Способ переработки окисленных цинк-и железосодержащих материалов

 

(72) Авторы изобретения

В. М. Пискунов, E. Ф. Столбова, А. П. Балуева и А. Ф. Матвеев

Всесоюанмй ордена Трудового Красного Знамен» научно.нссйедоааюеьсний горно-металлургический институт цветных металлов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОКИСЛЕННЫХ ЦИНК—

И ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к гидрометаллургин цветных металлов и может быть использовано для переработки цинк- и железосодержащих материалов — цинковых огарков, кеков и других цинксодержащих продуктов, не имеющих в своем составе свинца и благородных и металлов.

Известен способ переработки цинковых кеков выщелачиванием смесью отработанного электролита с концентрированной серной

10 кислотой при температурах, близких к точке кипения, и последующей обработкой полученHblx растворов с выделением железа в виде комплексного основного сульфата с ионами

К, Na+ ЯНуй 111.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки окисленных цинк. и желеэосодержащих материалов, включающий выщелачивание сернокислым раствором в присутствии сульфатов щелочных металлов или аммония при нагревании пульпы (2).

Недостатком известного способа является большая длительность процесса и недостаточн< . высокая степень извлечения цветных металnos в раствор.

Цель изобретения — повышение степени извлечения цветных металлов в раствор и интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки окисленных цинк- и железосодержащих материалов, включающем выб щелачивание сериокислым раствором в присутствии сульфатов щелочных металлов.или аммония при нагревании пульпы, выщелачивание. проводят при 120 — 35(I C до конечного значения рН пульпы 0,5 — 0,8.

Способ осуществляется следующим образом.

Окисленный тп»нк и железосодержащий материал, например цинковый огарок, помещают в автоклав, в который заливают раствор, содержащий серную кислоту и суяьфат щелочного металла или аммония. В качестве выщелачивающего раствора используют отработанный электролит, в котором концентрацию сульфатов калия, натрия ияи аммония доводят до !О—

:50 г/л. Процесс проводят при 120-150 С и онечном значении рН пульпы 0,5-0,8, яро.

Выбор конечных значений рН пульпы в интервале 0,5 — 0.8 обусловлен тем, что при более высоких рН (ъ 0,8) извлечение цинка и меди в раствор снижается. Понижение рН ниже 0,5 не целесообразно, так как извлечение

3 90131 должнтельность выщелачивания составляет 1-4 ч.

Разложение ферритов цинка. меди протекает в соответствии с реакциями (1 и 2) или суммарной реакцией (3):

Zn0 FeqOe + 4Нг$0 ** ZnSOq+Feq ($0 )з+

+4НгО (1)

ЗРвг (80 ) а+Кг 80 +12Нг ОКРвз (ОН) а ($0 ) г+ бНг$0 (2)

3Ъ О РвгОз + 3 Feq(SO ) q+2kqSO<+

+12.Íe0 4 Klieg(OH)<($04)q+3ZnSO . (3)1©

Нижний предел температуры 120 С устанавливается на основании того, что проведение вьпце. лачивания при более низкой температуре значительно снижает извлечение цинка.

Верхний предел температуры 150 С обосновывается тем, что дальнейшее повышение температуры (таблица, опыт 9) практически

-не повышает извлечения цишса в раствор.

8 4 при этом не повышается (таблица, опыт 2 и

3).

Пример 1. Выщелачиванию подвергают огарок, полученный при обжиге медно-цинкового промьшшенного продукта, .взятого в количестве 100 г состава, вес% цинк 13,5; ° медь 8,8; свинец 1,0; железо 34; сера 5,35; калий 0,4.

Исходный сернокислый раствор для выщелачивания s оnбsъ еeмMе e 00,7 л содержит 43 и цинка. В него добавляют сульфат калия в количестве 30 г/л.

Условия проведения процесса выщелачивания огарка, составы. твердых продуктов, растворов и извлечение металлов в plcTBop приведены в таблице (опыты 1 — 9).

Пример 2. 150 г цинкового кека, состава, вес.%:цинк 20,1; медь 5,52; свинец

1,3; железо 27,2; выщелачивают в 0,7 л сернокислого раствора, содержащего 40 г/л сульфата калия.

Условия проведения процесса выщелачивания кека, составы твердых продуктов, растворов и извлечение металлов в раствор приведены в таблице (опыты 10 — 12).

9013!8 о

В 0О

О>.: О> 4- -"„o в в о

О> ф С 3 g

О «-> О

Ж и Ж Р

1 о о.

С > СС>

С > С >

° > С Ф

С Ъ

С > С > о о

С > С»

С > Сг> в в

С >

СЧ

«ч

0Q

C) м

° «4

С> >

«И

СЯ о

0О В

СЧ СЧ о о

СС 4 о

1О

С>

ch - Ф о о

С СФ3, о о

I о.

О>

С 4

C) 00

СЧ о

Cl m о о

С> > о о

С >

О> о C" с

I

00 а в а о в о о

>о в

«>

00 В в в в О С4 СЧ

О в

>О С 4

О а

СЧ

° в

С4

С>„

CV

° 4

СЧ

CV

° % °

С>

С4

« 4

«\.«.е СЧ а

«Ф

С 4 С4

° >

0О м О >О о

С4

>О

ОЯ О о О >О

О

С">

>О

Ch

О« о

С4

>О

oü в о ф с

И х х

>х

4> >ъ х

0О О« о. о о в о

В 00 о

О О О О О О

1„>С о о

R 3 3

a O ln В ю 00 00

° > в. в

° ф «Ю

«4 Ф>

1 о э „ О р >0 с!

0> < I

0 п а! щ! м

>0 с и

3 2 с ! u

М

> 1

Ы „ и -а! а „1 с,;" 1

>" х ю х0. 1 ад! р

„ х! О

v м и 1с

О

О ф1 0

И! х

„1 ц1

Ф

I

0 Ф

Ф

С° «> С,> в " % с с сч ™ Ф Ф в в в

00 4 Сс

Ф СЧ «.> ° ° * С4

4 «> ч Фе ° ° ФФ еч еф фч ° е 2 о С4 м f4 Сс> ф lA O

Составитель Л. Рякина

Техред Л.Пекарь

Редактор С. Крупенина

Корректор М. Пожо

Подписное

Ъурвк 656

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений а открытий

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

Заказ 12305/25

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

7 901318 8

Иэ данных таблицы следует, что максималь- Формула изобретения ное ювлечение металлов в раствор достигается при 120 — 140ФС, продолжительности выщелачи - Способ переработки окнсленных цинк- и жевания 2-4 ч и конечном значении рН пУльпы лезосодержащнх материалов, включающий вы0,6 — 0,8. При повьппении конечного значения 5 щелачнвание сернокислым раствором в прнсутрН до 0,9 ювлечеиие цинка падает до 93,7%. ствии сульфатов щелочных металлов или аммоПредлагаемый способ позволяет снизить ння при нагревании пульпы, о т л и ч а юпродолжительность процесса до 2-4 ч, увеличить шийся тем, что, с целью повышения обьем переработки цинк- и железо" одержащнх степени ювлечения цветных металлов в растматериалов в 2 — 3 раза, повысить извлечение 10 вор и интенсификации процесса, выщелачйвацинка в раствор до 98%, меди — до 97%. ние провацят при 120 — 150 C до конечного

Полученные в результате выщелачивания раст- значения рН пульпы 0,5 — 0,8. воры используют в основном цикле гидрометал- Источники информации, лургического производства цинка, принятые во внимание при экспертизе

Способ рекомендуется для переработки )$1. Патент Норвегии и 108047, цинкового сырья, не имеющего в своем составе НКИ 40а 19/00, опублик. 1966. промышленных концентраций свинца и. благо- 2. Авторское свидетельство СССР N 570652, родных металлов. кл. С 22 В 19/22, 1977.