Способ выделения примесей меди и железа из сульфатных цинковых растворов

(Ю О 1) ГОсудмфстеенный кОмитет сссРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ С(71) Всесоюзный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский горнометаллургическийинститут цветных металлов(54) (57) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙМЕДИ И ЖЕЛЕЗА ИЗ СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХРАСТВОРОВ, включающий сульфидированиемеди элементарной серой и осаждениетрехвалентного железа, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса, сульфидирование медии осаждение трехвалентного железаведут в присутствии двухвалентногожелеза.20 В кислый сульфатный раствор, содержащий медь, двухвалентное железо и другие компоненты, например цинк, кадмий, ионы щелочных металлов, задают мелкодисперсную элементарную серу или серный цвет в количестве, необходимом на образование сульфида меди, и,при механическом перемешивании ведут процесс сульфидизации меди и осаждения железа в виде гидро- окиси или гетита и/или ярозита. Из 50 быточную кислоту в растворе нейтрализуют окисью цинка или другим агентом (окисью кальция, щелочью, поташом, содой и т.п.), Продолжительность процесса зависит в основном от скорости растворения окиси цинка и нейт 55 рализации избыточной кислоты. В случае выделения железа в виде гидро- окиси процесс ведут при 40-80 С К 2 л раствора, содержащего, г/л: меди 19,2, железа двухвалентного 33,8, железа общего 34,5, цинка 80, кадмия 1,5, добавляют 19,4 г порошка элементарной серы и при 60 С, рН 4,0 .и механическом перемешивании ведут процесс выделения меди и железа в течение 1,5 ч. Избыточную кислоту нейтрализуют окисью цинка. Окись цинка загружают небольшими порциями в течение всей операции, поддерживая заданное рН среды. После завершения процесса раствор фильтруют, влажный осаИзобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов и в частности к гидрометаллургии цинка.Известен способ выделения медииз цинковых растворов цементацией И 5Недостатком данного способа является то, что для выделения меди израстворов используется цинковая пыль,производство которой связано с соот"ветствующими затратами и расходом товарного цинка.Ближайшим по технической сущностии достигаемому результату к предлагаемому является способ выделенияпримесей меди и железа из сульфатныхцинковых растворов, включающий сульфидирование меди элементарной серойи осаждение трехвалентного железа 2 .Недостатком известного способаявляется необходимость осуществления процесса в автоклаве при повышенных температурах. Кроме того, медьвыделяют из растворов только послеих гидролитической очистки от железа.Цель изобретения - упрощение процесса,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу выделения примесей меди и железа иэ сульфатных цинковых растворов, включающему сульфидирование меди элементарной серой иосаждение трехвалентного железа,сульфидирование меди и осаждениетрехвалентного железа ведут в присутствии двухвалентного железа.Способ осуществляют следующимобразом. и рН 1,7-4,1. При осаждении железав виде ярозита для нейтрализацииизбыточной кислоты используют поташ,соду, щелочь или аммиак. Для полноговыделения меди и двухвалентного железа из раствора весовое отношениедвухвалентного железа и меди должнобыть равным 1,8 (или мольное 2), кото.рое достигается путем добавки враствор соответствующей соли медиили железа или другим способом. Отделение сульфида .меди от осадка железаосуществляют методом отстаиванияили флотацией. После отделения сульфида меди от осадка железа получаютмедьсодержащий товарный продукт, который направляют на дальнейшую переработку, Осадок железа может бытьнаправлен в отвал или использовандля получения пигментов и железосодержащих минеральных соединений,П р и м е р 1Проверка возможности выделения меди в виде сильфидаиз раствора, не содержащего двухвалентного железа, при температуре,близкой к кипению (осуществление способа, выбранного за прототип, безиспользования автоклава),К 2 л раствора, содержащего18,8 г/л меди и 80 г/л цинка, добавляют 26 г порошка элементарной серыи нри 96 С, рН 2,3 и механическомперемешивании ведут процесс в течение 4 ч,До конца операции не изменяется цвет раствора и элементарной серы, что свидетельствует о том, что при данной температуре процесс не идет. Анализ раствора после завершения операции показал, что содержание меди в растворе не изменилось.П р и м е р 2, Одновременное выделение из растворамеди в виде сульфида и железа в виде гидроокиси.1097696 Извлечение в осадок, Е Содержание Пример в растворе, г/л осадке, 7. Сц Ре Ре Сц Ге 20,1 36,2 0,25 99,2 99,2 0,15 96,3 96,1 40,7 22,6 1,4 0,8 13,9 . 29,4 97,497,4 1,3 0,7 Составитель Л.Рякина Редактор П.Макаревич Техред Т.Иаточка Корректор А.ЗимокосовЗаказ 4160/25 Тираж 603 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 док промывают водой и сушат. Результаты приведены в таблице.П р и м е р 3. Одновременное выделение из раствора меди в виде сульфида и железа в виде гетита. 5То же, что и в примере 1, но процесс ведут в течение 1 ч при 90 С и рН 2,3. Результаты приведены в таблице.П р и м е р 4. Одновременное вьщеление из раствора меди в виде сульфида и железа в виде калиевого ярози. та.К 2 л раствора, содержащего, г/л; меди 26,5, железа двухвалентного 46,515 железа общего 50,4, калия 11,8, цинка 82, кадмия 2, добавляют 26,8 г порошка элементарной серы. Процесс ведут так же, как и в примере 2. Результаты приведены в таблице. 20Таким образом, результаты экспериментов (примеры 2-4) свидетельствуют о том, что выделение меди в виде сульфида путем обработки раствсра элементарной серой при температуре до 100 С возможно из растворов, содержащих двухвалентное железо. Из растворов, не содержащих двухвалентного железа, сульфидиэация меди элементарной серой без использования автоклава практически невозможна (пример 1).Наиболее полное выделение меди и железа из растворов достигается в случае осаждения железа в виде гидро- окиси (пример 2), однако, учитывая то, что гидроокись железа ухудшает фильтруемость пульпы, предпочтительно осаждать железо в виде гетита или яроэита.Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является то, что обеспечивается сульфидизация меди элементарной серой без использования автоклава (способ осуществляется при температуре не выше 100 С), а также исключается операция предварительной очистки растворов от железа.