Способ контроля процесса окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социапистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВ ИИЯЬСЗВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51)М, Кл.з (22) Заявлено ъ4о779 (21) 2800722/22-02 с присоединением заявки Но

<23) Приоритет

С 22 В 23/04

С 22 В 3/00

Государственный комнтет

СССР но девам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 150981. Бюллетень МВЗ4

Дата опубликования описания 150ч81

Ю) @К 669. 053. 4 (088. 8) A ° À.3àõîäÿêèí, H,Ì.ØíeåðñoH, Г.Ф.Филиппов А.БВоррнов, В,В.Ивановский, Л.A.Êàaàíñêèé, Б.С.Шапиро В.Н.Фетров;, A ° Ë.Сиркис и A.Л.Краснов

Г,. (Проектный и научно-исследовательский инс итут, Гидройикель ."

И Норильский ордена Ленина и ордена Труд oro" Kpaehого Знамени горно-металлургический комбинат им. . . евенягина (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ОКИСЛИТЕЛЬНОГО

ВЬУЦЕЛАЧИВАНИЯ ПИРРОТИНОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ!

Изобретение относится к цветной ,металлургии, в частности.к гидрометаллической переработке пирротиновых руд и концентратов, содержащих цветные металлы.

Иэве тен способ контроля процесса выщелачивания пирротиновых концентратов, содержащих цветные металлы, проводимого s водной пульпе при ловы- 1О шенных давлениях и температуре, включающий определение вещественного состава исходного концентрата, степени разложения пирротина s пределах 75-100% и измерение окислительнфвосстановительного потенциала (ОВП) конечного продукта (1).

Недостаток известного способа состоит в относительно низкой точности контроля в условиях иэменякидегося состаэа исходного концентрата.

Целью изобретения является повышение точности контроля в условиях изменяющегося состава исходного концентрата.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу кбнтроля процесса выщелачивания, включающему определение вещественного состава исходного концентрата, степени разложения пирротина.в пределах 75100% и измерение окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) конечного продукта, определяют соотноше.ние пирротина и суммы сульфидов цветных металлов в исходном концентрате,находят зависимость степени разложения пирротина от измеренных значений

ОВП в диапазоне изменения соотношения пирротина и суммы сульфидов цветных металлов от 1,5 до 10 н осуществляют идентификацию степени разложения пирротина по измерительному значению ОВП для соответствующих участков диапазона изменения соотношения пирротина и суммы сульфидов цветных металлов.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что для конкретного автаклава и заданного парциального давления кислорода экспериментально находят зависимость, связывающую степень разложения пирротина и GBII выщелоченной пульпы при различных соотношениях пирротина к сумме суль- фидов цветных металлов в пределах от 1,5 до 10,0.

При проведении процесса выщелачивания находят содержания пирротина и сульфидов цветных металлов в пирротиновом концентрате, поступаю-"

863694 щем на переработку, определяют соотношение пирротнна к сумме сульфидов цветных металлов и по заранее найденной зависимости, для полученного соотношения, по измеренному значению OBII находят степень разложения пирротина.

Результаты, полученные при проведении полупромышленных испытаний по отработке технологической схемы позволяют найти интервалы значений

ОВП выщелоченной пульпы, соответствующие степени разложения пирротина равной 88-92%, для различных температурных режимов ведения процесса выщелачивания. При проведении процесса выщелачивания ниже точки плав- 15 ления эЛементарной серы (105-110ОС) процесс контролируют по степени разложения пирротина, равной 88-92%, путем идентификации.ОВП выщелоченной пульпы в пределах 665-685 мВ,от- 2О носительно стандартного водородного . электрода, для концентратов с соотношением пирротина к сумме сульфидов цветных металлов, равным 1,53,5, и в пределах 640-660 мВ для 25 концентратов с соотношени м 4-10.

При проведении выщелачивания выше точки плавления элементарной серы (120-150 С) процесс контролируют по степени разложения пнрротина, равной 88-92%, путем идентификации ОВП выщелоченной пульпы в пределах 695-720 мВ, относительно стандартного водородного электрода, для концентратов в соотношении пирротина к сумме сульфидов цветных металлов, равным 1,5-3,5, и в пределах 665-690 мВ для концентратов с соотношением 4-10.

Установлено, что при проведении выщелачивания выше точки плавления ® серы рН выщелочной пульпы для концентратов с соотношением 1,5-3,5 находится в пределах 0,7-1,3, а с соотношением 4-10 — в пределах 1,41,8. При температуре ниже точки плавления серы рН выщелоченной пульпы для. концентратов с соотношением 1,5-3,5 находится s пределах 1,3-1,8, а с соотношением 4-10 — в пределах. 1,72,3.

50 ,Получение концентратов с различным соотношением пирротина к сумме сульфидов цветных металлов объясняется колебаниями минералогического состава добываемой руды и поддержания режимов проведения флотации при получении пиррс1тиновых концентратов на обогатительной фабрике.

Указанные соотношения обусловле° ны тем, что концентраты с соотноше.нием ниже 1,5 перерабатываются пнр- 40 рометаллургическими методами, поскольку их предварйтельная гидрометаллургическая обработка экономически нецелесообразна. Получение концентратов с соотношениями выше 10,0, Ы эат1-уднено из-эа особенностей минералогии пирротиновых руд за счет взаимного прорастания сульфндов цветных металлов и пирротина.

Пример. Автоклавное выщелачивание проводят в горизонтальном

4-секционном автоклаве емкостью

l,74 м с металлическим перемешиванием.

Переработке подвергают пульпу пирротинового концентрата с крупностью

89% класса 0,044-мм и отношением жидкого к твердому (Ж:Т), равным 1,5:1, следующего состава,Ъ: никель 3,70; медь 0,90; железо 54,6; сера 30,8; причем пирротина 67,20; пентландита

11,1; халькопирита 2,7.

Температуру в автоклаве поддерживают 108 2 С, а общее давление

15 атм. В качестве окислителя используют технический кислород. Продолжительность опыта составляет 17 сут.

Пульпу пирротинового концентрата с обогатительной фабрики (ОФ) подают на полупромышленную установку в два сгустителя обьемом 24 м каждый, где находят содержание пирротина, пентландита и халькопирита. По по,лученным результатам для каждого сгустителя, а также по анализам с ОФ где на пирритиновой флотации контролируют получаемый концентрат на пирротин и сульфиды цветных металлов, определяют соотношение пирротина к сумме сульфидов цветных металлов, которое равно 4,9. Время, необходимое для получения анализов, от момента отбора пробы составляет не более 6 ч. После приготовления за данного отношения Ж:Т пульну иэ сгустителя нерез буферную емкость (реактор 6 м ) насосами высокого давления непрерывно подают в автоклав с производительностью 300 л/ч. Каждые 2 ч в выщелоченной пульпе измеряют ОВП по известной методике. ОВП выщелоченной пульпы равно 645 мВ, à рН

1,9. По измеренным значениям ОВП (645 мВ) для найденного соотношения пирротина K сумме сульфидов цветных металлов (4,9) по заранее найденной зависимости (кривая II на фиг.l и 2) определяют степень разложения пирротина в момент измерения ОВП выщелоченной пульпы, которая равна 89%.

Степень разложения пирротина, согласно химическому анализу, равна 90%.

Полученная выщелоченная пульпа, направляемая на дальнейшую переработку, имеет следующий состав, твердое, % : никель 1,67; медь 0,40; железо 45,7; сера общая 24,71 сера элементарная 17,1; раствор, г/л: никель 16 3; медь 3,9; железо (общее) 13,lj железо (+2) 11,4; сера 31,0.

При отработке способа варьироваи содержание пирротина и сульфидов ветных металлов в исходном концент

863694

Результаты, получен.: ые для разлил ных составов концентратов н разных условий выщелачивания, приведены в таблице.

Вицелачивание

Состав исходного концентрата

Степень разложения пирротина,%

ОВП, мВ г

Пирротин, Пент- Халько- Пирротин

% ландит, пирит, % Ъ Пентландит + Халькопири по предло- по хим женному .способу анализу

При температуре ниже точки плавления элементарной с.еры (105-110 С) 16,11 11 50

17,90 19,10

11,00 16,20

1,8

75,0 49,7

84,0

1,5

55,5

2,1

57,1

89,5

2,5

92,0

10,80

13 4

60,5

58,6

3,5

10,61 6,13

94,5

2,9

100

13,00

8,60

62,7

620 7,5

75,0

2,4

15,30 10,30

61,5

L 62,5

10,50 5,10

79, 0

4,0

6,2

84,6

8,45

1„65

63,2

62,1 6,85 1,95

7,0

88,1

67,2

11,10 2,70

90,0

4,9

58,5 8,20 2,40

92,0

5,5

94,5

l0,0

64,7

5,57 0,90

99,5

5,1

8,85 1,95

55,0 плавления, элементарной серы (120-150 С) о

При температуре выше точки

55,0

10,12,. 20,10

76 0

78,0

680

1 8

64,9

83,1

83,0

687

2,7

8,94

15,51

87,5 B9 0

695

3,5

13,54

l6,10

6, 21

69,1

6,20

1,5

88,0

90,0

705

52,6

19,00

3,0

715

92,2

92i0

54,6

12,09

94,5

93,4

725

3i 3, 10,14 5 73

13,80 9,6

19,60 l7,10

53,0

99,4

99,5

767

2,5

55,4

100

800, 100

1 7

62,3

63,6

75,0

84,5

635 73,0

9,0

1,05

5,95

8,85

84,0

657

5,1

55,0

1,95

1 рате, температуру выщелачивания и производительность подачи пульпы в автоклав. Крупность концентрата в пределах 80-95% класса 0,044 мм.

645 76,5

657 85,0

672 89,0

685 92,0

692 93,2

725 99,0

625 81,0

630 . 84,0

642 88,0

645 89,0

658 . 92,2

665 93,6

705 99,5

863694

Продолжение таблицы

Выщелачйвание

ОВП, мВ

Пирротин, ПентЪ л.андит

Халько Пирротин пирит, % Пентландит+Халькопи рит

71,0

5,20

665

1,90

10,0

87,6

89,0

90,0

91,0

96,0

10,00 3,30

57,2

680

4,3

90,7

4,0

8,60

60,1

6,40

690

92,0

96,2

59,6

7,30

2,10

718

6,3

737

6 5, 1

6,20 1,20

8,7

98,8

99,5 ход дорогостоящих реагентов., в частности железного порошка, в 1,2 раза.

Формула изобретения

Способ контроля процесса окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов, содержащих цветные металлы, проводимого в водной пульпе при повышенных давлениях и температуре, включающий определение вещественного состава исходного концентрата, степени разложения пирротина .в пределах 75-100% и измерение окислительно-восстановительного потенциала конечного продукта, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля в условиях изменяющегося состава исходного концентрата, определяют соотношение пирротина и суммы сульфндов цветных металлов в исходном концентрате, находят зависимость степени разложения пирротина от измеренных значений окислительно-восстановительного потенциала в диапазоне изменения соотношения пирротина и суммы сульфидов цветных металлов от 1,5 до 10 и осуществляют идентификацию степени разложения пирротина по измеренному значению окислительно-восстановительного потенциала для соответствующих участков диапазона изменения соотношения пирротина и суммы суль@идов цветных металлов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе авторское свидетельство ОСА

Р 616318, кл. С 22 В 23/04, 25.04.78 (прототип).

Состав исходного концентрата

На фиг.1 представлена зависимость степени разложения пирротина и ОВП с соотношением пирротина к сумме, сульфидов цветных металлов, равным

1,5-3,5 (1) и 4-10 (П), при проведении процесса окислительного выщелачивания ниже точки плавления элементарной серы (105-110 С) . На фиг.2 представлена зависимость степени разложения пирротина и ОВП с соотношением пирротина к сумме сульфидов цветных металлов, равным 1,5-3,5 (I) и 4-10 (П), при проведении процесса окислительного выщелачивания .выше точки плавления элементарной серы (120-150 С) . условными обозначениями на фиг,l 35 и 2 (.,о, х) показана степень разложения пирротина, полученная химическим анализом, соответственно измеренным значениям ОВП выщелоченной пульпы для опытов (по данным таблицы), при проведении которых был использован предлагаемый способ контроля процесса выщелачивания по заранее полученным приведенным зависимостям.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить точность контроля процесса окислительного выщелачивания при изменении состава пирротинового концентрата.

Повышение точности контроля процесса выщелачивания позволяет получать окислительную пульпу заданного состава по степени- разложения пирротина, например, вместо 82-88% до 9294%, что в конечном счете, увеличивает производительность автоклавного оборудования на 5% и уменьшает расСтепень разложения пирротина, Ъ о предложен- по химанаому способу лизу

863694

fQ

В вмитв.«итф-йюяммвА гелвмалю ляееуив" вугм вф в

Фиа У Î

Ф

1 ф

6кхлигевявю-Феее ввиеВмрвелвнвй аеюец тк пуввев (Мфl

- fbi

ВНИИПИ . Заказ 7707/42 . Тираж 684 Подписное

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