависимости

<от тогс „ 1т необходимо получить в !

Lot

Для образогания гранул после прекращения подачи кислорода при непрерывном Гlеремеш Ен 1нии и ульпу авт«к..ЕП в 1 о охлаждают до гемпе paTypbt ниже ) 00 С, после сброса д1Bления автоклав

BcEip»iI3a«3T и окисленную пульпу выгружают через сито 100 меш (0,15 мм).

При этом на сите получают серные гранулы диаметром 0,5-2,5 мм. Из пульпы

<<осле отделения серных гранул осаждаIoT цветные металлы. Грану.ты г<лавят известньем способом.

В случае образования серного плава после окончания автоклавного выщелач<вaEIия выключают перемешивающее устройство 1. ешалку) и при температуре о вьпцелачивания (130-150 С) и том же парциальном давлении кислорода отстаивают пульпу в течение 20-30 мин.

Загем через обогреваемый робоотборник отделяют жидкий серный сплав от гидратной пульпы или же пульпу из автоклава передавливают в отдельный обогреваемый отстойник (Ia счет снижения давлени<з) и при той же тем1<ературе (130 †1 С ) пульпу отстаива«зе в течение 0-30 мин и сливают жидкий плав в обогреваемый сосуд при нормальном давлении. Плав жидкотекуч с при 130-150 С. Его перегружают в обогреваемый реактор и в дальнейшем известным способом выплавляют товарную серу.

Спо .об был испытан на <еромьп<еленном пирроте<новом концентрате с использованием технического <недород; (99X) и восьмью веществами иэ группы анилиновых красителей.

Состав исходноз.о пирр«тинового концентрата, Х: никель 2,2-2,5; медь

0,61-0,71; железо 47,4-56,1; сера общая 27,6-30,2; ппрротин крупностькз минус 325 меш (0,044 мм) 60-63.

Степень pa .л<ь:,ения пирротина практически постигала 100Х.

П р и м е p t (известный). ПирроTl(Hp вый конце н-. ра т распульповывали водой до Ж:Т.--=l, i, добавляли 8 мл концентрированной серной кислоты 408 мг

p<1c ТВ<. ренного в воде сульфитного щелока. Пульпу загружали в автоклав, при перемешивании и парциальном давлении кислорода 3, О атм нагревали до

«

160 С, время вьпцелачивания 40 мин. После охлаждения окисленную пульпу! выгру- жали»а сито 100 меш, выделив 82 г гранул крупностью О, 5-1,5 ммсостава,X: . сера "-лементарная 86,5 (извлечение

60,ЗХ); никель !,2. При этом переход никеля в раствор 69,ОХ и переход серы в элементарную серу 68,8Х. Остальные данные по примеру. Приведены в таблице.

Пример 2 (предлагаемый). В

BE3ToE

1423616 пирротинового концентрата с Ж:Т=1,5 и ПА — анилиновый краситель (черный), в количестве 5 кг/т твердого пирротинового концентрата. Пульпу

5 при перемешинании нагревали до 150 С и подавали кислород до Ро =13 кгс/см .

2 х

Время вьпцелачивания 60 мин. Окисленную пульпу по охлаждении автоклава выгружали на сито 100 меш. Получе-,о но 89 г серных гранул (извлечение

73 ), содержащих, : элементарная сера 90,5; никель 0,84. Размер гранул

1,5-2,0 мм, остальные данные по примеру приведены в таблице. 15

Пример 3. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствовали примеру 2, однако температура соотнетствовала 170 С. Пример 3 показывает, что при увеличении температуры увеличивается переход серы н окисленную форму и снижается выход гранул до 15,7%.

Пример 4. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствовали 25 примеру 2, однако вьпцелачинание ироо водили пр»» 130 С. Пример 4 показывает, что при снижении температуры уменьшается переход »»икеля н раствор с 85 до 63% при том же переходе серы 30 в серу элементарную, т.е. процесс менее интенсивен относительно вьпцелачивания никельсодержащих минералов концентрата.

Пример 5. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствовали примеру 2 однако температура вьпцелачивания составляла 120 С. Пример 5 показывает, что при снижении температуры до 120 С снижается переход нике- 4О ля в раствор до 47 с одновременным снижением извлечения серы в гранулы до 65 (против 73 ).

Пример 6. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствовали примеру 2, однако количество введенного ПАВ соответствовало 10 кг/т твердого пирротинового концентрата.

Пример 6 показывает, что извлечение никеля в раствор и пЕреход серы в элементарную близки и равны 85 против 79 и 78 против 75 .

Пример 7. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствовали примеру 2, однако количество введенного IIAB соответствовало 1 кг/т твердого пирротииового концентрата.

Пример 7 показывает, что извлечение никеля в раствор 637, переход серы в элементарную 70, извлечение в гранулы 67, т.е. данные примера 7 определяют нижнюн» границу расхода ПАВ.

Пример 8. Последовательность операций и ввод IIAR соответствовали примеру 2, однако количество введенного ПАВ соответствовало 0,8 кг/т твердого пирротинового концентрата.

Пример 8 пок:.зь»вает, что несмотря на раз»,>жение пирротинового концентрата до 92%, вместо гранул были получены серосульфиднь;е конгл»мераты, содержащие 2,9 . никеля,31, 7 серы элементарной, что указывает на недостаток IIAB н для формирования серных гранул.

Пример 9. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствовали примеру 2, однако количество введенного ПАВ соответствовало 12 кг/т твердого пирротиноного концентрата.

Пример 9 показывает, что переход серы в серу элементарную соответствует примеру 2, но извлечение серы в гранулы уменьшается до 57 . с одновременным увеличением серы элементарной в кеке, т.е. унеличение расхода ПАВ выше 10 кг/т твердого пирротинового концентрата приводит к уменьшению и"— влечения серы в гранулы.

Пример 10. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствовали примеру 2, однако парциальное давление кислорода уменьшено до 5 атм, а время ньпцелачивания увеличено до

120 мин. Пример 10 показывает, что уменьшение.парциа ьного давления кислорода увеличивает время вьпцелачина— ния при тех же конечных результатах.

Пример 11 — 17. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствовали примеру 2. Отличие н том, что вводили соответственно номерам примеров анилиновые красители: красньп ., сиреневый, коричневый, кислотный черный, кислотньп» зеленый, кислотный красный. Показатели выщелачивания соответствовали примеру 2.

П р и и е р 18. В автоклав объемом 1 л вносили 0,7 л пирротинового концентрата с Ж:T=l,5 и ПА — анилиновый краситель (черный), в количестве 5 кг/т твердого пирротинового концентрата. Пульпу при перемешивании

Ог нагренали до 150 С и подавали кислоро> до Рп 13 кгс/см, Время ньпцелаг чивания 60 мин. После антоклавного вьпцелачивания выключали перемешиваюо щее устройство (мешалку) и при 150 С

1423616

25

30 и том же парциальном давлении кислорода отстаивали 30 мин. Затем через обогреваемый пробоотборник отделяли жидкий серный плав следующего соста5 ва, %: сера элементарная 88,3; никель 1,8. Выход плава составил 24,0%.

Пример ы 19-20. Последовательность операций и ввод ПАВ соответствовали примеру 18. Отличие в том, что вводили соответственно номерам примеров анилиновые красители: зеленый и красный. Показатели вьпцелачивания соответствовали примеру 18.

Данные опытов представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что прямое извлечение серы по предлагаемому способу уже после автоклавного выщелачивания в гранулы по нижнему пределу составляет не менее 63%, для плава — 70%, при общем извлечении серы в элементарную не менее

70-75%. Так как известно, что на стадии автоклавной выплавки потери серы не превышают 2%, то нижним пределом извлечения серы в товарный продукт составляет 61%. Сера, находящаяся в кеке, расходуется по известной технологии на операции осаждения цветных металлов по обменной реакции элементарного железа и элементарной серы с двухвалентными никелем и медью.

По сравнению с известным использование предлагаемого способа позволяет повысить извлечение товарной серы на 20-25% за три операции, что на четыре операции меньше, за счет исключений осаждения цветных металлов серосульфндной флотации, дезинтеграции и серной флотации. Кроме того, по предлагаемому способу отпадает потребность в применении дефицитного реагента — сернистого натрия, на операции дезинтеграции.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Способ переработки с11льфидньм полиметаллических материалов, включающий окнслительное автоклавное выщелачива ние при температуре вьппе точки плавления элементарной серы в присутствии поверхностно-активного вещества,выделение серного продукта и последующую

его переработку с получением товарной серы, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения товарной серы, в качестве поверхностно-активного вещества используют вещество из группы анилиновых красителей в количестве 1-10 кг/". твердого сульфидного полиметаллического материала.

14236!6!

Q в к хн в z

CI Э аВО

I

I В э s в э

IVC

1 о

tO

Оъ

Ю о с о о

О Ф

О4 О о

ln

О\ о ч!

О о о

Ю о о с"

CI о о

t Ф

С О

Ю л л и о!

I ! Э

1 в с в э

1 т

Сг и в с/ о

Э ЭО

4 к о о о

О 4 л И л о о г Ъ о

О о о

И ,О л о Ю л И чЪ -т ь

D л о

t CI о

C о

1 йк . во м

1 Cf K о о о

«О Ol In л И л

Ю

О о о

«съ и л

CI о

4. о с о Ф

Ю Э г о

tn л о о л ЪЪ

° в с

u a э о х в в он

1«СХ=Кas о о о

И -4 П

Со г- О о

C7l чъ о ю о

° О ч о о ф о л о о л

О л

С!

lO

Ю

О

О г

S I

В 1

Э

Э в I а!

Cf tC о

«1 I

И Ф

Ю со л

О4 C«4 S!

СЪ -4 р И с/ «О

OI л л

Ф О

«О ь

«Ч

О4.4 Ф

«ч

О OI

И

О

CO о

«OI а

«/Ъ

И

CO ф

Оъ ° . гъ ь

CO

4 4 Ч

О «Ч е

tO

Ф

4 4 г

CI г

4 ь

° 4

OI О о

Ch

«Ч еч л и

CI 1 о v

5 к

Ф х н о о °

\С QI

О б 2

D

Ю гч

О еч

/Ч

«4 4 г Ф и и

« 4 е

-е

Е 4 г

С! еч

/ Ъ г 4

Е /Ъ гч

«ЪЪ

Е 4 Г 4 э

«Ч эм вокв

Мхов! I ! О

«Ъ ь

1

tO

4 ъо еч

О Сеъ 4" Ъ ь о

О О

Оъ

Ю Ю

О

Оъ о

ln гч

Е «4 и

«ч! н 1

1;! — —

Э I

I х чс к I

I w 1!

1 ° I 4 I

О I O I о!«л I

1 в

1 I IC

1 Р

I !!

I !

I 1

1 т I

Э t Э I

1 X I

1 Х

1 40 й

1 В

1 ь л о о

О

С> ь

И

Ю ь

In о

4О

О о о с г И о о

О О

Е О о с

И т о с

Ol «О е 4 и Т Т о о о с

4 Ъ о

I/ ь о

CO

Т CC

И еч О ъо Ctl г

° /Ú

Й г Ъ

Е 4

IO гч

4 Ъ

Ю о

О Ю о Ф

«ч Ю

CO

«4 г

ГЧ

« 4

И о е

44 с о

И о

И гъ tc

Ф

-т И

Оъ «О

Г Ъ 4

И -Э о

И л

И

4 Ъ

/Ъ -Ф

И И

О

О4 ь

4 О

Ct Ф о

-4

«О ь

«ч л

4 О о ю

О

«О о

«О о

Г/Ъ о

Ю

И о еч

1

I !

1 !

1 1= !

1

1

In n,). хсоl) х сс в

О Э х

Э

Я

Pl

1

О О кх3

veв о х к а

If Р

С!с О, ХО Э

IC К Э а

Х cl

v *

И

4/Ъ

4/Ъ

И

И

И

° /Ú н

I °

1 II

/Ъ

} в

I в

}1 о

И ь

° /Ъ

Ю

И о

И ь

° г\

D п о о о

И И И

И И и л

1 Эъ

I

1 с

1 О

Ю о о О о о

О О о о

° О О ах о о

«Ъ «Ъ

О О ь

4 Ъ ъо

1 в !

Ю

//Ъ

О.о

CI

4 Ъ

О ь л

Сг

О о о о о о о л л л о о

«Ъ «4

О ъо о о и

О О о

Е/Ъ

ЪР! LiM

1)(I

1 Ф !

О О гч °

cv «ч

О

4 °

О л

4 °

О л еч

Ф

«О

« °

«О

Ф еч еч еч еч о, о о

41 4\

О н еч

О О г л

«ч «ч

О О л

ЕЧ «Ч

О еч и

«ч и еч и

«4 еч

«4

Е °

4 4

«Ъ

44 и In tn

EV 4 ° N

° Ъ

«ч еч

4 Ъ

cv «ч

4! «Ъ еч сч

4 Ъ еч

Ф!

t в

}а,, !

)!

1 О. ! Э

u !

1 л 1

I 1 ! — — —

1 1 I с/ Ц 1I кос, 4 Х Х-"Х

I! 1

1 Э х

I В М 44 4

1@II МВ! — — — !

Нов

3 о о о о о о еч и e In О л о ь о ю

О И г г п.

l4236l6

I I

1 I a в х! 1 al и о

I о е хм в в в а ta a.c!

I

О

I о !

Ю

I

I о о

О л

Ю

О о о

l l

I В а

1 о с(и в о м к в

I !

l

Ю

la) л л -т—

1 асс в с

1 и (с

al la в к v а

tC aa G ° 4

Б г аat

О О

1 л О О в и

CO CO (4

aXt о

3 г1

СЧ С 4

I

I и

I к

4 в к

I с

I 1

1 а о ! at ! (и в

I Сч

О СО

D гч

О о

-т и

О D

О сч о и

Ю сч о

D и о и со и т

О

С 4

СО сп Ю о и и

333

v к в а в в о и и о о и и

D О

1 1»

1 щ а

1 В км в I й

1 и В о z к )й о о к v

1 V

I Х

l о о

Р1 °

О О

О л I

nt 1

t (\ !

1 сч !

I! !

1 О(О Ф ! со сч сч л

1

1

1 л

1! (Ч сч сч (! (4

1 о

1 х а а в

t t= z

I — — )

1 I м в ac vc

О У В .-,Ю (С

В Х ° à — В (з о z Ul r +

I l al I 1

1 (С I 1

aa о I

I 4\ I С! 1 а 1

1 1 В 1 I

I с(I

В I O 1

u aa

Cf 1

I

О(С((44 1 а(ovo

;3 --"" I а о и 1

al 1 I tl 0 ° 1

3 С C л

aor v at! I ! — (——

I I I

I t I

1 а 1

I (со I ! I I

1 I l

1 I I

I 1 1

1 1 1

1 1 I

1 (1

I 1 Da

1 I (Л 1

1

1 1 л I ! I 1 ! 1

1 1

V l В 1

1 и 1 1

I и 1

I lC I 1

I p ! ! т х

1 в I Ca I

I .9 ! -11 (о ! voll с с. а х к а, ы

1 1 1

I 1

I, I I !

1 1 I

1 1 1 4

I I I 1

1 I (I ! — 1 — -

1 I I 1 ! 1 I att 1

1 t 3 1

1 I О X V 1 1 т ! в в с! о к 1 ! (,(— — ч (1 I Х 1 I I

1 В 1 I о atatu I

< 1»ав 1

1 1 Ф 1

1 I 1 I

4 1 В и 1

1 I 1 Ca IC i I ! tC4Z

1 t

1 I (1

I °

I ! ——

an 1 л а

1 о

1 о л

О сч 1

Оа

1 (ч л I

1 о

1

I t

I о

nt

Т 1

О 1

I о

Ю I и

1 л 1

С4

I о t

I о

1 о !

I (t

1 (1

an I

) (a 1

4С 1

I и

I

1

1!

I о и 1

1

I о

О 1

Ю