Способ регенерации растворов разложения пиритного огарка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕаЪБЛИН С 01 С 49/06, 49/14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР вг, 1; ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЮТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОВЕРАЗЛОЖЕНИЯ ПИР (57) 1 эобретен ласти ие относится кии и может ыть гидрометаллурпользовано длботки растворжелеза (111) дексиои ре ральфатЦелцеле в, содержащих с цветные металл повышЕние выходобретения еза при сохранен Иэобретталлурги,оксида ле ослед ртеже ыход Наредставлена ехнол комплексной перера ожению различных ви сырья, и может быт тному ра нерально схема гич ес ботки получени итных огарко мплекснои перезовано дл и б елеза и цветны ого ок пигме содержащих сультных металлов,ки растворо железа и цв иечная зада бов перерабсульфатов аты К поса практически всехтки растворов илижелеза заключается У Я с алла и реге учении окси серной кисль иэобрете оты.ия - обеспеч Ц огзования маточратного ис аствора, п Т ученного посл о.ЯО, 1623963 А 1 2вого продукта при многократном использовании оборотных растворов,Способ регенерации растворов раэложния пиритного огарка серной кислотозаключается в термообработке их при190-250 С в автоклавиых услвиях,автоклавной термообработки выделенного основного сульфата железа притемпературе 200-250 С в растворесульфата металла, пОследующего отделения осадка оксида железа от раствора и возврата матоцника на сгадиюразложения огарка. При этом в качестве сульфата металла используютсульфат меди (или цинка при молярном соотноиенин МеВО,Ре(ОН)80(0,3- ):1, Вьгхг д оксида железа составляет 66-67,4 Х при 3-4-кратномиспользовании маточного раствора.1 з.п. Ф-лы, 1 ил 1 табл,металлов.Схема состоит из бункера 1 для подачи пиритного огарка, емкости для подачи раствора серной кислот реактора 3, фильтра 4 для отделени силикатного шлама, емкости 5, вакуум-кристаллиэатора 6, автоклава 7, фильтра 8, автоклава 9, фильтр 10, тоийельной печи 11, 162396330 55П р и и е р. 40 мл раствора, содержащего, г/дм ;Ре,(804)э 260;3.Н,БО 4 О; СцБО О,95; гпБО 4 2,63 нагревают цо 200 С в автоклаве и Способ реализуется следующим образом.Пиритный огарок иэ бункера 1 и ,серная кислота из емкости 2 поступают в реактор 3. Раствор разложенияпиритного огарка после отделениясиликатного шлама на фильтре 4 изреактора Э поступает в автоклав 7и выдерживается при 190-250 С в 10течение 1-2 ч. В результате сульфатжелеза (П 1) в количестве порядка733 переходит в малораствориммйосновной сульфат железа, а однатреть кислоты, израсходованной на об. 15разование сульфата железа (111),регенерируется через жидкую фа-.у,После отделения основного сульфатажелеза на фильтре 8 маточный раствор возвращается на разложение пиритного огарка в емкость 2. Сульфатыцветных металлов (находившихся в пиритном огарке) не гидролизуются инаходятся в оборотном растворе. В автоклав 9 подается отфильтрованный 25 основной сульфат железа и раствор сульфата меди и/или цинка при молярном отношении Ме 804,Ре(ОН)804-(0,3- 3):1, Образующуюся пульпу подвергают термообработке при 200-250 оС в течение 1-4 ч. После окончания процесса твердую фазу отделяют на фильтре 10, промывают водой и сушат в сушилке 11. Полученный продукт представляет собой океид железа. Выход железа в твердую фазу составляет порядка 67 Ж, а маточный раствор, содержащий Сц 804 и 2 п 804, возвращается на стадию разложения пиритиого огарка в емкость 2. Таким об разом, оборотный раствор, содержащий сульфаты цветных металлов, циркулирует в системе, Через 3-4 цикла разложения лиритного огарка раствор, насыщенный по сульфатам цветных ме" 45 талпов, через емкость 5 поступает в вакуум-кристаллизатор 6, где происходит выделение цветных металлов, часть сульфатов меди и цинка в виде раствора поступает в автоклав 950 для проведения гидролиэа основного сульфата железа, остальная часть концентрата цветных металлов направляется на дальнейшую переработку,выдерза:вают в течение 1 ч, В процессе гидролиза образуется 6,44 г малорастворимого основного сульфата железа Ре(ОН)804. Маточный раствор (1) возвращают на разложение пирит- ного огарка. К твердой фазе добавляют 40 мл воды, 3,05 г Сц 804 и 6,14 г 2 п 804, что соответствует молярному отношению (Сц 804 +гпБО): :Ре(ОН)8041,5:1, Полученную пульо пу нагревают в автоклаве до 240 С с последующей вьдержкой в течение 2 ч. После охлаждения твердую фазу отделяют фильтрованием от маточного раствора (11), промывают водой и сушат при 110 С. Конечный продуктогидролиза основного сульфата железа массой 2,87 г содержит Ре О з 97,5; БОЗ 0,31 остальное вода. Выход жепеза в твердую фазу составляет 67,26 Ж, Маточный раствор (11) смешивают с маточным раствором (1) и после доукрепления кислотой до 228 г/дм з возвращают на стадию разложения пиритного огарка, После вторичного разложения пиритного огарка образуется раствор, содерж;.щий, г/дм Ре(804)з 345; НБО 40; Сц 804 78; Еп 804 156. В процессе гидролиэа раствора образуется 8,5 г основного сульфата железа и маточный раствор (1). К твердой фазе добавляют 40 мл воды, 4,02 г Сц 804, 8,1 г Еп 804 в соотношении (СцБО+Еп 804):Ге(ОН)804=1,5:1 и подвергают гидролнзу, В результате гидролиза образуется осадок массой 3,2 г следующего состава,ь Гео 97,3; БОЭ 0,3, сц талъное водаВыход железа ы твердую фазу составляет 66,76. Маточный раствор (11) смешивают с маточным раствором (1) и после доукрепления серной кислотой до 228 г/дм возвращают на стадию разложения пиритиого огарка.После третьего цикла разложения пиритного огарка образуется раствор, содеРжащий, г/дмЭ: Ре(80)э 356; Н 04 40; Сц 80478; Еп 804 361, В процессе гидролиза образуется 8,78 г Ре(ОН)804. К осадку добавляют 40 мп воды; 4,16 г Сц 804, 8,3 Ь г ЕпБО, что соответствует соотношению (Сц 804+Еп 804):Ре (ОН) 804 1,5: 1, и подвергают гндролизу. В результате образуется 3,96 г Ре 0, содержаще го, Х: Рео 97; 80 0,3. Выход железа в твердую фазу составляет 67,4 Х, Маточные растворы (1) и (11)162смешивают доукрепляют серной кислотой цо концентрации 228 г/дм ивозвращают на стадию разложения пиритиого огарка. После четвертогоцикла разложения образуется раст"вор, пересыщенный по сульфатам медии цинка следующего состава, г/дмэ:Ге(Б 04)Э 356; Ь Б 04, 40; СцБО 4 283;2 пБ 04 573. Раствор поступает на стадию вакуум-кристаллизации. Выделяютсясульфаты СцБ 04 7,5 г; 2 пБО - 124 г.Часть сульфатов направляете:я на стадию получения РеОЭ - СцБ 04 4,2 г;2 пБ 04 - 8,6 г. Остальная часть цветник металлов н виде концентрата направляется на дальнейшую переработку,После выделения сульфатов меди ицинка раствор следующего состава,г/дм: Ре(Б 04)Э 356; 1 Б 04 40;СцБ 04 178; 2 пБ 04 360,5 подвергаетсяантоклавному гидролизу. Со. тав раствора соответствует сог;ану раствораразложения пиритного огарка, полученного в предыдущем цикле, что свидетельствует о выходе на стационарныйрежим. Схема работает в замкнутомцикле. Выход железа в твердую Фазусоставляет 6682, Во всех циклахполученный целевой продукт соответствует техническим условиям для производства красных железоокисных пигментов,Устанонлеис, что заявляемое соотношение сульфатов цветных металловк основному сульфату железа (03-3):1выбрано иэ условий, обеспечивающихвысокий выход основного сульфата засчет достаточной степени гидролизаРе (Б 04)э и высокий выход оксида железа при сохранении го качества.Нижний предел заявляемого отношения МеБ 04 .Ре(ОН)ЯО = 0,3:1 определяется тем, что в отсугстнии сульфатов меди и/или цинка и нижнем запредельном отношении компонентов содержание БО в конечном продукте термообработкн основного сульфата железапри 240 С очень велико и продукт несоответствует требуемому качеству.Так, пои запредельном отношенииИеБ 04 .Ре(ОН)Б 04 = 0,2:1, содержаниеБО в конечном продукте составляетЭ62 Х.Во всех случаях термообработкиосновного сульфата железа в присутствии СцБ 04 и/или 2 пБ 04 в заявляемомпределе отношения МеБ 04. Ре(ОН) БОусодержание БОЭ и конечном продукте 3963 6составляет не более 0 57. Влияниесульфатов меди и цинка абсолютноидентично и не зависит от состнсше"ния СцБО.2 пБ 04, Увеличение отиошения (СцБ 04 + 2 пБ 04 ): Ре (ОН) Б 04 выше3:1 снижает степень гидролизаРе(ОН)Б 04, а также приводит к пересыщению растворов по сульфатам цветныхметаллов и их выделению вместе с целевым продуктом, что потребует дополнительного расхода воды для промынк и,Оптимальным является соотношение(СцБО+ 2 пБО 4):Ге(ОН)БО 4 = 151Резулътать; опытсн представленыв таблице,Преимущества предлагаемого спосоК ба регенерации растворов разложенияпиритного огарка серной кислотойподтнерждаются дашпльипредставленными н таблице. Данный способ позволяет повысит выход целевого про 2- дукта при многократном использовании оборотных растворов, что необходимо для создания замкнутого цикла, Так при 4-кратисм использовании раствора согласно способу-про 3( тотипу степень перехода железа втвердую Фазу снижается до 142 аданныи способ при аналогичных условиях позноляет сохранять высокийвыход цслевогс продукта 66-6747.,35Кроме того, источником сульФатовцветных металлов, используемых нданном способе, является сам пиритный огарок, и их и.деле иие обле гчается, носкоьку миоскратиое циркулирование оборотных растворов повышает концентрацию цветных металлов.Формула изобретен ия451, Способ регенерации растворовразложения пиритнаго огарка сернойкислотой включающий гидрслиз сульофата железа (111) при 190-250 С с 5 получением осадка основного сульфа- Ота железа, термообраоотку выделенного основного сульфата железа при200-250 С в растноре сульфата металла последующее отделение осадкаобразующегося оксида железа от маточного раствора и возврат последнего на стадию разложения огарка,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью обеспечения многократного1623963 2. Способ по п.1, о т л н ч а ю -щ и Й с я тем, что сульфат медии/или цинка берут при молярном соот"ношении к основному сульфату железаО,Э-Э:1. использования маточного растворапри сохранении высокого выхода окси"да железа, в качестве сульфата металла используют сульфат меди и/илицинка. Примеры Крат- ность Молярное Молярноесоотношение Состав твердой фазы, 7 Вводимые сульфаты металлов Выходтов твердуюфазу ооотношениме 804Ре (8 О 4 ) э цикла разло кения вводимыхсульфатовМелло Ф Ме (ОН) 804 РеЯО н97,2 96, 8 9 7, О 9 7, 3 0,4 0,4 0,4 0,4 Ь 6,50 45,09 27,90 14,0 Ь 1 Э 14 5 4,2:1 4,2: 6,3:1 Э:1 1,5:1 1,5: 97,5 97,0 97,2 0,3 0,3 0,3 Ь 6,03 67,40 67,20 П р и и е ч а н и е. Условия проведения эксперимента: гидролиз растворов разложения пиритного огарка проводят приоТ = 200 С в течениеч, гидролиэ основного сульюфвеаФ фата железа - при Т = 240 С в течение 2 ч.Фав мтюллл Составитель Л.Темирова Редактор С.Лисина Техред М,Дидык Корректор О,Кравцова Ъ Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5