Способ обогащения и активации слож-ных сульфидов меди

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11о04 707 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 130479 (21) 2754526/22-02 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Опубликовано 1502.81. Бюллетеиь Н9 б

Дата опубликования описания 150281

{51)М. Кл.8

С 22 В 15/00

С 25 С 1/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК б б 9. 334 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.С.Коган и A.È.Mèëîâ (71) Заявитель

Казахский научно-исследовательский инст минерального сырья (54) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ И АКТИВАЦИИ СЛОЖНЫХ

СУЛЬФИДОВ МЕДИ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам переработки халькопиритсодержащих флотационных концентратов.

Известен способ обогащения и.активации сложных сульфидов меди, содержащих железо,. электролизом пуль пы в хлоридном растворе при повышенной температуре с разделением анодного и катодного пространства диаф- 10 рагмой. По этому способу опыты проводят в коническом стеклянном сосуде, снизу укрепляют эпоксидным клеем катод из свинца площадью 30-40 см

Анодное пространство отделяют от 15 катодного конической диафрагмой из полиэтиленовой ткани. Анодом служит сетка из пластины„ расположенная параллельно катоду. В качестве электролита используют 2-10 M растворы 20

НС1 и 1-2,5 М Растворы H2S04 . Концентрат крупностью частиц 75-81%

0 074 мм помещают на катод, плотность

2 тока поддерживают 1300-11000 А/м температуру в электролизной ванне изменяют от 70 до 90 С. Путем электролиза пульпы халькопиритного концентрата оптимальные условия: 5 М НС1

80-90 С, j = 10000 h/м, катод из

Pb продолжительность 1-2 ч можно получить активизированный концентрат,. из которого при последующем выщелачивании хлоридным раствором (0,5 N

CuCI2 + 2 M NaCl + 1 М НС1, при 105 С) извлекается 97-99% Си (1).

Недостатком способа является большая длительность процесса, потери меди с электролитом и значительный расход электроэнергии.

Цель изобретения — интенсификация процесса, уменьшение потерь меди с электролитом, уменьшение расхода электроэнергии и выделение основной части серы в элементарном виде.

Поставленная цель достигается тем, что в анодное пространство вводят несмешивающийся с электролитом органический комплексообразователь, железа (1й й) из группы органофосфорных соединений, а в качестве электролита используют хлоридный раствор, содержащий 1-2 М соляной кислоты и

200"300 г/л хлористого кальция.

В качестве органического комплексообразователя вводят трибутилфосфиноксид при соотношении органическая фаза : водная фаза (1-20):20.

При электролизе пульпы, содержащей халькопирит, сложный сульфид при прохождении тока через границу

804707

80 Без 32,6 20,9 33,3 3,160 81,3 комплексообразонателя

80 1:10

80 1:10

80 1:10

80 1:10

1 — 30

2 50 30

2 100 30

1 200 30

2 200 30

1,560 92,2

80 Без 40г8 17г4 32гО комплексообразователя раздела фаз разлагается в кислой среде с образованием халькозина и выделением сероводорода по реакции

+ +

2CuFeS>+6H +2e - Cu>S+3H>S 2Fe Мигрируя в анодное пространство железо (!! ) Ъкисляется

2+ Ъ+

Fe Fe + е

Восстановление халькопирита тормозится при осаждении солей железа в порах продукта. Поэтому для устранения указанных выше недостатков в анодное пространство вводят несмешивающийся с электролитом органический комплексообразователь железа (I!i) °

В результате обработки образуется дна слоя — органический и водный, причем железо (6 ) практически полностью извлекается из реакционной системы в органическую фазу. При уменьшении концентрации кислоты ниже 1-2 M HC1 (без введения хлористого кальция) интенсивность электролиза сокращается на 30-40%, а увеличение концентрации HCl вызывает осложнения, связанные с использованием агрессивных . растворов.

По данным рентгенофаэоного и минералогического анализов активированный остаток представлен тремя фазами, причем основная фаза - халькозин, нерудная часть представлена с элементарной серой. Кроме того, после активации в остатке обнаружива ется небольшая доля борнита.

Пример. Опыты пронодят в лабораторном электролизере. Катодом служит свинцовая пластинка площадью

32 см . Анодное пространство отделяют от катодного диафрагмой. Анодом служит сетка из пластины. Концентрат состава, %: медь 26,7, железо 28,7, сера 32,4, висмут 0,65 крупностью

80% — 0,074 мм. Минералогический состав, %: CuFeS 82,3, Cu>FeS4. 4,2, FeS . 13,5Ъ. Электролиэ ведут при плотности тока 9800 A/м . Через

1-5 мин после начала электролиза н анодное пространство вводят 0,5 N раствор трибутилфосфиноксида н бензо ле при отношении равновесных фаз

15 О:В = 1: (10-20), После окончания опытов фазы разделяют в делительной воронке. Железо реэкстрагируют обработкой органической фазы водой, после чего era анализируют известными методами. Активизированный концентрат н количестне 3 г выщелачивают хлоридным растнором состава 0,5 М

CuCI, 2 М NaCl, 1 N HCI при 100 С.

Результаты опытов определяют по количеству железа, перешедшего в растнор, количеству исходных и конечных сухих продуктов, а также по их структуре при помощи рентгенострук. турного анализа.

В таблице приведены данные по влиянию состава электролита и отношения фаз О:В на продолжительность процесса активации и на показатели выщелачинания актинированного остатка хлоридным раствором.

39,3 18,4 32,3 1,640 86,4

39,8 17,8 31,6 1,610 88,6

42,3 16 9 32,6 1,540 95,4

12,5 16,3 31,2 1,412 96,4

804707

Продолжение таблицы

Продукт электролиза

Состав электролита

Масса, г

Извлечение

Сн, Ж

Температура, С

Продолжи тельность активации, мин

Отношение фаз

О:В

Хлористый кальций,г/л

Соляная кислота, М

Содержание, Ъ

Си

80 1:10 46,2 10,6 33,4 1,220

99,6

2 200 30

3 200 30

16,8 31,6 1,520

94,6

Без 41,2 комплексообразователя

99,8

80 1:20 48i2 Ос9 37r2 1s205

80 1:20 48,1 9,1 34,4 1,211

3 200

2 300

Формула изобретения

Составитель А.Важина

Техред T. Маточка Корректор М.демчик

Редактор Т.Веселова

Заказ 10823/42 Тираж 692 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

B результате электролиза пульпы халькопнрита с использованием хлоридного электролита предложенного состава и введения в анодное простран,ство комплексообразователя железа (9 ) получено качественный медный концентрат, содержание меди в котором увеличивается от 43-44 до 46-48%, основная часть пиритной серы выделяется в элементарном виде, время активации сокращается .с 1-2 ч до

30 мин, а условный расход электроэнергии уменьшается с 0,75 кВт.r./êã до 0,64 кВт г/кг концентрата.

1. Способ обогащения и активации сложных сульфидов меди, содержащих железо, электролизом пульпы в хлоридном растворе при повышенной температуре с разделением анодного и катодного пространства диафрагмой, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, умень> щения потерь меди с электролитом, уменьшения расхода электроэнергии и выделения основной части серы в элементарном виде, в анодное пространство вводят несмешивакщнйся с электролитом органический комплексообразователь железа (щ ) из группы органофосфорных соединений, а в качестве электролита используют хлоридный раствор, содержащий 1-2 М соляной кислоты и 200-300 г/л хлористого кальция.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве органического комплексообразователя вводят трибутилфосфиноксид при соотнод() шении органическая фаза : водная фаза (1-20) <20.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Transactions of the Institute

Mining and MetalIurgy, с. 85, March;

1976, р. 23-28.