Способ вскрытия отвальных медно-никелевых шлаков

5)4 С 22 АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Институт химииредких элементов исырья Кольского фил(56) 1. Патент СШАкл. 75-108, 1966.2. Патент США Вкл. 75-108, 1966. В 29А,И.Косяков,манева,твеев,мановаи технологииминеральногоала АН СССР8)3269831,273997,(54) (57) СПОСОБ ВСКРЫТИЯ ОТВАЛЬНЫХ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ ШПАКОВ; включающий загрузку их в минеральную кислоту и последующую фильтрацию полученного раствора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлеченияцветных металлов и железа и интенсификации процесса, загрузку шлаков ведут равномерно в течение 1 5-2 ч в предварительно нагретую едо 55-90 С 15-203-ную соляную кислоту и перед фильтрацией пульпу выдерживают в течение 0,5"1 ч.4549 г товано возможностью последующейрегенерации ее (получение солянойкислоты большей концентрации невозможно из-эа образования азеотропнойсмеси).. Снижение температуры ниже 55 Сухудшает процесс Фильтрации растворов и уменьшает степень извлеченияцветных металлов и железа,Увеличение температуры в условияхведения безавтоклавного процессане улучшает достигнутые показатели,Равномерная загрузка отвальногошлака (порциями, дискретно) приводитв условиях избытка соляной кислоты(первые порции) к быстрой коагуляциикремниевой кислоты и с течением времени к росту частиц, что снижаетв дальнейшем концентрацию кремнегеляв растворе, и к получению, в конечном итоге, кремнеземных осадковс относительно низкой влажностью.Выбранный интервал времени загрузки отвального шлака обеспечивает высокую степень извлечения цветныхметаллов и железа и способствует получению легкофильтрующихся осадков,за пределами интервала (менее 1,5 ч)наблюдается снижение степени извлечения полезных компонентов, а увеличение времени загрузки не изменяетосновные показатели.Последующая вьдержка пульпы в те, чение 0,5-1 ч при заданной темпера туре, проводимая до процесса фильтрации, обеспечивает наиболее полныйпереход основных компонентов в раствор, причем при вьдержке более 1 чстепень извлечения меди, никеля,кобальта и железа, достигнув предельных значений, не изменяется, а привьдержке менее 0,5 ч наблюдаетсясущественное уменьшение степениизвлечения меди в раствор.1П р и м е р 1. 50 г отвальногомедно-никелевого шлака, содержащего, Х: Ях 0,20; Со 0,10; Сц 0,031;СаО 2,501 МяО 7,50 р АУО4,90Ре 35,341 ЯО 35,96 загружаютв 21, мл 157"ной соляной кислоты.(теоретически необходимое количествокислоты для перевода в раствор составляющих ишака). Реакция взаимодействия сопровождалась подъемом температуры до 55 С. После перемешиванияв течение 10 мин пульпа зажелатинизируется и осуществить фильтрацию становится невозможно. 1 1171Изобретение относится к областицветной металлургии, в частностик гидрометаллургическим способампереработки сульфидных и окислен-.ных материалов, содержащих тяжелыецветные металлы.Известен способ выщелачиванияшпаков отражательных печей меднойплавки растворами, содержащимисмесь соляной и серной кислот. 1 ОНедостатком этого способа является использование для вскрытия шлаковсмесей минеральных кислот, а такженеобходимость отделения от цветныхметаллов и железа кремниевой кйслоты, переходящей в раствор.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ вскрытиямедно-никелевых шлаков, включающих 20загрузку их в минеральную кислотуи последующую фильтрацию полученногораствора 2,Недостатками известного способаявляются: низкая степень извлечения 25цветных. металлов и железа в растворвследствие кратковременности обработки шпака соляной кислотой; необходимость последующего отделениякремнекислоты, перешедшей в раствор, ЗОот цветных металлов и железа; получение почти нефильтрующихся, сильнообводненных осадков кремнекислотыс увеличением времени обработкишлака (более 10 мин).35Целью изобретения, является повышение степени извлечения цветныхметаллов и железа и интенсификацияпроцесса.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу вскрытияотвальных медно-никелевых шлаков,включающему загрузку их в минеральнуюкислоту и последующую фильтрациюполученного раствора, загрузку шлака 45ведут равномерно в течение 1 5-2 чЭ рв предварительно нагретую до 55-90 С15"203-ную соляную кислоту, и передфильтрацией пульпу выдерживают в течение 0,5-1 ч.Использование соляной кислотыс концентрацией менее 153 повьипаетстепень перехода кремнекислотыв раствор, что приводит к желатинизациирастворов и резкому ухудшению процес са фильтрации.Использование соляной кислотыс концентрацией не более 203 продик3 1171549 4П р и м е р 2. 50 г отвального " 0,5 ч при заданной температуре, Весмедно-никелевого шлака, содержащего, влажного осадка 93,54 г, вес сухоговес.%: М 1 0,20; Со 0,10; Сц 0,31; 25,74, влажность - 72,907.СаО 2,50; МВО 7,50; АУ О 4,901 Извлечение никеля, кобальта, медиГеохи 35,34; ЯдО 35,96, загружают 5 и железа составляет соответственнов термостатированную при 55 С колбу . 79,22; 82, 10; 85,0 и 95, 127.с 157-ной НСК и перемешивают в тече- Л р. и м е р 6. 50.г отвальногоние 3 ч. Расход кислоты равен теоре- медно-никелевого шпака загружаюттически необходимому количеству равномерно (скорость загрузкидля перевода в раствор составляющих 1 О 0,4 г/мин) в течение 1,5 ч в нагрешпака. По окончании опыта пульпу тую до 75 С 207-ную НСУ с прежнимотфильтровывают под вакуумом. Ско- расходом кислоты и выдержали в течерость фильтрации составляет 77 л/м 2, ние 1 ч при заданной температуре.Вес влажного осадка 159,29 г. Вес Извлечение никеля, кобальта, медиосадка после сушки при 110 С 29,50 г. 15 и железа составляет соответственноВлажность 8 1,487. Извлечение никеля, 82,0; 88,35; 88,40 и 97,507.кобальта, меди и железа составляет П р и м е р 7. 50 г отвальногосоответственно 35, 10; 80,00; 12,45 медно-никелевого шлака загружаюти 92,937 дискретно (скорость загрузкиП р и м е р 3. 50 г отвального 2 О 0,4 г/мин) в течение 2 ч в нагретуюмедно-никелевого шлака того же до 90 С 167-ную НСЗ с тем же расхо-.состава загружают дискретно (скорость дом, что и в примерах 1 и 2, и вызагрузки 0,4 гlмин) в течение 2 ч держивают в течение 1 ч при заданов нагретую до 55 С 15%-ную НСУ с тем ной температуре. По окончании опытаже расходом кислоты и выдержками 25 пульпу отфильтровывают. Скоростьно окончании загрузки в течение 1 ч фильтрации составляет 168 л/м ч,при заданной температуре. По окон- Вес влажного осадка 87, 13 г, весчании опытов пульпу отфильтровывают. сухого 25,75, влажность 70,497,Скорость фильтрации составляет Извлечение ни86 л/м 2 , Вес лажного остатка 30хого остатка 28 2 1 гвлажность 74,887.в гф 82,0; 95,80; 99,80 и 99,043.Извлечение никеля, кобальта, медиПриме 8,р 50 г отвальногои железа составляет соответственномедно-никелевогоо шлака загружают65,80; 97,60; 68,42 и 96,497постепенно (скорость загрузки35 04 г/мин) в течение 2 ч в нагретуюмедно-никелевого шлака загружают90 ОС 202 ую НСУ с прежним расхопри жрежппвании остепенно в течение 2 ч (скорость загрузки 0,4 г/мин).рост фильтрации пульпы со тавляетнУю с тем 40 299 л/м 2 ч. Вес влажногже расходом кислоты и выдерживаютл м ч. ес влажного осадкапо окончании загрузки в течение 1 ч57,79 г с ого 2при заданной температуре.е е, чПо окончании опыта пульпу отфильтровывают. Скорость фильтрации состав 45Извлечение никеля, кобальта медияе 240 /м . Вес ажного осадка и железа составляет соответственно83,75 г, вес сухого.25,35 г,84,80;,96,0; 90,0 и 99,9 Ж.влажность 69,737. П Р и м е р 9. 50 г отвального1 медно-никелевого шлака загружаютИзвлечение никеля, кобальта, меди дискретно (скорость загрузкии железа составляет соответственно 50 0 4 г/мин) в83,90; 94,60; 91 81 и 99 901,81 и 99,907. до 90 С 203-ную НСУ при отношенииП р и м е р 5. 50 г отвального Т;Ж 1:4 и выдерживают по окончаниимедно-никелевого шлака загружают загрузки в течение 1 ч при заданнойв течение 2 ч при неремешивании по-температуре.степенно (скорость загрузки 0 4 г/мин)55 Скорост фил7 6Э корость фильтрации составляетв нагретую до 75 С 20%-ную НСУс тем же расходом кислоты и выдержи" 66,44 г, сухого 25,40 г, влажвают по окончании загрузки в течение ность 61,773.Заказ 4822/29 Тираж 583 .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Извлечение никеля, кобальта, меди и железа составляет соответственно 98,48; 99,4; 85,39 и 99,9 Х. Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет увеличитьстепень извлечения цветных металлов(никеля в 2,4 раза, кобальта 7,2 раза, меди в 1,2 раза; железа на 77);увеличить скорость фильтрациив 3,8 раза; снизить влажность осадков в 1,4 раза.