Способ осаждения сульфидов тяжелых цветных металлов из кислых серосодержащих железогидратных пульп

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХРЕСПУБЛИК В 3/О 5 И 4 ье ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Цветные металлы, 1983, У 12,с, 1 - 4,Авторское свидетельство СССРУ 836176, кл, С 22 В 23/04, 1979,(54) СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ СУЛЬФИДОВ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ КИСЛЫХ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ЖЕЛЕЗОГИДРАТНЫХ ПУЛЬП(57) Изобретение относится к способам извлечения тяжелых цветных металлов иэ серосодержащих желеэогидратных пульп после автоклавного окислительного выщелачивания высокожелеэистого полимвталлического сырья, Цель 801379331 А 1 изобретения - сокращение расхода железа и повыщение степени извлеченияцветных металлов в концентрат, Осаждение сульфидов тяжелых цветных металлов иэ кислых серосодержащих железогидратных пульп ведут при перемешивании и нагревании сначала кальцийсодержащим продуктом, в качествекоторого используют двух-трехкальциевые силикаты в виде порошка крупностью не более 150 мкм в количестве0,4 - 2,0 г/г суммы цветных металлов и трехвалентного железа в растворе, а затем железом или его смесьюс кальцийсодержащим продуктом с последующим флотационным выделением суль- сфидов в концентрат, В качестве содержащего двух-трехкапьциевые силикатыпродукта используют портландцементныйлиикер или цемент. Пвух-трехельки- Севые силикаты и содержащие их продукты подают на осаждение в виде воднойсуслензии с рН 11,3 - 12,7, 3 э,п,ф-лы, 3 табл, (;ОФо о о а Ф 1 О о о оло о еч цлх оцх е фх х хо э ах с о о э х о ях ефл л л а Ф еч еч еч еч ч еч ав фэ вв оо х оо ха Вц ращ оХ хю эаоЙ ам1 3193 31 30 мд м феч ф м еч еч ю м а в о й о - в в 1,Ф1о - -- - о о о в фв ф еч в л о мЮ Ф Фм м м м еч ечв в в в в в в ф еч м ъФФч о еч оФ Феч - о оВ В О 1 О о о ал о о аВ Э Фмме м мО 1 В В О 1 О 1 в в о фо м ечВ В Вм т а мв в в в д ф Фм ф.е ре еч м м м м В В В В О 1 В О 1- еч в в о Веч еч м м л ф в М й ввЭов в в о - с - ом еч еч м еЧ Ю еч еч о гНЮ л И Ф Н в фф фф а ефим сО ИЮИ Ю ЧР Ф УЪфь фФ Э И 43% фО ФЧ фФЪ ФЪ Оф33 1379 Э 31 6 0 о е Оф О о ФЧ осч ф сч вОФюо о а О фФ РЪ СЧ Фсч л лч лй Вм о аОЬ 6% О гт а о еИзобретение относится к способам извлечения тяжелых цветных металлов иэ серосодержащих железогидратных пульп после антокланного окислитель- ного ныпелачинаиил высокожелезистого полиметаллического сырья,1 ель изобретения - сокращение расхода железа и поньппеиие степени извлечения цнетиых металлов н концент 10 рат,П р и м е р 1 (известный способ). Осаждение сульАидон тяжелых цветных (Сц, 11, Со) металлов осуществляют из пульпы после автокланио-окислитель 15 ного нььщелачинанил пирротиноного концентрата Пульпа имеет следующийсостав,н растворе, г/л никель 14,9, медь5,2, кобальт 0,7, железо общее 16,1, 20н т,ч, железо трехналентиое 6,3;сера 31,8;н твердол,Ж: никель 0,52; медь0,51; кобальт 0,032 железо 40,8,сера оопал 20,6, н том числе сера25злементарнал7,0,р 11 пульпы 1,44, Е:Т=1,45. Пульпув количестве 1,75 л помешаот н титановый реактор объемом 2,5 л,. оборудованный злектронагреноы, механическим перееиваием и системами контроля температуры и р 11, В реактореоее нагревают и при достижещш 90 С нпульпу подают кальций содержапшйпродукт - известняк н ниде воднойпульпы с Ж:=3,0 н ко:ичестне 58,7 гпо твердому, что соответствует расходу изнестилка 1,53 г/г сумин цветьыхметаллов и трехналентного железа нрастворе и .ходиой ульпы, С подачей 40н исходуи ульпу известняка (перваяя стади осаждец 5 ) ачинлют Отсчет нре."ени оп,таПос е 20 минперемеиваи смеси ри указаннойтемпературе заканчинаетсл перваястадия осаждения, Отбирают пробупульь д.л анализа, которал имеетследующее содержание элементов нрастворе, г/л . никель 12,4; медь0,04; кобальт 0,56, железо 8,6; .ера 19,4 После отбора пробы по окончании первой стадии осаждения н пульпу задапт метлиэрованпй реагептв виде порошка измельченьых металли зонаьпых окатышей с содержанием55 81,71 металлического железа Количество эагружешого металлизиронанного реагента (вторлл стадия осаждения) составляет 34,9 г, что соотнетстнует расходу 0,98 к стехиометрии. ереэ 1 ч с начала опыта остаточное содержание суммы цветных металлов врастворе пульпы составляет 0,1308 г/л,ьлотацией пульпы после осаждения получают концентрат с соотношением суммь цветных металлов к железу 0,86,суммарное извлечение цветных металлов в котором составляет 92,747н т.ч.,/;никель 93,15, медь 92,28,кобальт 90,0. Выход концентрата24,3 масl (от твердого) пульпы,Результаты опыта приведены втабли 3,П р и м е р 2 (предложенный способ), Исходная пульпа, оборудование,продолжительность и последовательность операций, а также вид металлизиронанного осадителя на второй ста"дии осаждения такие же, как в приме",ре 1, Отличие в том, что в качестве кальцийсодержащего продукта настадии осаждения в пульпу задают тонкоизмельченный (класс крупностив 1 мкм) трехкальциеный силикат вниде сухого порошка. Последний получакт синтезом из смеси порошка СаО(реактив марки Х) и измельченногокварца (Я.О = 99,957) с молярнымотношением компонентов в смеси, отвечающим составу ЗСаО ЯхО,. Тпательно усредненную смесь брикетируют налабораторном гидравлическом прессе2при давлении 100 кг/см , а затемспекают н лабораторной электропечиопри температуре около 1500 С и тече-.ние 3 ч, Полученный после термосинтеза план остужают и измельчают, Количество загруженного в исходнуюпульпу на первой стадии осаждениятрехкальциевого силиката составляет,как и н примере 1, 58,7 г или 1,53 г/гсуммь цветных металлов и трехвалентого железа н растворе, По окончаниипервой стадии осаждения (через 20 минс начала огъта) состав раствора пульпы н реакторе следующий, г/л: никель9,6; медь 0,009; кобальт 0,47; железо 8,0, сера 22,3, рН 3,5.Количество металлизиронанного реагента на второй стадии осажденияменьше и составляет 24,9 г,что соответствует расходу 0,7 к стехиометрии.Глубина осаждения цветных металлов0,05 г/л . Извлечение цветных металловв флотоконцентрат вьше и составляет94,56/ при отношении суммь цветныхметаллов к железу н концентрате 1,24,Результаты опыта приведены втабл.2 и 3,П р и м е р 3 (предлагаемый способ) Условия опыта и расходы реагентов -,на осаждение такие же, как в примере 2,Отличие в том, что в качестве кальцийсодержащего продукта на первой стадии осаждения в пульпу задают двухкальциевый силикат (2 СаО Б).О ) н ниде 10сухого порошка крупностью -150 мкм,Днухкальциевый силикат синтезируютиэ смеси СаО (реактив марки ХЧ) и измельченного кварца с молярным соотношением 2 СаО:БО по укаэанной методике,, Глубина осаждения цветных металлов составляет 0,12 г/л, а суммарноеизвлечение цветных металлов в флотоконцентрат 94,53 , 20В примерах 4 - 12 варьируют количеством задаваемых на первой стадииосаждения тонкоизмельченных двухтрехкальциевых силикатов от 0,3 до2,2 г/г суммы цветных металлов и 25трехвалентного железа в растворепульпы, что показывает влияние расхода этих реагентов на показатели осаждения: количество металлизированцого осадителя на второй стадии процесса и измельчение цветных металлов в фпотоконцентрат,В примерах 13 - 15 даны результаты использования на первой стадииосаждения содержащего двух-трехкальциеные силикаты портландцементногоклинкера, Для этих опытон используют портландцементный клинкер следующего состава,%: СаО 65,6, БдО, 20,7,А 1, О 6,7; Ре О 4,35; БО 0,29; 40прочие 2,08, Суммарное содержаниедвух-трехкальциеных силикатон в клинкере составляет 82,23в т,ч, ,:ЗСаО Б 0 33,91, 2 СаО БЮ 48,32,Клинкер измельчают н лабораторной шароной мельнице до крупности в 1 мкми загружают в пульпу на первой стадии осаждения в виде сухого порошка в количествах, которые соответствуют расходу содержащихся н клинкередвух-трехкальциеных силикатов, 0,4 -2,0 г/г суммы цветных металлов итрехналентного железа в растворепульпы,В примерах 16 - 18 днух-трехкаль 55циевые силикаты с оптимальным расходом 0,4 - 2,0 г/г суммы цветных металлов и трехвалентного железа нрастворе пульпы задают на первой стадии осаждения й виде портлацдцемецта,Последний получают совместным помолом клинкера с добавкой к клинкеру6,5 мас, . гипса. Состая портлацлцо -мента следующий,%: СаО 63,58; Б 10,19,43; БОз 3,11; А 1 О6,29; Ре,О,4,08, прочие 3,51,Влияние крупности помола от +150до -44 мкм днух-трехкальциевых силцкатов, задаваемых н пульпу н осаждение, и результаты процесса осаждения показаны в примерах 20 - 26, 8этих опытах двух-трехкальциеные сцликаты задают на осаждение как н видесухого порошка, так и н виде предварительно приготовленной водной суспензии.В примере 27 даны результаты оцытон с применением в качестве кальцийсодержащего продукта на осаждениипортландцементного клинкера, причемосаждение проводят, применяя клинкерв сочетании с различными металлизированными реагентами - железным порошком,Результаты опытов по примерам1 - 27 представлены н табл,3,Примеры 2,3 и 6 - 9 показывают, что использование при осаждениив качестве кальцийсодержащего продукта по предлагаемому способу порошка крупностью в 1 мкм как двухкальциевого, так и трехкальциеного силцкатов н количестне 0,4 - 2,0 г/г суммы цветных металлов и трехвалецтцога железа в растворе пульпы позволяет сократить расход дорогостоящего металлизиронанного осадйтеля ца 30-35 и повысить суммарное извлечение цветных металлов н концентрат ца 0,5 1,8 мас.по сравнению с известным способом, где в качестве кальцийсодержащего продукта при осаждении используют известняк (пример 1),Если расход двух-трехкальциавых силнкатов при осаждении меньше 0,4 г/г суммы цветных металлов и трехвалецтного железа в растворе пульпы, как в примерах 4 и 5, где расход двухтрехкальциевых силикатов при осаждении составляет 0,3 г/г, то показатели процесса осаждения (расход дорогостоящего металлизироваццого реагецта ц извлечение цнетцых металлов н концентрат) це преньпоают эцачеций в известном способе, Увелцчцвачь жо расход двух-трехкальпиевых силикатов на осаждецие больше 2,0 г/г сутюцветных металлов и трехвалецтцогажелеза н растворе пульпы, как в примерах 10 и 11, где количество двухтрехкальциевых сцликатав ца асаждецце задают 2,2 г/г, нецелесообразно,так как при этом хотя и достигаетсясокращение расхода металлцзираваннаго реагецта ца -357., однако снижается извлечение цветных металлов в 10 концентрат да зцачешш в известном способе, что объясняется повышением рН кацечцай пульпы после осаждения до значений болыце 5,0, что сопряжена с патерямц цветных металлов с окисленной абазой,Иэ сравнения примера 12 с примерами 2 и 3 видно, чта при использовании ца асаждеше в качестве кальцийсадержащего продукта смеси двух- и трехкальциеваго сцлцкатов здЬектив 15 20 ность процесса - сокращение расходадорогостоящего металлизированцогореагента и повышение извлечения цветных металлов в сульЛидцый концентрат 25па сравнешю с известным способомдостигается практически такая же, какц при использовании ца осаждсцие ицдцвидуапьцых веществ - двух- или тр ехк ал ыц 1 е во га сил и ката.1 примерах 13 - 18 паказаца, чта при использовании ца осаждецие таких содержащих двух-трехкальццевых силикаты продуктов как тацкацзмельченный (-150 мкм) пар тлацдцемецтцьй клинкер или партлацдцемент достигаются близ -30 35 кие па расходу метдллцзцраванцага дениц - слшжецие расход метаплцзираваццага реагецта ца 8,3 - 35/ ц павыпецце извлечен. цветных металлов в кашецтрат с 12,74 да 95,38 95,52 Я определяется содержанием в клицкере ц цементе двух-трехкапьциевых силикатав, расход которых должен быть в паеделах О 4 - 2 О г/г суммы55 цветных металлов ц трехвалецтцага железа в растворе исходной пульпы.Из примеров 21, 23 и 25 следует, чта для достижения положительного эреагецта и извлечению цветных металлов в концентрат показатели оса;бдения, как ц прц испо ьзавации ца асаж-,10дение двух-трехкальциевых силцкатавв чистом Виде (п 1 п 1 меры 2,3,6 - 9и 12), При этом, как следует цз сравнения примеров 13 - 18 с прцмерамн2,3,6 - 9 и 12, необходимое калцчество клинкера ц.ш цемента для получения палажцтельцога эйдекта при асажФекта (ла сравнению с известным способом), э аключающе гася в сокращении расхода дорогостоящего металлизированного асадителя и в павышеции извлечения цветных металлов в сульфидцый концентрат, необходима, чтобы крупность порошка двух-трехкальциевых силикатов, задаваемых в пульпу на асаждецие, це превьшала 50 мкм, Если крупность порошка двух-трехкапьциевых силикатов превышает 150 мкм (пример 19, крупность порошка двухтрехкальциевых силикатов 250-150 мкм ) то не сокращается расход металлиэированного осадителя и не повышается извлечение цветных металлов в концентрат по сравнению с известным способом, так как при крупности более 150 мкм реагент не обладает необходимой реакционной поверхностью для протекания с достаточной скоростью полезных реакций на осаждение.1(ак следует из примеров 22, 24 и 26, порошок тонкоизмельченного вещества двух-трехкальциевых силикатов можно задавать в пульпу на осаждецие в виде предварительно приготовленной водной суспецзии, чта технологически удобнее для гидрометаллургическаго процесса, При этом показател,м, характеризующим нужную тонину помола реагента, используемого для приготовления суспензии, является значение рН суспенэии, равное 11,3-12,7, Если для приготовления водной суспецзии используют реагецт с крупностью более 150 мкм, то рН суспензии меньше зцачеция 11,3 (пример 20, значение рН суспецэии двухтрехкальциевых силикатов 11,0), тогда подача кальцийсодержащего реагента в виде водной суспензии в пульпу це дает сокращения расхода металлизиравацнага асадителя и повышения извлечения цветцых металлов в концентрат па сравцецшо с известным способом,Готовить водную суспензию из пере измельченных двух-трехкальциевых силикатав с тониной помола их менее 44 мкм нецелесообразна, так как значение рН такац суспецэии выше 12,7 (пример 26, рН суспецзии 3,0) и использование ее ца осаждецие хотя и дает сокращение необходимого расхода металлизированного осадителя, однако сопровождается понижением извлечения цветных металлов в сульфидный концентрат иэ-эа перехода части ценныхметаллов в желеэогидратную фазу.Из примера 27 видно, что подачав пульпу на осаждение портландцемент 5ного клинкера в количестве 1,87 г/гсуммы цветных металлов и трехваленчного железа в растворе пульпы в виде водной суспензии с рН 12, 1, осу ществленная с распределением клинкера на обе стадии осаждения, позволяет повысить извлечение цветных металлов в концентрат по сравнению с известным способом на 4,08 - 4,17 абс,7при сокращении расхода дорогостоящего металлизированного осадителя до353.Таким образом, использование приосаждении в качестве кальцийсодержащего продукта двух-трехкальциевых 20силикатов в количестве 0,4 - 2,0 г/гсумма цветных металлов и трехвалентного железа в растворе пульпы, атакже содержащих эти соединенияпортландцементного клинкера или портландцемента, задаваемых в пульпуна осаждение как в виде порошка крупностью не более 150 мкм, так и в виде водной суспензии с рН 11,3 - 12,7,позволяет сократить необходимый расход дорогостоящего металлизированного реагента на 8,3 - 353 и повыситьизвлечение цветных металлов в концентрат до 4 Х по сравнению с известным способом, где в качестве кальцийсодержащего продукта при осажде-"нии используется известняк,формула изобретения 1, Способ осаждения сульфидов тяжелых цветных металлов из кислых серосодержащих железогидратных пульп при нагревании и перемешивании путем последовательной обработки пульпы сначала кальцийсодержащим продуктом а затем железом или его смесью с кальцийсодержащим продуктом с последующим флотационным выделением сульфидов в концентрат, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью сокращения расхода и повышения степени извлечения цветных металлов н концентрат, в качестве кальцийсодержащего продукта используют двух-трехкальциевые силикаты в виде порошка крупностью не более 150 мкм в количестве 0,4 - 2,0 г/г суммы цветных металлов в растворе и трехвалентного железа в растворе исходной пульпы.2, Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве содержащего двух-трехкапьциевые силикаты продукта используют портландцементный клинкер.3, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве содержащего двух-трекальциевые силикатны продукта используют цемент.4. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что двух-трехкальциевые силикаты и содержащие их продукты подают на осаждение в ниде водной суспенэии с рН 11,3 - 12,7,о асс1 1 сс ах сс л