Способ переработки концентратов и полупродуктов, содержащих цветные и редкие металлы

(и) 870650 Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30,08.77, Бюллетень32Дата опубликования описания 29,09.77 22 В 3/0002 В 13/00 51) М. осударственный комитетСовета Министров СССРоо делам изооретенийи открытий(53 22.735(088.8) 2) Авторы изобретени Т. С, Юсупов, Е. А. Кириллова и Е, Н. Жирнов Институт геологии и геофизики Сибирского отделения АН ССС(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КОНЦЕНТРАТОВУПРОДУКТОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЦВЕТНЫЕ И РЕДКИМЕТАЛЛЫ И 2 25 ия.с измельче, способных Изобретение относится к области химической металлургии цветных и редких металлов и может быть использовано при гидрометаллургической переработке окислов, силикатов, сульфидов и незавершенных продуктов пирои гидрометаллургического передела (огарки, кеки, твердые остатки после выщелачивания,штейны и др )Известен механо-химический способ переработки упорных продуктов цветных и редких металлов, например касситерита, основанный на сверхтонком измельчении продукта в высокоэнергонапряженных мельницах (планетарных, вибрационных, струйных и других), с переводом измельченного материала в химически активное состояние с последующим выщела. чиванием.Недостатком этого способа является длительность измельчения и высокие энергозатраты. Например, для превращения касситерита в растворимую форму время измельчения в планетарных мельницах составляет 30 мин, а в вибрационных - около 150 часов.Цель настоящего изобретения - разработка способа растворения химически стойких минералов и продуктов, позволяющего повысить степень извлечения ценных компонентов и резко сократить время измельченЭто достигается тем, что процесния ведут в присутствии металлов вытеснять водород из кислот и щелочей. Ме.таллы, превращаясь в тонкодисперсное состояние, за счет механических деформаций повышают свою химическую активность, в несколь ко раз возрастает скорость выделения водорода при реакции с растворами кислот,При измельчении образуется гомогеннаясмесь активированных металлов с частично (поверхностно) аморфизированными минера лами, и при взаимодействии смеси с растворами кислот (например, соляной или серной) .выделяется атомарный водород, восстанавливающий металл из природного или технического продукта, так как вводимый металл нахо дится в аморфном слое минерала или продукта. Атомарный водород, как известно, значительно более активный восстановитель, чем молекулярный. Восстановленный из соединения металл переходит в жидкую фазу.20 Измельчение проводится в воздушной среде.Неизбежно натираемое железо от шаров и стенок мельницы повышает количество выделяющегося водородаВ ряде случаев целесообразно вводить впроцесс металл, извлечение которого предусмотрено гидрометаллургической переработкой. Например, при растворении цинковых концентратов вводить цинк, железных руд - железо. Данный прием упрощает дальнейшее 30 извлечение металлов из жидких сред.Вводимый металл 44,8 Без измельчения и без металла 10,1 47,8 54,4 51,0 10,7 10 Измельчение без добавки металла 97,9 21,3 97,8 21,9 9,2 56,6 70,6 85,1 69,2 84,0 Таблица 1 зЦинк15 ЦинкЖелезоЖелезо Извлечениетантала враствор, % Время измельчения МИН Извлечение олова в раствор, О 674,7 94,1 973 15,0 82,0 Железо ЖелезоАлюминий 61,6 78,7 Не вводят Не вводят Составитель К. усаторре Техред Л. Гладкова Корректор Л. Брахнина Редактор Д. Павлова Подписное Заказ 2097/1 Изд727 Тираж 778 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 П р и м е р 1. Касситеритовый концентрат, содержащий 46/, Яп и 2,35% Та, измельчают в планетарной мельнице типа Мв воздушной среде в присутствии железа или алюминия в количестве, не ниже стехиометрического содержания олова. Навеска концентрата составляет 20 - 50 г, После измельчения продукт растворяют в полуконцентрированной соляной кислоте при 80 в 1 С в течение 1 часа. Результаты опытов приведены в табл. 1. При эквивалентном времени диспергирования введение металла позволяет увеличить извлечение олова на 59,7% и тантала на 8,6/в при измельчении 5 мин и соответственно на 12,1 - 15,3% олова и 12,9% тантала при измельчении 15 мин. П р и м е р 2. Цинковые кеки, представляющие собой нерастворимые остатки сернокислотного выщелачивания продуктов отжиг а сфалеритового концентрата, содержат 20,0% Хп, 1,3 о/о Сц, 4,8% РЬ, Указанный продукт в количестве 30 - 60 г измельчают в течение 5 мин без добавки и с добавками металлов- восстановителей, Растворение измельченного продукта ведут в Н 2504 при 60 в течение 1 часа при Т: Ж = 1,8. При введении металлов концентрация кислоты пропорционально повышается. Результаты экспериментов приведены в табл. 2. Повторное выщелачивание кеков без из мельчения позволяет перевести в раствор 44,8 -47,8% 2 п, а использование измельчения в планетарной мельнице увеличивает растворение на 8,8 - 9,8/ При введении цинка или железа извлечение этого металла возрастает до 25 84 - 85%, чего без добавок металлов достичьневозможно.Затраченный при измельчении цинк возвращается в виде готового продукта при электролизе30 Таким образом, сверхтонкое измельчениепредставляет собой перспективную технологию, которая может заменить применяемый в настоящее время способ вельцевания кеков при 1150 - 1200 С, цинковые возгоны которого 35 направляются на сернокислотное выщелачивание,Формула изобретенияСпособ переработки концентратов и полу продуктов, содержащих цветные и редкие металлы, включающий сверхтонкое измельчение материала и последующее выщелачивание кислотами или щелочами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения извлечения цен ных компонентов и сокращения времени измельчения, последнее ведут в присутствии металлов, способных вытеснять водород из кислот и щелочей.