Способ извлечения цветных металлов из растворов и пульп

Союз СоветскмкСоцмапмстмчесимкРеспубпмн ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ и 933766(5)М. Кл,С 22 В 3/00 Гоаударствсииый кемитет СССР ае делам иаебретеиий и открытийДата опубликования описания 07.06.82( 54 ) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ РАСТВОРОВИ ПУЛЬП Изобретение относится к гидро- металлургической переработке руд и продуктов цветной металлургии и предназначено для извлечения цветных металлов с помощью ионообменных смол из технологических и сбросных растворов.Известен способ сорбционного извлечения цветных металлов из пульп после автоклавного окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов с помощью ионитов различных марок Сущность этого способа сос" тоит в непрерывно-противоточной сорбции цветных металлов из пульпы и последующей регенерации сорбента солевым или кислым раствором 1. Н едост ат ком из вест но го способа является сравнительно невысокая емкость сорбента ( 30-40 кг/м для3 катионита КМП), причем для дости" жения этой емкости катионит необходимо после кислой регенерациипереводить в Са - форму, что усложняет процесс.Наиболее близким по техническойсущности к предложенному являетсяспособ непрерывной ступенчато-противоточной сорбции металлов изпульп и растворов. Способ заключает"ся в том, что процесс сорбционногоизвлечения ведется непрерывно, на токаждой ступени контакта отношениеобъема пульпы к объему сорбентаустанавливают равным отношению ихобъемов противоточного транспорта,и весь объем пульпы и сорбента, 1необходимый для осуществления про"тивотока, подают на разделительное устройство следующей ступенисорбции по ходу движения сорбента.Пульпа после разделения направляетсяв обратном направленииот ступеник ступени с чередованием через одну по ходу движения пульпы 121.Недостатком этого способа является сравнительно низкая емкость30-50 кг/м) по цветным металлам имеоцихся в промышленном масштабе сорбентов, что дает возможность глубоко извлекать ( для автоклавного окислительного выщелачивания сЭ5 кг/м до 0,03 кг/иникеля) цветные металлы лищь при достаточно большом по отношению к пульпе ( 1:6-1:10) потоке сорбента и большом количест- . ве ступеней сорбции,Целью изобретения является повышение производительности процесса за счет снижения числа ступеней сорбции и сокращения потока сорбента.Поставленйая цель достигается тем, что согласно способу извлечения ,цветных металлов из растворов и ,пульп, включающему непрерывную ступенчато-противоточную сорбцию на ионите и регенерацию последнего, между первой и второй или второй и третьей ступенями сорбции ионит дополнительно обрабатывают щелочным реагентом и направляют обработанный ионит на последующие ступени сорбции.В качестве щелочного реагента применяют пульпу окиси кальция с концентрацией 50-150 г/л при соотношении объемов пульпы окиси кальция и сорбента 1: 1,5-3)На чертеже изображена принципиальная схема осуществления способа и представлено направление движения потоков пульпы и сорбента.Способ реализуется в цепи сорбционных аппаратов следующим образом.Пульпу с сорбентом эрлифтом 1из контактного аппарата 2, представляющего собой вторую или третью ступень сорбционного каскада, подаютна сетчатое разделительное устройство 3 контактного аппарата 4, такойже конструкции как и все сорбционные аппараты в каскаде,Сорбент с разделительного устройства ссыпается внутрь аппарата,где перемешивается с пульпой окиси кальция,.а пульпу после отделения от сорбента направляют в обратном направлении в контактный аппарат 5, являющийся третьей или четвертой ступенью сорбционного каска-.да, Из аппарата 4 сорбент и пульпуокиси кальция эрлифтом 6 подают наразделительное устройство 7 контактного аппарата 8, являющегося первой5 0 35 20 25 30Э 5 д 0 4550 Предложенный способ испытан на укрупненной пилотной установке для извлечения цветных металлов из пульпы и жидкой фазы пульпы после окислительного выщелачивания пирротиновых концентратов. В качестве сорбента использовались амфолитЫ и катиониты различных марок, Содержание никеля в жидкой фазе пульпы и в растворе составляло 4-6 г/л. Сорбцию осуществляли в аппаратах с перемешиванием и разделением пульпы и сорбента на сетцатом дренаже. Объем пульпы или раствора на ступени сорбции составлял 0,6 л.П р и м е р 1. Сорбцию цветных металлов из пульпы, полученной при автоклавном выщелачивании пирротинового концентрата, осуществляют методом непрерывно-противоточной сорбции с применением амфолита АМФ-7 П. Сорбцию проводят при соотношении потоков .исхоДной пульпы и сорбента в Са -ОН форме, равном 8,6:1.Исходная жидкая фаза пульпы, содержащая, г/л: никель 5,1, медь 1,56, железо 1,0, кобальт 0,25, рН 2,5, подвергается контакту с сорбентом в тецение получаса на каждой стадии сорбции при 60 С. Емкость сорбента по никелю составляет в случае с обработкой пульпой окиси кальция, 50-55 кг/м без обработки 40-45 кг/м, ОбработЭку сорбента щелочным реагентом проводят при соотношении объемов сорбентаи пульпы 1:2 между второй и третьей ступенями сорбции, применяя в качестве щелочного реагента пульпу окиси кальция 150 г/л СаО. или второй ступенью сорбции. После разделения сорбент поступает в аппарат 8, а пульпу окиси кальция возвращают в аппарат 4, Пульпу с сорбентом из контактного аппарата 8 подают эрлифтом 9 на грохот или разделительное устройство 10 предыдущего контактного аппарата 11. Сорбент с разделительного устройства поступает в контактный аппарат 11, а пульпа после отделения от сорбента поступает в контактный аппарат 2, являющийся второй или третьей ступенью сорбцииЩелочным реагентом может служить также непосредственно щелочь (ИаОН) или раствор соды. После доукрепления щелоцной реагент используется вторично,С обработкой Необходимая глубина извлечения никеля, т.е. допустимая остаточная концентрация никеля, составляет 0,030 г/л, Как следует иэ таблицы, обработка сорбента между второй и третьей ступенями сорбции позволяет сократить число ступеней сорбции с восьми до пяти. Контроль твердой фазы пульпы показывает, что приме з нение обработанного сорбента не приводит к осаждению никеля в твердую фазу - содержание никеля в ней не изменяется.П р и м е р 2. Сорбцию цветных металлов проводят в противоточном режиме из раствора, содержащего, г/л: никель 4, 7, медь 1, 5, кобальт 0,2, железо 1, рН 3 при отношении потоков пульпы и сорбента АНФ-7 П в Са-ОН форме 10:1 (при обработ"И ке щелочным реагентом и 1:8 без обработки при времени контакта на ступени сорбции 0,5 ч. Обработку сорбента ведут между первой и второй ступенями сорбции дульной окиси кальция 50 г/л, расходуя три объема пульпы окиси кальция на один объем ионита. В опыте необходимая глубина очистки достигнута в случае применения обработки за пять ступеней сорбции, а без применения за семь. При этом емкость сорбента в первом случае составляет 60 .кг/м, а во втором случае 47 кг/м.ЭП,р и м е р 3. Сорбцию проводят с применением карбоксильного катионита КИП в противоточном режиме из раствора, содержащего 5 г/л никеля и 1 г/л магния. Опыт проводят прим И времени контакта на однои ступени сорбции 1 ч, температура .раствора 60 С, отношение потоков раствор" ионит составляет 6:1. Необходимая Результаты распределения никеляпо стадиям сорбции, как в случае с глубина очистки 0,030 г/л никеля)получена в опыте без обработки щелочным реагентом за семь стпеней,а при обработке между второй и третьей ступенями сорбции растворомсоды ( 50 г/л) при расходе трех объемов на один объем сорбента за пятьступеней.П р и м е р 4. Извлечение цветных металлов из раствора, содержаще"го 4, 75 г/л никеля, 1, 1 г/л магния,рН 3, 5 проводят в непрерывно-противоточном режиме при соотношении потоков раствора и сорбента 12:1. Исходный амфолит АИФ-7 П применяют вН -ЯО Форме. Между второй и третьей ступенями сорбции сорбент обрабатывают пульпой окиси кальция 100 г/л,при соотношении объемов пульпы окиси кальция и сорбента 2:1. Извлечение никеля до концентрации 0,030 г/лдостигнуто за шесть ступеней сорбции при емкости сорбента 45-50 кг/м,3,в то время как без обработки,используя сорбент в кислой форме,при таком соотношении потоков достичьтребуемого извлечения никеля возможно при уЬеличении числа ступенейдо 12, и емкость при этом составля- .ет 25-30 кг/м Таким образом, применение предложенного способа дает возможность сократить на 20-30 объем аппаратур- ного оформления технологической схе" ю сорбционного извлечения цветных . металлов. С уменьшением числа аппаратов уменьшаются и эксплуатационные расходы при работе схемы также соответственно на 20-30. Увеличение емкости сорбента за счет обработки ает возможность уменьшить поток орбента на операции в 1,1-1,2 раза7формула иэобретения 933766 82. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, в качествещелочного реагента применяют пульпуокиси кальция с концентрацией 50- з 150 г/л при соотношении объемов пуЛьпы окиси кальция и сорбента 1: 1,5-3). щелочной оеагент (ба(ОИ о сорАнл Ао" пу ХИ щелочного оекгек Составитель А.Важиндактор О.Персиянцева Техред К,Мыцьо ор М.Пожо Тираж 660НИИПИ Государств по делам изобре 130 Й, Москва, Ж Подписноеного комитета СССРний и открытий5 Раушская наб каз 3868 д, 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгор роектная, 4 1. Способ извлечения цветных металлов из растворов и пульп, включающий,непрерывную ступенчато-противо- точную сорбцию на ионите и регенерацию последнего, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности процесса, между первой и второй или второй и третьей ступенями сорбции ионит дополнительно обрабатывают щелочным реагентом И направляют обработанный ионит на последующие ступени сорбции. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сборник трудов института иГипроникель", 1979 с 54 2. Авторское. свидетельство СССРЯ 470545, кл. С 22 В 3/00, 1973