Способ переработки медеэлектролитных селенсодержащих шламов

( 9) 1 В 19/О ТЕНИЯ О К ПАТЕНТУ к ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНИЕ(56) Грейвер Т.Н. Селен и теллур. Новая технология получения и рафинирования. М.:Металлургия, 1977, с. 73, 107, 117-119.(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДЕЭЛЕКТРОЛИТНЫХ СЕЛЕНСОДЕРЖАЩИХ ШЛАМОВ(57) Изобретение относится к гидрометаллургии редких и рассеянных элементов иможет найти применение в производстветехнического селена. Сущность способа заИзобретение относится к гидрометаллургии редких и рассеянных элементов и может найти применение в производстве технического селена марок СТи СТ - О.Целью изобретения является повышение извлечения селена в готовую продукцию, упрощение технологического процесса, улучшение качества продукции и оздоровление экологической обстановки при производстве селена,Цель изобретения достигается тем, что извлечение селена из растворов системы пылегазоулавливания после очистки их от примесей тяжелых и благородных металлов производится путем восстановления содержащегося в них селена (4+) до селена(2-) при 75-85 С гидразин-гидратом или гидразином, причем гидразин-гидрат вводится в колючается в том, что медныи шлам обжигают при 700 - 720 С и образующуюся газовую фазу, содержащую диоксид селена, в системе пылегаэоулавливания обрабатывают карбонатно-щелочным раствором для улавливания селена, Селенсодержащий раствор очищают от примесей тяжелых и благородных металлов и, очищенный раствор при перемешивании нагревают до 75-.85 и вводят в него гидразин в количестве 40 - 60; или гидразин-гидрат в количестве 60 - 80 от массе селена в растворе, Процесс заканчивают при достижении потенциала (-700)- +750) мВ по платиновому электроду относительно хлор-серебряного электрода, После этого в раствор подают воздух для .разложения полиселенидов натрия до элементарного. селена. Степень восстановления составляет 98 - 100 О. 3 табл. личестве 60-80% от массы содержащегося СО в растворе селена, а гидразин вводится 40 - (60 от массы содержащегося в растворе О, селена.СР Использование в качестве восстановителя гидразин-гидрата или гидразина, в которых, кроме основного вещества, нет примесей, приводящих к загрязнению получаемого селена, позволяет получать полиселенидные растворы без заражения их примесями, как в случае применения алюминиевого порошка, что позволяет получить более чистый селен.В отличие от процесса восстановления селена алюминиевым порошком, протекающего с образованием в качестве побочного продукта гидроксида алюминия, при восстановлении гидразин-гидратом или гидразином не происходит образования продуктов, требующих дополнительной переработки или утилизации, что улучшает экологическую обстановкуЙагЯеОз+ ЙгН 4 НгО - .-ф ЙагЯег+Йг + НгОЙагЯег+Ог+ НгО. - Яе + ЙаОНРастворы, образующиеся при восстановлении селена гидразином и последующей их аэрации, не содержат ничего кроме щелочи и небольшого количества соединений селена, переходящих в раствор,на последней стадии аэрацииЯе + ЙаОН = йагЯеОЗ+ ЙагЯегОтсутствие в растворах после выделения селена гидрооксоалюминитных комплексов позволяет многократно использовать также растворы в голове процесса для улавливания селена, что приводит к сокращению объемов отвальных растворов и, соответственно, к повышению извлечения селена в готовую продукцию.В данном способе положительный эффект достигается не только за счет подачи гидразина сверх стехеометрического расхода, необходимого для йолучения элементарного селена, но и за счет выделения (наработки) свободной щелочи в самом процессе восстановления, .что в дальнейшем приводит к перевосстановлению селена в растворе до степени окисления (-2), то есть к 100%-ному получению полиселенидов щелочных металлов.Способ осуществляется следующим образом.Медный шлам обжигают в одноподовой печи при температуре 700 - 720 С. Образующуюся газовую фазу, содержащую диоксид селена, в системе пылегазоулавливания обрабатывают карбонатно-щелочным раствором для улавливания селена. Селеносодержащий раствор очищают от примесей тяжелых и благородных металлов. Очищенный селеносодержащий раствор закачивают в мешалку с механическим перемешиванием, нагревают до температуры 75 - 85 С, после чего нагрев прекращают и в раствор задают гидразин в количестве 40-60 от массы селена в растворе или гидразин-гидрат в количестве 60- 80 от массы селена в растворе для проведения восстановления. Процесс заканчивают при достижении потенциала (-700) -(-750) МВ по платиновому электроду относительно хлор-серебрянного электрода.Прекращают подачу восстановителя,раствор перемешивают в течение 5-10 мин и в мешалку подают воздух через диспергирующее устройство для разложения полиселенидов натрия до элементарного селена.Процесс разложения заканчивают при полном обесцвечивании раствора. Примеры вы полнения заявляемого способа приведеныв табл.1.Из таблицы и. 3-5 вйдно, что оптимальный расход гидразина лежит в интервале 40-60 к массе селена в растворе.15 Подача на восстановление гидразинаменее 40, как видно из п.2, не позволяет достичь полноты восстановления и приводит к обороту большого количества селена,Подача гидразина более 60 О, п,6, приводитк перерасходу реагента и не отражается по-ложительно на степени извлечения селена в 20 достигается тем, что при восстановлении раствор не подвергается дополнительномузагрязнению примесями из восстановителя,45 Упрощение технологической схемы происходит также из-за отсутствия при восстановлении твердых продуктов, что дает возможность сократить количество оборудования на 5 единиц в количестве операций, проводить восстановление и разложение полиселенидовых растворов в одном аппарате.Улучшение экологических показателейобусловлено снижением объема технологи ческих растворов как за счет отсутствия бедных селенидных промывных растворов, так и за счет использования растворов в системе п ылегазоулавливания. Исследования показали, что возможенпо крайней мере десятикратный оборот расготовую продукцию.Использование гидразин-гидрата в качестве восстановителя менее 60 О от массы25 селена в растворетакже не обеспечиваетполноту восстановления селена и, 7, а оптимальный расход лежит в интервале 60 - 80пп 8 - 10. Использование гидразин-гидрата вколичестве более 80 О приводит к перерасЗО ходу реагента и не отражается положительно на степени извлечения селена в готовуюпродукцию,Преимущества заявляемого способа, посравнению с прототипом, заключаются вЗ 5 следующем,Повышение извлечения селена достигается как засчет сокращения объема отвальных растворов, так и за счет отсутствия.твердых отходов, содержащих селен,40 Улучшение качества товарного селена1806087 полученного диоксида селена щелочно-карбонатными растворами, очистку последних от примесей металлов, восстановление селена в растворе до полиселенидов, получе ние элементарного селена аэрациейраствора, отл и ч а ю щий с я тем, что, с целью повышения извлечения селена и чистоты его, упрощения процесса и снижения загрязнения окружающей среды, перед вос становлением селена раствор нагревают до75 - 85 С, а в качестве восстановителя используют гидразин в количестве 40 - 60 или гидразин-гидрат в количестве 60-80 от массы содержащегося в растворе селена,Таблица 1 Кон ент а ия селена, г/л Содержание алюминия в р-ре, г/л Расход восстановителя к массе селена, ф90,3 100,5 101,8 103,0 103,0 103 103 103 103 103 87,7 97,6 98,8 100 100 12,72,5 1,2 50 60 70 80 90 8 9 10 11 1т творов беэ ухудшения качества получаемого селена. Поэтому, с учетом промвод, объем выводимых растворов снижается в 20 раз, что обеспечивает утилизацию сбросных растворов, и т,к, отсутствуют соединения алюминия, утилизация сбросных растворов значительно упрощается.Сравнительные технико-экономические показатели заявляемого способа-прототипа приведены в табл.3.Формула изобретения Способ переработки медеэлектролитных селенсодержащих шламов, включающий окислительный обжиг, улавливание Не учтены потери селена при фильтрации АОН)з, равные2,2-394 -440 -448 -451 65 75 85 95 3 4 5 6 Сильное выделение аэ- озоляРасход гидразин-гидрата на восстановление во всех опытах был 70 от массы селена в растворе. Таблица 3 Сравнительные технико-экономические показатели Базовый способПоказатель Стоимость реагентов на 1 т селена, тыс. руб.Стоимость готовой продукции, тыс, руб/тСтоимость селена, полученного за счет повышения извлечения, тыс, рубКоличество образующихся отходов на 1 т товарного селенарастворов, мтвердых, тнКоличество па тий селена ма ки СТ-б,1,05 19,0 2,122,0 100,0 251,00 60 Составитель В. ЧегодаевТехред М.Моргентал Корректор С.Патрушева Редактор Заказ 960 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наба/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Время появления окраски (от начала опыта), ч Время появления элементарн, селена (от начала опыта), ч Продол- жительность ПОЛНОГО восстд- новления селена, ч К-во селена в форме полиселенидов,Восстановние не призошло, 456 селена в элементарномвиде