Способ переработки полиметаллического промпродукта
Изобретение относится к гидрометаллургии сурьмы и может быть использовано для комплексной переработки полиметаллического сульфидного промпродукта производства сурьмы с извлечением всех ценных компонентов в отдельные продукты. Цель изобретения - повышение полноты и селективности извлечения сурьмы и свинца в различные фазы. Упорный сульфидный полиметаллический промпродукт выщелачивают 15-20%-ным раствором азотной кислоты при температуре 98°С, отношение твердого к жидкому 1:10 и интенсивном перемешивании пульпы, после чего азотнокислый раствор охлаждают до комнатной температуры. Полученный осадок сурьмы отделяют и осаждают свинец известным способом. 1 ил., 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4741496/02 (22) 29.09,89 (46) 23.02.92, Бюл. М 7 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.P.Áèðóíè (72) С.А.Баев, С.Абдурахманов и Т.Артыкбаев е (53) 669.753.669.43(088,8) . (56) Авторское свидетельство СССР
М 136559, кл. С 22 В 30/02, 1960. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОМПРОДУКТА (57) Изобретение относится к гидрометаллургии сурьмы и может быть использовано для комплексной переработки полиметалИзобретение относится к металлургии сурьмы и может быть использовано для комплексной переработки полиметаллического сульфидного промпродукта производства сурьмы с извлечением всех ценных компонентов в отдельные продукты.
Целью изобретения является повышение полноты и селективности извлечения сурьмы и свинца в различйые фазы..
На чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого способа. Пример. Навеску полиметаллического промпродукта 1 состава, содержащего, 7:
$Ь 0,2, Pb.26,96. Zn 6,62, Si02 33,24, А120з
16,97, Р Оз 15,16, Аи 10 г/т, Ag 386 г/т, крупностью.0,48-0,074 мм в количестве 10 г закладывают в трехгорлую колбу 2. Туда же заливают 100мл, 20 -ной азотной кислоты.
Через центральное отверстие трехгарлой колбы 2, закрытое резиновой пробкой 3 с отверстием, вставляют импеллерную ме.,5U, 1713956 А1 (si)s С 22 В 3/06//С 22 В 30:02, С 22 В 13:00 лического сульфидного промпродукта производства сурьмы с извлечением всех цен. ных компонентов в отдельные продукты.
Цель изобретения — повышение полноты и селективности извлечения сурьмы и свинца в различные фазы. Упорный сульфидный полиметаллический промпродукт выщелачивают 15-200 -ным раствором азотной кислоты при температуре 98 С, отношение твердого к жидкому 1:10 и интенсивном перемешивании пульпы, после чего азотнокислый раствор охлаждают до комнатной температуры. Полученный осадок сурьмы отделяют и осаждают свинец известным способом. 1 ил„2 табл. шалку 4, соединенную с ротором электродвигателя 5.
Трехгорлую колбу 2 устанавливают в во- а дяную баню б, помещенную на электроплитку 7. Трехгорлую колбу 2 укрепляют на штативе 8. бд
Через правое отверстие трехгорлой кол- О бы 2 и резиновую пробку 9 с отверстием вставляют термометр 10. Через левое отверстие трехгорлой колбы 2, закрытое резино- 0 вой пробкой 11 с отверстием, вставляют обратный холодильник 12, соединенный с водоструйным. насосом 13 резиновыми в шлангами 14.
После этого электроплитку 7 включают в сеть. После набора температуры 98ОС включают через лабораторный трансформатор 15 в сеть электродвигатель 5, вращающий импеллерную мешалку 4.
По окончании времени опыта (2 ч) электроплитку 7 и электродвигатель 5 отключа1713956 ют рт сети. После некоторого охлаждения пульпу из трехгорлой колбы 2 сливают, фазы разделяют фильтрацией и анализируют на содержание сурьмы, свинца. цинка, серебра и золота.
Результаты анализа: концентрация сурьмы 0,197 г/дм, извлечднйе 98,85 ; концентрация свинца 25,78 r/äì, извлечений 95,63 ; концентрация Цинка 6,06 г/ дмэ, извлечение 91,51 ){; концентрация серебра 0,0380 г/дм, извлечение 98,447; золото в растворе не обнаружено.
Остаточное содержание в кеке (выход
60,5 ): сурьма 0,0049, свинец 1,920, цинк 0,926 ; серебро следы, золото 18 г/т.
Получающийся азотнокислый раствор выдерживают в течение 8-10 ч, охлаждая до комнатной температуры. При этом сурьма выпадает в осадок. Остаточная концентрация сурьмы 0,0031 г/дм . з
Далее в открытом стеклянном сосуде при перемешивании проводят осаждение свинца добавкой кристаллов сульфата аммония с расходом последнего 1007; от стехиометрического rio реакции:
РЬ(ЙОз)2 + (NH4)zSQ4 — РЬ$041 +
+2NH4N03.
Сульфат аммония добавляют постепенно, порциями. Остаточная концентрация свинца в растворе после осаждения и декантации осадка составляет 0,045 г/дм . з
Аналогичным образом осуществляют очистку раствора от серебра кристаллами хлорида натрия с расходом последнего
1000/ от стехиометрически необходимого по реакции:
А9ЙОз+ ЙаС1 А9О + ЙайОз.
Остаточная концентрация серебра в растворе составляет 0,0015 r/äì . з
Осуществляют также очистку раствора от железа и цинка добавкой гидроксида аммония порциями по реакциям:
Ре(ЙОз)з + ЗЙ Н4ОН Ее(ОН)з +
+3ЙН4ЙОз;
Zn(N0g)g + 2NH40H Zn(QHQ) +
+2ЙН4ЙОз;
Добавление гидроксида аммония осуществляют до достижения рН = 2 для осаж. дения ионовжелеза(И), затем до рН =5для осаждения ионов цинка. Возможно и их совместное осаждение. После осаждения в растворе цинк и железо не обнаружены.
Контроль рН раствора при осаждении осуществляют с помощью рН-метра.
После каждой операции проводят декаитацию получающихся осадков. Раствор после каждой операции аналиэируют на содержание осаждаемого компонента. Результаты опытов приведены в.табл. 1 и 2.
Как видно иэ табл. 1, с ростом отношения Т;Ж растет и концентрация азотной кис5 лоты. соответствующая стабильно высокому извлечению свинца, цинка, сурьмы и серебра в раствор.
Оптимальной является концентрация кислоты.15-20 {. Более высокая концентра-
10 ция ведет к крайне незначительному приросту извлечения всех компонентов в раствор и вследствие этого экономически нецелесообразна.
Кроме того, более высокая концентра15 ция азотной кислоты нецелесообразна и вследствие экологических и технологических соображений (требуется более дорогое аппаратурное оформление), а также из-за значительного перехода в раствор ненуж20 ных примесей, например кремневки.
При низкой концентрации азотной кислоты извлечение в раствор полезных компонентов невелико, Оптимальным является отношение
25 Т:Ж = 1:10. Более высокое отношение Т:Ж и большая плотность пульпы снижают извлечение ценных компонентов в раствор и требуют больших энергетических затрат.
Меньшая плотность пульпы повышает
30 извлечение металлов незначительно, однако ведет к большим зкономическим затратам иэ-эа роста объемов технологических растворов.
Как видно иэ табл. 2, оптимальной явля,Г
35 ется температура ведения процесса 98 С.
Меньшая температура не дает высокого извлечения металлов в раствор, а при 1000С, т,е. при кипении, происходит быстрое испарение и разложение азотной кислоты, 40 Оптимальная продолжительность ведения процесса - 2 ч. Меньшая продолжительность не позволяет полностью вскрыть ценные компоненты и перевести их в раствор. Большая продолжительность не ведет
45 к ощутимому росту извлечения, а в некоторых случаях — к некоторому уменьшению извлечения, например, сурьмы из-эа гидролитического старения раствора, 8 процессе выщелачивания идут следу50 ющие химические реакции;
3ZnS + 14НЙОз- 32п(ЙОз)г + 3HzS04 +
+4Hz0 + 8N0;
3РЬ$ + 14НЙОз-+ ЗРЬ(ЙОз)2 + ЗН2$04 +
+4Н20+ 8NO;
55 $Ь|$з + 14НЙОз 2$Ь(ИОз)5 + ЗН2$ +
+4H20+ 4Й02, При последующем охлаждении и выстаивании азотнокислого раствора происходит гидролитическое осаждение пятиоксида сурьмы:
1713956
2Sb(NOg}s+ 5Н2О-. Sb2Oü + 10ННОз.
После фильтрации сурьмяного осадка раствор подвергается последовательной очистке от свинца, серебра. железа и цинка (см. пример). Конечный раствор; содержащий нитрат аммония, можно переработать для получения аммиачной селитры — ценного минерального удобрения.
Таким образом, предлагаемый способ имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом: способ применим для вскрытия упорных сульфидных соединений ценных компо-нентов: происходит эффективное разделение компонентов, в частности сурьмы и свинца: сурьма, свинец, цинк, серебро и железо переходят в раствор, затем высаживаются в отдельные продукты, золото же остается в твердом остатке аэотнокислого выщелачивания.
Формула изобретения
Способ переработки полиметалличе5 ского промпродукта. содержащего сурьму и свинец, преимущественно упорного сульфидного, включающий выщелачивание его водным раствором азотной кислоты в течеwe 2 ч и добавку водорастворенной соли
10 сернойкислоты,отл ича ющийс я тем, что, с целью повышения полноты и селек. тивности извлечения сурьмы и свинца в различные фазы, выщелачивание ведут
15-20 -ным раствором азотной кислоты
15 при температуре 98 С, отношении твердого к жидкому I:10 и интенсивном перемешивании пульпы, после чего азотнокислый раствор охлаждают до комнатной температуры, полученный осадок сурьмы отделяют и
20 осаждают свинец известным способом.
1713956
I е
I . t
1
I
I
I
1
I
I
1
1 в е>с
II
1
1
1
1
-б о
< e (>
CC 1
X 1
X 1
Э 1
I" о
X 1
З б
I«1
VX 1>
М
I бй I о
X t
1 б
О
С> 1 (0 . I
X
X 1
1 (0 4 а ,I I
4 <
X < о
Х !
Iо
1 а! < о
0>О б! и (C II I е
<С 1
C Я б
1 (C iФ
"Э (Ч Ф с.
Э И 1
v !. а
Щ а I
МCJ I
Хо Г
X 00
««Г Ch I
t в Ю 1
З 1
Xo I (> u а
> ь 1
I в (О 1
X 4, X (01 1
V I
lC 1
X 1
Э 1
Ц 1
0> I (0 1
X .1
Jl 1
1 1
v о
X 1
X < ч
X 1
Щ 1
0> 1 (г(° 1
1 1
1 б
I t
1 I
1 <
1 1
1 1
1 1
1 1
1
1-..
1 в»
t I
1 (1
1
I г
I
>! а
1 ° °
1 °
t
I
1
1 1
1 ((1 1, 1
1 ( 1
)1! е
1 1 сб, 1 - (1
1 1
1 1
1 ((1<
1 1, 11
Мб 11
° ° 1(I(1
0> !
X !
Х 1
Щ о,Х 1 1 1- Ф I
О а 1 в 1
1
> 1
1
<
1 1
Е 1 е ! o е (ч
> (е
1 1
1
I 1 м т»
ОЪ
00 о о о о а аА а
CO CO
ОЪ
CO
« а л м ъо
О\ (Ч в о л
СО 00 в л л
С0 м (Ч аО (Ч м л
О\ в
ОЪ ОЪ м б
-0 - 3 м м ъО ЪО л а л о
lA в м
Л в
1 (Ч
СО ОЪ ей а
ЪО ЪО
ОЪ ОЪ л м м в л ъО а
ОЪ ОЪ в в
° 0
0О 0О (Ч (Ч ,С0 С0 в а а
СО CO.О м
I
1 а (Ч
CO м ъ0 Л
«Ф «0
0O CO ( а
0 л б
I м л (Ч аА .О. в
ОЪ м
CO ОЪ
ОЪ 1» в в
ОЪ а (0 0 а (Ч (Ч л л
1 в» (Ч
СО ОЪ ъо 0D
-0 о о в о о
ОЪ ОЪ о о (СО м с « в
CO CO
ОЪ Д>Ъ (Ч
CO
ОЪ
-0
CO
ОЪ аА
CO
0О
ОЪ
СГ а е(Ъ ф 0:> 00 л
0О ф СО
ОЪ ОЪ CA аА
СО
ОЪ t
1 (Ч 1
1 в
О« I
Ф м
ЪО 1 в
aA >
ОЪ 1
И\ I.
° 0 1 (СО I
ОЪ 1
1 а 1 ф Ф а ф t
ОЪ I
1 а > аА 1 в
ОЪ t
t дй 1
ЪО t в
lA 1
ОЪ 1
I л (° О 4
CO !
ОЪ I.I
1 ъо
С0 1 в «I
CO !
ОЪ
I (lA 1 ъО 1
О\ 1
t.0
aA I
ОЪ 1
I о
О 1. (Ч
ЪО
CO (Ч в
CO (Ч ф в»
-0 lA в в ,1» в
О\ О; о
lA
ОЪ
С0 (Ч в а
С0 (Ч
ЪО в
an
ОЪ (,О аА с> л
00 аА (Ч
CO
an 0.
00 в а
0О 0О 00
ОЪ О Ъ ОЪ (Ч .0 в
ЪО
00 м л
О\ аА 0 а an а в
ОЪ ОЪ ОЪ м м м ъо ъо ъо а а а а
ОЪ ОЪ ОЪ л л
0 -3
° в ъо
CO в
CO
ОЪ
an aA ф CO в ф CO
ОЪ ОЪ ( (1,0
„C0
4 в л
t м ъО .О в
ОЪ ОЪ м -0 ъо ЪО
ОЪ ОЪ ОЪ о м л
4ф
lA м л м м л
an aA
CFl ОЪ!
an с> с>
N м о о а 0D
1»
1
Д
1 (Ч
1л
ФЪ
О>
1 э е
X I
X >
C 1. (Ч х
Э с
02 1
0С (Ч
>
М в и ОЪ (Ч М
° 1A
ЪО л . ъо 1
CO ОЪ е («0
° О 0:>
V (Ч а а
° в
0-. О. м ъО ЪО в в а lA
СУ\ ОЪ
aA lA
00 00
* a
CO 00
CA ОЪ о о
1 а
00 1
CA 1 л! (1 а 1
1 м
ЪО 1 (1
N Е
Ч> (!
ОЪ 1 л <
1 м
О 1
lA <
CO t б.! (Ч 1
Л 1 (1 4
00 1
1! о
t а (Ч Ф!
1 (Ч 1
ы (о }
1 (Ч !
° 0 1
00 I
ОЪ 30
1713956
Таблица
6ависииость иввлеиенив свинца, цинка, сурьии и серебра а раствор от тенлературн и прололвительности прси1есса, Свирь 202, Т:М .1:10 ° нкае 10 г
Тенператупа, б
50
00
Иавпечение, 2
t 2п (Sb ) А6 — — — — - — --------------"-"- — ------ — - — — "- — -------"-- — " — тРЬ РЬ } Zn $Ь l А» l РЬ l 2п $Ь I Ag (РЬ I 2п f $Ь (66
12, 14.
0„5 0,92 0,17
1,0 3,12 0,91
l,5 8,66, 4,15
2,0 12,17 6,61
19,17
38,42
4I,21
2,5 12,53 7,50
41,81
41,82
3,0 12,71 8,21 12,91 12,91
Составитель Л. Рякина
Редактор M. Кузнецова Техред М,Mîðãåíòàë . Корректор О. Кравцова
Заказ 662 . Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат Патент, r. -Ó3Kãîð д, у . о л. Гагарина. 101
2,25
3,81
6,72
12,41
12 89
Л
12,50 7,18
27,14 22,13
40,84 . 29,33
4I,19 29,41
42,13 30,16
3,15
4,00
6,12
12,89
12,95
13,02 12,13 10,71 15 51
20,02 31,15 29,32 36,19
38,41 72,83 60,19 64,48
41,24 80,IS 69,71 79,61
41,25 80,47 70,17 79,55
4I,24 81,23 70,19 79,55
15,61 15,61 .20,22
37,00 48 ° 74 41,15
65 ° 13 79 ° 71 73,49
79,91 95,63 91,51
79,91 95,62 91 52
79,92 95,62 91,50
23 ° 61
54,71 . 87,52 98,85
98,83
98,71
24,1
54,8
88,6
98,4
98,4 98 ° 4
