Способ переработки пирротинового концентрата

Сеюэ СоветскикСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытийОпубликовано 151132, Бюллетень Й 9 42 Дата опубликования описания 15. 11. 82 В.Н.федоров, А.Н. Гуров,А.Л.Сйркис, А.Б.Воронбв;:- -А.В.филатов, В.И.Волков, Б.Л.Шульцман, В.Д.Шахов,Я.М.Шнеерсон, Г.ф.филиппов, Е.А.Беляева, Ю,Н.Рвлаш,В.Н.Горячкйн и В.А.БоровковНорильский ордена Ленина и ордена Трудового(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПИРРОТИНОВОГО КОНЦЕНТРАТАИзобретение относится к металлургии, в частности к гидрометаллургической переработке сульфидного железистого сырья, содержащего цветные металлы,Известен способ автоклавного окислительного выщелачивания сульфидныхполиметаллических материалов притемпературе выше точки плавления серыв присутствии ПАВ класса полисахаридов, например сульфитного щелока вколичестве 0,2-1,5 вес.Ф к исходномутвердому Г 13Однако извлечение цветных металлов во Флотоконцентрат при дальнейшей переработке окисленной пульпы непревьвыеет 92, стоимость указанногоПАВ относительно велика, что приводитк удорожанию процесса.Наиболее бликим к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ переработки пирротинового концентрата,включающий окислительное автоклавноевыщелачивание сульфидов при температуре выше точки плавления серы в присутствии ПАВ, осаждение сульфидовцветных металлов с последующим фло .тационным выделением серы и сульфидов во Флотоконцентрат 23. Недостатками известного способаявляются использование деФицитныхи дорогостоящих реагентов в качестве ПАВ, а тайже недостаточно высокое извлечение цветных металлов всеросульфидный концентрат.Цель. изобретения - сокращение стоимости реагентов и повышение извлечения ценных компонентов во флотокоНцентрат.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу переработкипирротинового концентрата, включающему окислительное автоклавное вы,шелачивание сульфндов прн температурре выше точки плавления серы в присутствии поверхностно-активного вещества, осажденне сульфидов цветныхметаллов с последующим флотационным. выделением серы и сульфидов во флотоконцентрат, в качестве поверхностноактивного вещества при выщелаЧйваниииспользуют газовый конденсат илипродукты его разгонки.Расход газового конденсата илипродуктов его раэгонки составляет0,5-1,5% от веса исходного твердогов пульпе.С целью повышения извлечения ЗО цветных металлов в раствор прн.выше973644 20 19 Формула изобретения Составитель 3. Рякина Редактор И. Митровка Техред М.КоштураКорректор Г. РешетникЗаказ 8620/31 Тираж 660 .ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 При использовании в качестве ПАВ газового конденсата или продуктов его возгонки в смеси с битумом применять на одну весовую единицу битума менее четырех весовых единиц конденсата или продукта его разгонки, например 3 вес,единицы, нецелесообразно, так как большего повышения извлечения цветных металлов в раствор уже не достигается и качество флотоконцентрата больше не воз- . растает. Повышение весового количества газового конденсата или продуктов его разгонки в смеси с битумом более, чем в 15 раз к битуму, не изменяет работоспособность реагента - чистого газового .ф конденсата или продуктов его разгонки.При использовании ПАВ в виде водной эмульсии с добавкой пенообраэу О .ющего вещества количество последнегО в эмульсии не должно быть менее 0,5 вес.В и более 5,0 вес.Ъ к ПАВ. В противном случае резко снижается стойкость эмульсии, что влечет эа 25 собой снижение эффекта экономии ПАВ, и расход последнего увеличивается.Способ не требует для внедрения додополнительного оборудования и затрат, позволяет снизить расходы на ЗО реагенты в головной операции технологии .и повысить извлечение ценных компонентов в целевой продукт"- серосульфидный концентрат на 2-3. Дополнительное преимущество способа заключается в решении проблемы утили) эации побочного продукта производства газа. 1. Способ переработки пирротиновогоконцентрата, включающий окислитель.ное автоклавное выщелачивание сульФидов при температуре внае точкиплавления серы в присутствии поверхностно-активного вещества, осаждение сульфидов цветных металлов споследующим флотационным выделениемсеры и сульфидов во флотоконцентрат,отличающийся тем, что,с целью сокращения стоимости реагентов и повышения извлечения ценных компонентов во Флотоконцентрат, в качестве поверхностно-активного вещества при выщелачивании используют газовый конденсат или продукты егораэгонки.2. Способ по п.1, о .т л и ч а ю -щ и й с я тем, что расход газовогоконденсата или продуктов его раэгонки составляет 0,5-1,53 от.веса исходного твердого в пульпе.3. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и л с я тем, что, с целью повышения извлечения цветных, металлов враствор при выщелачивании и повышения качества флотоконцентрата,газо" .вый конденсат или продукты его разгонки используют в смЕси с битумомв соотношении (4:1)-(15:1).4. Способ по п.1, о т л и ч а ю .щ и й с я тем, что, с целью сниже-ния расхода газового конденсата илипродуктов его раэгонки, а также ихсмеси с битумом, поверхностно-активное вещество используют в виде водной эмульсии с добавкой пенообразующего вещества в количестве 0,5-5,0от веса и поверхностно-активного вещества.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 508551, кл. С 22 В 3/00, 1976.2. Цветные металлы, 1980, 9 9,с. 27-30.лачивании и повышения качестве флотоконцентрата, газовый конденсат или продукты его разгонки используют в смеси с битумом в соотношении 4:1- 15:1.Газовый конденсат, продукты его 5 разгонки и их смеси с битумом можно использовать в виде водной эмульсии с добавкой пенообразующего вещества в количестве 0,5-5,0 вес.3 к указанным ПАВ, 10Добавка пенообразующего вещества повышает стойкость эмульсии и препятствует ее расслоению. Задаваемый в виде водной эмульсии ПАВ равномерно распределяется в пульпе исходного 15 пирродинового концентрата, что поз.воляет экономно расходовать его, не ухудшая показатели процесса.П р и м е р 1. (По известному способу). В качестве исходного сырья используют водную пульпу пирротинового концентрата следующего состава в твердом, ЪНикель 3,36Медь 1,125Железо 51,6Сера 30,0Ж:Т 1,5В пульпу добавляют ПАВ-ЦИАТИМв количестве 0,5 вес.Ъ к твердому. З 0 Смесь загружают в автоклав емкостью 3,0 л с механическим перемешиванием и системой регулирования температуры.Выщелачивание пирротинового концентрата осуществляют при 125-130 ОС ипарциальном давлении кислорода 9 атмв течение 1,5 ч. По окончанию указанного времени автоклав остужают ипульпу от выщелачивания (рН = 1,27)выгружают. Отбирают пробу для химического анализа. Затем в окисленнойпульпе, содержащей после выщелачивания элементарную серу, проводят осаждение сульфидов цветных металлов, добавляя в пульпу железный порошок(Ре, 95) в количестве 1,8 к стехиометрйческому. Осаждение проводят при80-90 ОС воткрытом реакторе с механическим перемешиванием 1,0 ч. Послеосаждения рН пульпы 4,1. Далее ееподвергают флотации, добавляя.вспениватель Ти собиратель бутиловыйаэрофлот в количествах соответственно 60 и 300 г на тонну исходноно пирротинового сырья. В процессе флотации (продолжительность около 40 мин)для поддержания необходимого уровняво флотомашине добавляют воду. Продукты флотации (пульпу серосульфидного концентрата и пульпу хвостов)собирают отдельно, подвергают объемным, весовым измерениям и химическому анализу. По результатам рассчитывают баланс технологического процесса. Результаты опыта представлены втабл. 1.О М 1 М МО ММ с с ф фн ОъоОь 1 лЮОЪ О мЛ -1сМЮь лн ОЪ ЛЬЕ сН сМ с 11 Ю1 Ю з 13 ф г. о с с 4 ЧЮ ОЪ лл фК) 1 онм м у м л фсм с нэ а еоо аида н ан арво эхЮ :1 н а х о Х 1 а Ц1 Ф1 Ц Э1 ОХох 1 1 с 1 Е 1 6 1 1 Ф 1 1 О 1 о 1 1 1 1 1 1 1 с 1 о 1 1 Ф 1 1 1 О 1( Ж1 Ю1111 ОЪ 1 о й н ою аа ан ххЭ х эоо х 1 х х ф ХЕ 1 Д оо с с о о о о 14 5,оа ооокад,и люллфмнфс ссч л ф н1 Л ОЪ 1 О1 с О 1 м 44йоэо1 О ф Н 3 нм сеО с вноо сч н+ ЛЛ 1 оффн ссс м 1 Ф Ю1 МФ + 1 фа 4 ЧООц х 1 ан эоефЮ Ю хана х оа хюйй ЮХ Оф аднэ 1 Н йа ЮГ йр оК оЮ со хлЭ Х.4р о,.Ю 3ОвэйИ о о э а оо-1 1 Х о ффо Иаэ Ю хна х о а ое хК ф ЮО Оф Минэ х дн хж 36 Р 3 ИЦС;1 ,1 1 ц,1 1 ,1 п 31 1 н, 61 1 СЧ СЧ 3 ф О с с1 СЧ(Ч СЧ О СЗЪ ОЪ СЧ сЧ с 1 с 3 Л ЦЪ ОЪ Л Л 1 Л с О 1 3 О Ю СЧ СЧ с 1сЧ сЧю Ю с о о 1 Ю 3 10 3 М с 1 -11-1 -1 СЧ-13 щ СЧ о о о 3 О 1 М 0 ф О 1 О ОЪ сСО с сО с СЗЪ ОМ СЧ с 3 + 3 М 3 О сс с 3-30 О СЧ ЗфО мф м-1 т ь о о о оО -1 сч 1 сб сф сф О сс 3а л о о 1 ЛСЗЪф + СО 1 с СО "1 с 3 сф с 3 й ОЪ Ю М6хВ х3 ЭЯц. оЭ ОпиЫ оп 3 П 3х Охълйвх 1далоЭДЯХ п 3 ОаО О 33 Ц Х 1п 3 Ж о О6 О О Р 3 О8 хЯО эхх ъИЭ ф п 3 Р п 3 Н аО Ц ОЦО 3 Ц 8 И Ф а Цд а и в о ф п 3 п 3 н а ы О Р 3йю Однэ нЭК ноО 3ихО ахЕ п 3РХ ИХ РЦ хОЭЮЦИ снэап 3 ОООЦднанхеоедп 3с 3 наОХ 1 1Э 1Р пп6 оФд х оЖХ 1 гч1х,6нСЗОС, О,1 ФХ1 О 1-хЯ9 . с1 1 ОЬф1 К 1 ХНС 11 Ц О1 ОвХ1 11 п 31 К(е1 ( а ц1 1 6 1 1 Це ф6 ОЕ счООЦ сЦфо чанО е оИХ Р п 3канаОХ ООХХР 3ФЭВР .ООь дднн хцнХйРОп 3 И фД Ц нЕ а п 3.доо ыЦфОР 3с аН36 оодндюнэонаахОфРСП р и м е р 2, Исходный продукт, последовательность операций, режимы проведения операций, реагенты и их расходы аналогичны примеру 1. В качестве ПАВ на выщелачивание задают газовый конденсат в количестве :0,8 вес.Ъ к твердому исходной пульпы Используют газовый конденсат (ОСТ 51:58-79). Характеристика газового конденсата: плотность 0,781 г/смЗ, цетановое число 29 - 34, температура начала кипения +72 С, температура конца :кипения +289 ОС, температура эас тывания -70 С, коэффициент преломления 1,435, молекулярный вес 118.Результаты опыта в табл. 2.ной ах 3 а 6 ЦЯ Х 6 Р 3 3 ч х 3Фо ц3( я Фад фоох 4 Ца ЮР6 -ан хеюД ОКФООРацО Ц.О 33 ДЮЦХ 4 аОР ОО жнаОдРаЮ НИ О, НЕ юОР НМ РСЗО ха ю о юНО ХХХХХ ЕХоах ехдЮЕ Р Х 3;Нам ю юоЗаид щаох оох 4 х О МосФ хР5 жо аИюо их д3Цех3 Х 6 О,оо юФа хдном6 0дюодНО,НФх жно ЦО 3 х Фх 6 аф х о 5 а юх О ою б нн ю нэ а а хоо Фца дан одю хна юх хк н3 Р 3 Ф аооо юнад ыоан оРовоЦхддюоахн анэю еХ РдО Ч ОЪ 01 .3 М 1 с сеО -3 Ъ + о . о со о о о е"3 О 0 сс о о О Ю Ю3 е щ3 Ъ й оо Ч + осе 0 3 у ос Ч ее й О 1с О СО о о Ч Ч СО СО сс Ф 33 е3 е Ч Ч с с о о е 1 1 1 1 9 сж а к Ф с 1 ЦэйОхх(Ч сЧсфеЪ Л О ОЪМ Л 1 е + О0 й й 0сМ сйм сО сЧ ф ЗеМ Л 3 е м ф 0 Л фо сЛ а о й ф м 1 Мф е 0 сЧ ОЪ с й с сЪ 3 Ъ й М еО есО еЧ Ю О с с Н еЧ Ю мсом м фф 0 е й 10 сО с сф с 33 Ъ Ч О О й 4 еО 0 Л е 0 3 Ъ сЛ сЧО с О сОО йФ 3 + Ч О О Ч Ч О ф еФ с сф с в со 1" е е.1 Оъ м сеф Фо . о с с о о о о %"3 е. О О 0 Ч СО 0 й Чс О с 1 Ъ еЪ с 0 ее омйо лйл 1 Ф м ч м сф с 0 О сйО О М 3 Ъ лмл+ е 0 Ю Ю 01 ф сф с 3 е 3 сМ с Со 3 е й М юфл 1 Ю О с с м м м м СЧ е сй 3 о ееох 0СНх Ю29 ох р.оЭ Ю.ЭюкцкыФОоОМ Ю Сдохэ охэххко эсе сеееОякоОООхССЕХ МО 3 В с. 3 е-.СОо 3 ,с 0 О3 е г эя ОО Ц ф ан э о ф 3 Н наоВе Он х а н 3 ъ Ф Яо с. сЦд3 ан н эо хднф ана н О до нэд ххс Ф к О д фе ф . с к ч о н 0 х с а Ф е 1 еее М е кн е 1 ф О а х ХС Э Х ен ххк 9 е К ф 1" ох И Ье 1 1 11 1 ДХ1 1 ЗХ 11 й в -19 сН ООф10 хнко1 юоэ1 аХ1 1. - еО 1 1 1 9 с 11 1 1 НО 1а К 11 Ф1Ц Ф 1 11 охОХ11 11 1 Ф1 1 Ре бР1 1 Э 1с К1 1 Дэ 1ахихх19 О1 К фв хн1 Ж КООэ11 1 1 11 1 Ю11МИР 11 аф с1 1 ЦЭК 11 1 ОХ 1ОХИГэфх 1 дх 1Ю 1 щф 1 хохэ101 х1 Я 1 эх 1 К11,1 х 1 а11 щ1 м 1хонОан х .аю 2ха дО. Оэ а Оэ а Нох оЦОд 1 Юо ах о,ОО х,Хдцаеэфч 20 еСе Цд дох 1е 9ааэнэаххоо19 Цдщыьнд ФаНх 90 0 00 ЮООдэн Цд хкхнацанове офох9 дд 330 дос хнанфх дххЭ.КН С 3И СЬХ е С д ее е1 Нф О Вни С ДП р и м е р 3. Условия опыта аналогичны примеру 2. На выщелачивание ПАВ газовый конденсат задают в количестве 1,5 вес.% к исходному твердому продукту. Результаты опыта в табл. 3.П р и м е р 4. Условия опыта аналогичны примеру 2. Расход газового конденсата на вьпцелачивание Составляет 0,5 вес.Ъ к исходному твердому продукту. Результаты опыта в табл.З; 10П р и м е р 5. Условия опыта аналогичны примерам 2-4. В качестве ПАВ на выщелачивании используют продукт разгонки газового конденсата " Фракцию с температурой кипения выше 125 С. Последнюю получают отгонной иэ газового конденсата легких фракций, которые составляют 40 объемных в исходном продукте. Расход ПАВ на выщелачивании 0,8 вес,В к исходному 20 твердому в пульпе. Результаты опыта в табл. 3.П р и м е р б. Условия опыта аналогичны примеру 5. В качестве ПАВ на выщелачивании используют продукт раз гонки газового конденсата - фракцию25 с температурой кипения выше 170 С, которую получают после отгонки 70 объемных из исходного конденсата. Расход ПАВ на выщелачивании 0,5 вес.Ъ к исходному тверцому в пульпе. Результаты в табл. 3.П р и м е р 7. Условия опыта аналогичны примерам 2-4. В качестве ПАВ на выщелачивании используют смесь газового конденсата с битумом (битум 35 нефтяной дорожный вязкий ГОСТ 22245- 76), которую получают предварительным растворением 1 вес.ч. битума в 4-ч вес,ч. конденсата. Расход ПАВ на выцелачивании 0,8 вес.% к исход ному твердому в пульпе. Результаты опыта в табл. 3;П р и м е р 8. Условия опыта аналогичны примеру 7В смеси газового конденсата с битумом, используе" 45 мой в качестве ПАВ на вящелачивании, соотношение конденсата к битуму 15:1, Расход ПАВ на выщелачивании 0,8 вес.В к исходному твердому пульпы пирротинового конденсата. Результаты опыта в табл. 3.П р .и м е р 9. Условия опыта аналогичны примерам 7-8. В качестве ПАВ на выщелачивании используют смесь Фракции газового конденсата (температура кипения выше 125 С) с битумом в весовом соотношении соответственно 7:1. Смесь получают предварительным растворением битума в указанной Фракции газового конденсата. Расход ПАВ на выцелачивании 0,6 вес,% к исходному твердому в пульпе. Результаты опыта в табл. 3,П р и м е р 10. Условия опыта аналогичны примеру 3. В качестве ПАВ навыщелачивании используют водную эмульсию газового конденсата, Причем впроцессе приготовления эмульсии газового конденсата.с водой добавляютМыло в количестве 4,8 вес.Ъ и конденсату (ьыло хозяйственное твердоеГОСТ 790-69). Добавка мыла в указанном количестве обеспечивает получение стойкой эмульсии. Расход газового конденсата в виде эмульсии составляет на выщелачивании 0,5 вес.Ък твердому исходной пульпы,П р и м е р 11.условия опыта аналогичны примеру 10. В качестве ПАВна выцелачивании используют эмульсию газового конденсата с водой сдобавкой для повышения стойкостиэмульсии синтетического моющего средства (ОСТ 6-15933-75) в количестве0,84 вес,Ъ к конденсату. Расход ПАВ(газового конденсата) на выщелачивания 0,5 вес.В к твердому исходнойцульпы. Результаты опыта в табл. 3П р и м е р 12.условия опыта аналогичны примерам 10-11, На выщелачивании задают эмульсию газового конденсата с водой с добавкой пенообразователя типа "ПО" (ГОСТ 6948/70)в количестве З,б вес.Ъ к газовомуконденсату. Расход газового конденсата в виде эмульсии такой же, какв опытах 10-11. Результаты опыта втабл. 3,П р и м е р 13. Условия опытааналогичны примеру 12, На выщелачивание задают водную эмульсию с пенообразователем "ПОф не чистого газового конденсата, а смеси последнегос битумом в весовом соотношении 4.:1.Добавка пенообраэователя в процессеприготовления эмульсии 0,55 вес.Ък ПАВ - смеси конденсата с битумом.Расход ПАВ на выцелачивание 0,4 вес.%к твердому исходной пульпы пирротинового конденсата.П р и м е р 14, Условия опытааналогичны примеру 13. В качествеПАВ задаваемого в виде водной эмульсии, на выщелачивании используютфракцию газового конденсата с температурой кипения выше 125 фС в смесис битумом в соотношении компонентов соответственно 7:1, Расход ПАВна выщелачивании 0,3 вес,В к твердому исходного пирротинового концентрата. Результаты опыта в табл. 3,П Покаэатели опер выьсвлачиванн Характер ПА Извлечение в растворна гнсыелачиванни йзвл ение в свросульФлотокейцентрат /%сь эо окон ент. 96,4 17,2 72,6 1,88 88,7 204 72,0 2,63 3. Чистьсй газовый конденсат 4 Чистый газовый конденсат 2,1 56,6,9 19,0,5 б 90,5 акция газового кондента с температурой килея вьэссе 125 оС 72,3 4,5 22,1 95,2 96,1 15,3 71,4 1,9 Фракция газового коидсата с температуройиия вьасге 170 вс 05 72,0 5 а,а г 5,095,2 15,1 71,5 1,8 7 Газовый конденсатс бнтуыам в еоотиосссЬ Газовый кондс битумом в15 с 1 смеси нии 4 с,8 78 9 60 1,8 5,9 13,2 внсат в сме еоотиссаении 3 59,1 4,3 21,9 95,1 96,0 14,4 71,1 1 ня, гаэового кондвнса-температурой кипения125 вС в смеси с битусоотносссении 7 с 1 Фракта смом 0,6 78,2 60,4 4,5 22,0 952 13,7 71,3 1,35 10 Газовый конденсат в вид водной эмульсии с добавкой игла в количестве 4,8 вес.1 к конденсату 70,3 55,8 4,2 20,0 94,1,4 71,9 1,8 1 Гаэовый конДенсат в видеводной эмульсии с добав-.кой синтетического мосощвго средства в копичестве 0,84 вес.з к конденсату8 947 9 с 1 1,6 72,1 1,86 1 10,5 вый конденсат в виде змульаги с добавнообраэоватвля "ОПф чветвв 3,6 вес.% ному. конденсату.9,8 5415,6 718 1,91 1 195 943 0 Газо смес ый кондес битумом4 г 1задаводной экой пеноон в колвес.З кдобав ля ";ОП 0,5 4,4 22,095,0 . 958 12,8 726 1,21 4 77,2 Фракция газового конденсата с температурой кипения 125 вС в смеси с батумом в еоотнесвении 711, задаваемой в виде водной эмульсии е добавф в количестве,0 60 ении способа уставов даче на выщелачивани ата менее 0,5 вес.Ъ дому пульпе, напри- ение ценных компорат на переделе флов известном способе Расхо разг образПри осусцествл лено, что при п газового конден к исходному твер мер 0,4, извле нентов в концен тации ниже, чем Газоводикойв колик га сат вв соотноваегнй в мульсии" с браэовате- честве Расход ПА 8, 6 к весу исходного твердо- го(где ПАВ-ЦИАТИМ),О и продуктов его 1,5 вес,В нецелесо при этом извлечение цен тов в концентрат на пер ции остается постоянным5 реагента увеличивается. Соотно эгвнне калева к сумме ггветНв конденсатаки вышетак какых компоненеле флотаа расход