Способ извлечения кадмия из ксантогенатных кеков

(51) С 22 В 17 04 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЛЬСТВ ВТОРСНОМ(54) (57) КСАНТОГЕ щелачива нагреван чающ повышени выщелачи кека вед те с оки при 70-9 1: (80-16 вания об атмосфер(21) (22) Я ИЗй вым прил и 72) олкова,н рденаволюцит им.В на,свиннина.Ле 669,733(088.8)1. Бюллетень ЦНИИс. 129,Технологическая иэводству цинка и ком цехе У 3 Усть-Кцово-цинкового комВ.И.Ленина. Усть-Кс, 28. 9 13-14 по ъед ого струкцимиявоеногорснатаеногорс С: 9582 рои енн вин м.976 3584 427/22-0212. 01. 8315.08. 84, Бюл, РР. А.Чернова, Н.А. Варчук и Ю,Н,ЗиндеУсть-Каменогорскийрдена Октябрьскойово-цинковый комби СПОСОБИЗВЛЕЧЕНИЯ КАДМИ НАТНЫХКЕКОВ, включающи ние сернокислым растворо ии и перемешивании, о т и й с я тем, что, с целью я степени извлечени кадмия, вание пульпы ксантогенатного ут в отработанном электролислителем и цинковым огарком ОС и соотношении кек:огарок О), а остаток от выщелачижигают в восстановительной е при 1250-1300 С.Изобретение относится к металлургии цветных и может быть использованодля извлечения металлов из отходовгидрометаллургического производства,в частности для извлечения кадмия иэксантогенатных кеков, полученных приочистке цинковых растворов об кобальта,Известен способ переработки ксантогенатных кеков сульфатиэирующимобжигом кеков со смесью серной кислоты и сульфата натрия при 500Р 00 С 1,Недостатками данного способа являются тяжелые условия труда и многостадийность твхнологии, 15Наиболее близким к изобретению потехнической сути и достигаемому результату является способ извлечениякадмия из ксантогенатных кеков, включающий выщелачивание сернокислым 20раствором при нагревании и перемешивании. Кадмий выщелачивают раствором серной кислоты при кислотности50-60 г/л с механическим перемешиванием при Ж:Т= (5-6):1, Процесс выщелачивая ведется при 40-50 С до постоянной кислотности 15-20 г/л, Выщелачивание кеков при таких условиях позволяет получить раствор с содержанием 5"10 г/л кадмия и 10- 15 г/л цинка,а полученный кек имеет следующий состав, Ъ: кадмия 1,5-4,0; цинка 3,7;кобальта 4-8. Квк такого состава складируется на открытой площадке (23.Однако выщелачивать кадмий болееполно не удается, так как при повыше- З 5нии температуры выше 55 С или повышении кислотности ксантогенатный кексворачивается 1, окомковываетсяв асфальтоподобную массу из-эа выделения диксантогена, который смачивает 40кек,Целью изобретения является повышение степени извлечения кадмия,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу извлечения кадмия иэ ксантогенатных кеков, включающему выщелачивание сернокислым раствором при нагревании и перемешивании,выщелачивание пульпы ксантогенатногокека ведут в отработанном электролите 50с окислителем и цинковым огарком при70-90 ОС и соотношении кек:огарок1;(80-160), а остаток от выщелачивания отжнгают в восстановительной атмосфере при 1250-1300 С.Ксантогенатный кек выщелачивают вотработанном электролите совместно сокислителем, что обеспечивает перевод кадмия в раствор, в то же времяпри этих условиях ксантогенат кобальта не разрушается и кобальт в раствор не переходит. Повышенная температура (70-90 ОС) способствует переходу в раствор кадмия и предотвращает флотацню ксантогенатного кека, ва совместное выщелачивание с цинко вым огарком обеспечивает расшихтовкукека в массе огарка и предотвращаетего окомкование, что в конечном итоге обеспечивает извлечение в растворимой при этих условиях значительнойчасти кадмия.Нерастворимая часть ксантогенатного кека переходит в цинковый кек,который затем направляется на восстановительный обжиг при 1250-1300 С,При обжиге труднорастворимые соединения кадмия и цинка восстанавливаютсядо металлов, возгоняются, окисляютсяи улавливаются в виде окислов, которые затем направляются в цинковоепроизводство, а органическая частьксантогенатного кека сгораяет при высокой температуре, Кобальт и другиетруднолетучие металлы остаются в остатке от переработки - клинкере, который направляется в медеплавильное производство.П р и м е р 1, Для опытов взятксантогенатный кек следующего состава, Ъ: кадмий 9,46; цинк 11,9; кобальт 3,2 б,и обедненный кадмиевыйраствор, содержащий 12,2 кг/л кобальта, 130 мг/л кадмия и 134 г/л цинка.Цинковый огарок содержал О, 24 кадмия и 0,012% кобальта, Навеску ксантогенатного кека репульпировали в100 мл обедненного кадмиевого раствора, а затем в необходимой последовательности загружали пульпу ксантогенатного кека, двуокись марганца ицинковый огарок в отработанный электролит объемом 400 мл. Процесс выщелачивания вели в течение 1 ч при 8085 С с механическим перемешиванием,Конечное рН 5,2. Для получения сравнительных данных параллельно проводили опыты по выщелачиванию огарка безксантогенатного кека (опыты 1,3,5),Результаты выщелачивания при раэличной последовательности загрузки компонентов приведены в табл. 1,Из табл, 1 следует, что максимальное извлечение кадмия в раствор получают, когда в отработанный электролит подают пульпу ксантогенатного кека, марганцевую руду и огарок (опыт2) . Кобальт при такой последовательности загрузки компонентов в раствориэ ксантогенатного кека не переходита извлечение кадмия в этом случаемаксимальное,П р и м е р 2, .С целью выяснения оптимального соотношения количества ксантогенатного кека и огаркапри выщелачивании проведены опытыс добавлением разного количества ксантогенатного кека по условиях опыта2, табл. 1, Результаты опытов сведены в табл, 2.Иэ табл. 2 следует, что при соотношении кек:огарок 1:80 (опыт 3) извлечение кадмия в раствор из ксантогенатного кека достигает 77,2%, При1108121 Таблица 1 Получено Загружено в раствор, мг Последовательность загрузкикомпон ентов Содержание врастворе,мг/л Объем раствора, мл Со са 400 12,3 240 400 12,6 430 400 12,7 200 400 12,8 330 400 12,8 240 400 14,1 350 205 299,6 205 299,6 205 299,6 Продолжение табл. 1 Опыт Извлечение в раст.вор кэ ксантогенатного кека, ъ Получено Общее извлечение в раствор,Вес ке- Содержание вка, г кеке,Со. СЙ Со СЙ Со Сд,1 726 Ог 012 Ос 12 4 бс 3 48 г 3 2 52 2 0 065 0,19 11 5 57,4 0 77,2 39 с 0 55,0. 4 ,65,5 0,073 0,24 118 44,1 0 увеличении соотношения кек:огарок1:160 (опыт 2) извлечение кадмия увеличивается незначительно, а присоотношении 1:16 (опыт 3) извлечение кадмия падает до 57,7, т.е.увеличение количества огарка в соотношении кек:огарок не ухудшает выщелачивания кадмия, а уменьшение снижает его извлечение в раствор, т,е,наиболее подходящими условиями длявыщелачивания кадмия иэ ксантогенатного кека является соотношение кек:огарок 1:(80-160),П р и м е р 3, Кек, полученныйв результате выщелачивания в опыте 3(табл 2) и опыте 2 (табл. 1),высушен и )5зашихтован с 40 коксика, Шихта загружена в кварцевую лодочку и прокалена в течение 1 ч при 1250-1300 С втрубчатой печиВ табл, 3 приведены резульаты обжига,Из таблицы следует, что извлечениекадмия в возгоны достигает 97,2.Прокаливание при температуре ниже1250 С не обеспечивает достаточно 1 А, Б, В 10,8 2 А, Г, Б, В 43,4 3 А, Б, В 10,8 4 А, Гр В, Б 43,4 5 В,Б, А 10,8 6 В, Б, А, Г 43 4 3 59,0 0,01 0,18 47,2 полной возгонки кадмия, а увеличениетемпературы выше 1300 С нецелесообразно, вследствие оплавления материала и повышенного расхода топлива.П р и м е р 4. Результаты изучениявлияния температуры выщелачивания настепень извлечения кобальта н кадмияв раствор приведены в табл. 4. Ксантогенатные кеки, характеристики которых представлены в табл 2. (опыты2 и 3), подвергают выщелачиванию винтервале температур 60-90 С в течение 1 ч,Способ извлечения кадмия испытанв лабораторных условиях. Установлено,что степень извлечения кадмия изксантогенатных кеков по предлагаемому способу 76-78, по известному 4550. Таким образом, использованиепредложенного способа переработкиксантогенатных кеков позволяет повысить извлечение кадмия.Экономический эффект от использования изобретения по сравнению спрототипом состоит 203 руб. от переработки 1 т ксантогенатного кека,1108121 Продолжение табл.1 1Общее извлечение в раствор,% Получено Извлечение в раст вор из ксантогенахного кека, ъ Опыт С,держание вкеке,оес кеСоСЙ Со Сй Сс Со 5 52,2 0,01 0,16 47,2 48,8 45,4 1,5 38,0 6 55 к 6 0078 025 12,9 Примеч аниеУсловия опытов. Объем отработанного электролитаТемпература выщелачиванияПродолжительность выщелачиванияКомпоненты, А-Обедненный кадмиевый растворБ-ПнролюзитВ-Цинковый огарокГ-Ксантогенатный кек 400 мл80-85 С1 ч100 мл2 г80 г1 гица 2 Табл Получено Загружено Опыт Соотношение кек:огарок аствор, мг/л Объем ммПиро Содержание в лю- ксантогенатзит,гном кеке, мг Ксантогенатныйкек, г Со Сй Со Сй) 2 10,8 205 400 12,3 240 2 27, 1 252,3 400 12,6 340 2 1:160 0,5 2 43,4 299,6 400 15,3 420 3 173, 8 678,0 400 16, 4 930 5 326,8 1151 400 16,6 1530 10 Продолжение табл. 2 Общее извлечение в раствор, ВСо СЙе 1Извлечение иэ ксантогенатного кека, Ъ Получено Опыт Вес кека, г Со СЙ 48,3 46,2 18,4 54,0 0 78,2 14,0 57,4 3,7 77,2 3,7 54,8 1,0 57,7 2,0 53,1 0,5 54,2 П р и м е ч а н и еУсловия опытов. Объем отработанного электролитаВес цинкового огаркаОбъем объединения кадмиевого раствораТемператураВРемяКонечное рН 3 1:80 4 1: 16 5 1:8 72,6 0,012 0,12 71,5 0,014 0,13 68,0 0,047 0,15 66,0 0,18 0,36 78,0 0,29 0,54 400 мп80 г100 мл80-85 С1 ч5,21108121 Таблица 3 Извлечениекадмия в возгоны, Ф Получено Загружено Извлечениекадмия, Ъ Вес кека, г Вес клин Кадмий кера, гВ мг%мг 95,9 4,1 4,3 0,008 О, 007 68 0,15 52,2 О, 19 54,4 104 97,2 2,7 2,8 98 39,1 Таблица 4 Загруженораствор,мг Извлечениев раствор иэксантогенатногокека, Ъ Получено Общее извлечение в раствор,Ъ Содержаниев кеке, Ъ Вес кека, г Содержание в растворемг/л бъем раствора,Со Сс 1 Со Сд Со Сс Со Сс Со Сд 60 10, 8 205 400 10, 5 20 1 78,0 О, 01 О, 15 38,9 60 43,4 299,6 400 10,5 312 77, 0,052 0,2 9,7 70 10, 8 205 400 1 1, 7 233 71, 2 О, 012 О, 14 43, 5 70 43,4 299,6 400 13,2 386 70,3 0,048 0,17 12,2 39,2 41,6 0 46,9 45,4 51,5 1,8 64,6 90 10, 8 205 400 12,3 240 726 О 012 0,12 45 6 46,8 90 54,4 299,6 400 15,3 420 680 0,017 О, 15 14,1 56,1 3 7 76,1 П р и м е ч а н и е. Условия опытов. Объем отработанного электролитаЧ-Беднокадмиевого раствораКсантогенатный кекПиролюэитЦинковый огарокВремяКонечное рН Температура,еС Составитель Д,КривошеинРедактор Т.Колб Техред Т. Фанта Корректор А, Ильин Заказ 5841/19 Тираж 603 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5