Способ переработки отвальных шлаков

ОЮЗ СОВЕТСКИОЦИ АЛ ИСТИЧЕ СЕСПУБЛИК, 1723162 5 С 22 В 7/О РЕТЕНИЯ К АВТ ЬНЫХ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И МУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского научного центра АН СССР и Комбинат "Североникель" им. В.И.Ленина(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТВАЛ ШЛАКОВ Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим методам переработки медно-никелевых шлаков, содержащих тяжелые цветные металлы и железо.Известен способ переработки конвертерного и.печного шлаков путем выщелачивания растворов хлорного железа при 85 С, расходе РеС 3 в 1,25. раза выше стехиомет- . рического в течение 2,5 ч, что позволяет извлечь из конвертерного шлака, содержащего, : Св 4,03; й 1,96; Со 0,46; медь 92; никель 29 и кобальт 24.Недостатком этого способа является низкое извлечение никеля и кобальта,Известен способ переработки конвертерного шлака среднего состава, 6; Со 1,52; Еп 1,52; Ре 53,08; 902 21,0; А 20 з 2,72; СаО 1,30; М 90 1,0 с применением магнитной сепарации измельченного шлака с последующей флотацией хвостов. Концентрат от(57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическим методам переработки медно-никелевых шлаков, содержащих тяжелые цветные металлы и железо. Цель изобретения - повышение степени извлечения и разделения металлов. Выщелачивание отвальных шлаков проводят 15-220/-ной соляной кислотой, окисление железа в растворе ведут газообразным хлором, после экстракционного отделения железа гексараном проводят последовательную экстракцию меди при содержании хлор-иона 120-140 г/л и кобальта при содержании хлор-иона 160-180 г/л, изменяя концентрацию хлор- иона выделением хлорида кальция. магнитной сепарации выщелачивают разбавленной соляной кислотой с.использованием хлоридов железа, полученных после упаривания и кристалиэации растворов.Недостатками способа являются неполное извлечение железа из растворов; невозможность полного разделения железа и цветных металлов при кристаллизации,Наиболее близким к предлагаемому является способ переработки отвальных шлаков, получающихся при переработке медно-пиритных руд, при котором выщелачивание сухого измельченного шлака осу-. ществляют нагревом до 38 - 58 С смесью .3,5-4,5 ИНС с хлорной кислотой; при этом происходит окисление Ре в Ре( И). Пульпу фильтруют или центрифугируют, нерастворимый остаток удаляют, а раствор, содержащий хлориды железа, кальция, магния, марганца; меди, цинка, алюминия и оксид кремния, сушат при 100-150 С. К влажному. держащего концентрированную соляную Са 02,50, Мф 7,50; Геьщ,35,30, постепеннокислоту, добавляют 3 - 5 объемов раствора, загружают в течение 2 ч в нагретую до 90 Ссодержащего солянокислый диэтиловый 5 22 -ную НС при Т:Ж, выдерживают поэфир (2 объема НС к 3 объемам эфира) и окончаниизагрузкивтечение 1 чпризаданэкстрагируют ЕеСз. ной температуре.Твердый остаток, содержащий оксид Извлечение основных компонентов вкремния и хлориды Са, Мд, Еп, Сц, Мп, ки- раствор составляет,: М 81,0; Сц 69,0; Сопятят в 10 объемах воды до растворения 10 86,0; Ре 83,5; МдО 96,1; СаО 14,3, Содержаниехлоридов и центрифугируют. В результате компонентов в основном растворе составполучают твердый остаток - оксид кремния ляет, г/л: Ю 0,24; Си 0,38; Со 0,13; Ре 50,9;и раствор хлоридов, который нейтрализуют МдО 11,0, СаО 0,54,. аммиаком при нагревании до кипения. По- Двухвалентное железо, содержащеесясле фильтрации или центрифугирования из 15 в растворе от выщелачивания шлака, окисраствора известными методами (например, ляют газообразным хлором до трехвалентнейтрализацией (ИН 4)СОз) получают соли ного. Перед экстракционным разделениемкальция, меди, цинка, магния. железа и суммы тяжелых цветных металловНедостатками прототипа являются не- раствор корректируют по составу, содержавысокая степень извлечения металлов из 20 ние компонентов в котором составляет, г/л:шлаков; невозможность полного извлече- Й 0,49; Со 0,77; Со 0,26; =е 103,3; М 9022,3;ния и разделения железа и цветных метал- СаО 1,1; НС 100. Экстракцию железа проловиз растворов от выщелачивания шлаков. водят гексараном по противоточной схемеЦель изобретения - повышение степе- при объемном отношении органической ини извлечения и разделения металлов. 25 водной фаз, равном 1,5 1,0 на 6 ступенях сПоставленная цель достигается так, что использованием промывки экстракта солясогласно способу переработки отвальных ной кислотой для увеличения степени разшлаков, включающему их выщелачивание деления хлорида железа от суммы хлоридовсоляной кислотой, окисление железа в рас- тяжелых цветных металлов, Отношение обътворе хлорсодержащим реагентом и экстра емов органической и водной фаз на стадиикционное отделение железа от меди и промывки составляют 10;1,0. В результатедругих цветных металлов, выщелачивание хлориды железа переходят в органическуюведут.15 - 22 -ной соляной кислотой, окис- фазу, а в водный раствор (рафинат) - суммаление осуществляют газообразным хлором, хлоридов тяжелых цветных металлов конпосле отделения железа проводят последо центрации, г/л: М 0,48; Сц 0,75; Со 0,25;вательную экстракцию меди при содержа- МдО 21,2; СаО 0,81; НС 68. В солянокислыйнии хлор-иона 120-140 г/л и кобальта при рафинат после извлечения железа вносятсодержании хлор-иона 160 - 180 г/л, причем расчетное количество хлорида кальция ив качестве экстрагента используют гекса- при концентрации хлор-иона 120 г/л гекса-,ран, а изменение концентрации хлор-иона 40 раном экстрагируют медь по противоточной .осуществляют введением хлорида кальция, схеме при отношении О:В =1,5;1 на 2 ступеПредлагаемый способ отличается от из- нях. Содержание компонентов в рафинатевестного тем, что выщелачивание отвально- составляет, г/л: Ее н/о; Со н/о; Со 0,24: Юго шлака ведут 15-22 -ной кислотой, 0,47; МдО 19,8; СаО 0,79. Степень извлечеокисление железа в растворе осуществляют 45 ния меди 1 ООф.газообразным хлором, после экстракцион- После извлечения железа и меди конного отверждения железа проводят после- центрацию хлор-ионов в рафинате повышадовательную экстра кцию меди при ютдо 160 г/л введением хлорида кальция, исодержании хлор-иона 120-140 г/л и ко- гексараном экстрагируют при отношениибальта при содержании хлор-иона 160-180 50 О:В = 1,5:1 на 1 ступенях. Содержание комг/л; причем в качестве экстрагента исполь- понентов в рафинате составляет, г/л: Гезуют гексаран, а изменение концентрации н/о; Сц н/о; Со н/о; Ю 0,45; МдО 19,2; СаОхлор-иона осуществляют введением хлори,41. Степень извлечения кобальта 100,.0 О П р и м е р 2. Солянокислый рафинат,В результате действия этих ограничи полученный после выщелачивания отвальтельных признаков достигается повышение ного шлака 22 -ной соляной кислотой и экстепени извлечения металлов и разделения стракционного извлечения железажелеза, меди, кобальта и никеля. гексараном, аналогично условиям примераСпособ иллюстрируют следующими 1, корректируют по содержанию хлор-ионовпримерами. введением хлорида кальция и при концент1723162 Составитель Л.ДьяковаТехред М,Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор А.Долинич Заказ 1044 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент"., г. Угкгород. ул.Гагарина, 101 рации хлор-ионов 140 г/л экстрагируют гексараном медь при 0;В = 1,5:1 в противоточном режиме на 2 ступенях. Степеньизвлечения меди составляет 100,0. Затем,аналогично примеру 1, но при концентрации 180 г/л хлор-ионов экстрагируют кобальт. Степень извлечения кобальта 100.П р и м е р 3, 0,5 кг отвального шлака, посоставу и условиям выщелачивания аналогичного примера 1, выщелачивают 15-ной 10соляной кислотой,Иэ солянокислого рафината.после экстракционного извлечения железа согласноусловиям примера 1 экстрагируют селективно медь и кобальт. Степень извлечения меди и кобальта составляет соответственно100,07 б.П р и м е р 4. Из солянокислого рафината, полученного после выщелачивания от-вального шлака 15-ной соляной кислотой 20и экстракционного извлечения железа согласно условиям примера 1, последовательно экстрагируют гексараном медь и.кобальтаналогично примеру 2.. 25Степень извлечения меди и кобальта100.П р и м е р 5. Из солянокислого рафината, полученного после выщелачивания отвального шлака 20-ной соляной кислотой 30.и экстракционного извлечения железа согласно условиям примера 1, последовательно экстрагируют гексараном медь и кобальтаналогично примеру 1. Степень извлечениямеди и кобальта 100. 35 П р и м е р б. Из солянокислого рафината, полученного после выщелачивания отвального шлака 20 сз-ной НС и экстракционного извлечения железа согласно условиям примера 1, последовательно экстрагируют гексараном медь и кобальт аналогично. примеру 2. Степень извлечения меди и кобальта 100 ф.Как следует из приведенных примеров, предлагаемый способ по сравнению сизвестным позволяет повысить степень извлечения металлов из отвального шлака на стадии выщелачивания шлака соляной кислотой, а также дает возможность селективно извлечь металлы из растворов от выщелачивания, таким образом обеспечивает 1007 з-ное извлечение. железа, меди, кобальта.Формула изобретения Способ переработки отвальных шлаков, включающий выщелачивание их соляной кислотой, окисление железа в растворе хлорсодержащим реагентом и экстракционное отделение железа от меди и других цветных металлов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что; с целью повышения степени извлечения и разделения металлов, выщелачивание ведут 15-220 з-ной соляной кислотой, окисление осуществляют газообразным хлором, после отделения железа проводят последовательную экстракцию меди при содержании хлор- иона 120-140 г/л и кобальта при содержании хлор-иона 160-180 г/л, причем в качестве экстрагента используют гексаран, а изменение концентрации хлор-иона осуществляют введением хлорида кальция.