Способ регенерации растворов разложения пиритного огарка

 

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для комплексной переработки растворов, содержащих сульфаты железа и цветных металлов 1. целью упрощения процесса, снижения энергозатрат и охраны окружающей среды в способе регенерации растворов разложения пиритного огарка серной кислоты путем их термообработки при. 190--250 С в автоклавных условиях с последующей термообработкой полученного основного сульфата железа, термообработку последнего осуавтоклавных условиях при 7тп растворах сульфата железа (И) при молярном соотнощении FeSOj- :Ee(OH)S04(0,OI-l):l. В результате чего в гидротермальных условиях сразу происходит образование целевого продукта - оксида железа (П1), а серная кислота регенерируется через жидкую фазу. 1 табт

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„14654 !I 6 (51) 4

ЮОЮ3@Н ЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4296165/23-26 (22) 12.08.87 (46) 1503.89. Бюл. № 10 (71) Институт коллоидной химии и химии воды им. А. В. Думанского (72) А. А. Мильнер, А. К. Запольский, Е, В. Клименко и Н. Н. Кий (53) 661 872.532(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1255577, кл. С 01 б 49/14, 1986. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ РАСТВОРОВ РАЗЛОЖЕНИЯ ПИР ИТНОГО

ОГАРКА (57) Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для комплексной переработки растворов, содержа!

Изобретен ие относится к гидро м еталлургии, в частности к сернокислотному разложению различных видов минерального сырья и может быть использовано для комплексной переработки растворов, содержащих сульфаты железа и цветных металлов.

Цель изобретения — упрощение процесса регенерации растворов разложения пиритного огарка и снижение энергозатрат.

Сущность предлагаеМого способа заключается в двухстадийной обработке растворов разложения пиритного огарка серной кислотой в автоклавных условиях. На первой стадии термообработке подвергаются растворы, содержашие сульфат железа (III), сульфаты цветных металлов и свободную серную кислоту. Термообработку проводят при 90—

250 С в течение 1 ч. В результате — 70% сульфата железа (111) переходит в малорастворимый основной сульфат железа

Fe(OH) SO4, а одна треть кислоты, израсходованной на образование сульфата железа, регенерируется через жидкую фазу. После отделения основного сульфата железа мащих сульфаты железа и цветных металлов.

С целью упрощения процесса, снижения энергозатрат и охраны окружаюшей среды в способе регенерации растворов разложения пиритного огарка серной кислоты путем их термообработки при 190 — 250 С в автоклавных условиях с последующей термообработкой полученного основного сульфата железа, термообработку последнего осуществляют в автоклавных условиях !!ðè

200 †2 С в растворах сульфата железа (I I) и ри мол ярном соотношении FeSO4 ..

:Fe(ОН) SO4= (0,01 — ):1. В результате ч»го в гидротермальных условиях сразу происходит образование целевого продукта оксида железа (III), а серная кислота р»генерируется через жидкую фазу. 1 табл. точный раствор возвращается на разложение пиритного огарка. Сульфаты цветных металлов не гидролизуют и накапливаются в оборотных растворах. К выделенному сульфату железа далее добавляют раствор сульфата железа (I! I) при молярном соотношении FeSO4.Fe(OH) SO4=0,01 — 1: l. Образующуюся пульпу подвергают автоклавной термоооработке при 200 — 250 С в течен ие

1 — 4 ч. После окончания процесса твердую фазу отделяют одним из известных способов, промывают и сушат. Полученный продукт представляет собой оксид железа. В качел.в» источника сульфата железа (III) мопт быть использованы отходы производства диоксида титана.

В присутствии сульфата железа (! ) в актоклавных условиях происходит Ilp;!i(тически полный гидролиз основного сульфата железа, в результате чего в гидрот»рмальных условиях сразу происходит o()p;iзование целевого продукта — оксида ж»,1»за (I II), а серная кислота регенерируется ч»р»з жидкую фазу.

1465416 о

Пример Т, С

Состав твердой фазы, 7 (г, Молярное соотношение

FeSO4:Fe(OH)SO»

Fe О з БО

86,6

89,3

93,1

90,4

91,1

90,8

<», () 21,0

12,8

0,6

0,3

О,".

» я

0,005:1

0,01: 1

0,5:1

1,0:1

2,0:1

0,5:1

0,5:1

0,5: I

0,5:1

Составитель . 1 1еч ирова

Ре (<>ктор 1I Кишт .»»>å<(I < );I>< л И. Б< рес Корректор М. Шар<>ши

Заказ он3 )(> 1 и р«)к 43:) 11олнисное

ВНИИ!!И Гос1на >ственн<н и ко )»> «<> но ><.>«врет< ниs>)> и огкр>»тин)> нри ГКНТ (.С(Р

113()35, л1оскв;»,,К 35. Р») шскан»<>F)., л. 4)5

11рон )в<>летн< нно-иола > < льски!! к )>оин,: >:<:1<>) < н»ь г ) + < оро(, ул, Гагарина. I<) I

Пример. 40 мл раствора, содержащего, г/дм: Ее($0») а 260; Н $0» 40;CuSO» 0,95;

ZnSO» 2,63, нагревают до 200"C в автоклаве и выдерживают в течение 1 ч. В процессе гидролиза образуется 6,44 r малорастворимого основного сульфата железа Fe(OH) $0», К маточному раствору, содержащему, г/дм .

Fe(SO») 3 69,4; HqSO» 86; CuSO» 0,94; Хп$0»

2,62, добавляют 146 г/дм Н2$0» (в пересчете на моногидрат) и возвращают на разложение огарка. К твердой фазе добавляют 10

30 мл воды и 2,9 r FeSO» и полученнук) пульпу в автоклаве нагревают до 240 С с последующей выдержкой в течение 2 ч. После охлаждения твердую фазу отделяют фильтрованием, промывают водой и сушат при 110 С,, а маточник возвра1цают в процесс. Конечный продукт гидролиза основного сульфата железа массой 2,84 г содержит 97,5% Ре Оа, 0,4% $0з, остальное вода.

Результаты опытов представлены в табл и це.

Как следует из данных таблицы, уменьшение температуры обработки основного сульфата железа ниже 200 С приводит к резкому снижению степени гидролиза основного сульфата железа и соответственно высокому содержанию SO;) в конечном продукте (см. пример 7). Одновременно уменьшается количество серной кислоты, регенерированной через жидкую фазу. Увеличение температуры выше 250"C практически не влияет на степень гидролиза и приводит

1 240

2 240

3 240

4 24С

5 240

6 24С

7 18С>

8 200

9 250

10 260 к непроизводительному увеличению энергозатрат.

Предлагаемый способ позволяет в 2,5 раза (с 180 до 70 ккал/моль исходного вещества) сократить энергозатраты, а также упростить процесс за счет исключения операции обжига и производства серной кислоты из газообразных оксидов серы, уменьшить вредное воздействие на окружающую среду, так как вся кислота регенерируется через жидкую фазу. Полученный по примерам 4 — 6 и 9 — 10 оксид железа по содержанию Fe,Î, и SO соответствует техническим условиям для производства красных железоокисных пигментов.

Формула изобретения

Способ регенерации растворов разложения пиритного огарка серной кислотой, включающий гидролиз его при 190 — 250 С в автоклаве с получением осадка основного сульфата железа, отделение последнего от раствора, переработку основного сульфата железа при повышенной температуре и возврат раствора на стадию разложения пиритного огарка, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и снижения энергозатрат, переработку основного сульфата железа осуществляют при 200 — 250 С B автоклаве в растворе сульфата железа (II) при молярном соотношении последнего и основного сульфата железа (0,01 — 1):1 с последующим отделением осадка оксида железа от раствора и возвратом последнего на стадию разложения огарка.

73,80

85,2

90,4

97,5

98,2

97,8

71, 84,6

9 !