Способ переработки медных шликеров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК С 22 В 3/О ОБРЕТЕН еталлур гниМеталлургия др, -Цветс. 18-21. е АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРОЮ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ СЕИД(71) Химико-металлургический институт АН КазССР(56) 1. Гудима Н.В., Яейн Я.П.Краткий справочник по мцветнык металлов. М1975, с. 265-267.2. Полывянный И.Р. иные металлы", 1966, Р. 2,ЯО, 3134616(54) (57) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕДНЫХ ШЛИКЕРОВ путем. плавки, о т л и ч а ю. щ,и й с я тем, что, с целью вывода мышьяка в нетоксичной сульфидной форме и упрощения процесса плавки, шликеры предварительно, обжигают в нейтральной атмосфере вприсутствии сульфида натрия, взятого в отношении к мышьяку (0,9-1,2): 1 при 400-600 С в течение 45-90 мин а затем выщеф олачивают водой при 60-90 С и отношении Я:Т =. (3-5):1 с последующим вццелением мьзпьяка из раствора в виде сульфнда.30 1 11346Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к переработ ке медных шликеровр образующихся при рафинировании чернового свинца.Известен способ переработки мед 5 ных шликеров путем их плавки в отражательных печах с добавкой железного скрала, кварца, соды в присутствии коксика. В результате получают черновой свинец, штейн и шпейзу, в которой концентрируется иьюьяк 1 .Недостаток этого способа - низкая селективность при разделении свинца и меди и перевод иппьяка в полупродукт, требующий отдельной переработки.Наиболее. близким по технической сущности и достигаемоМУ результату к предлагаемому является способ переработки медных шпикеров путем плавки. Плавку шпикеров ведут с. добавкой сульАидного свинцового концентрата соды и коксика. В результате планки получают черновой свинец штейн и шпеизур В КОТОрую 25 переходит основное количество мышьяка. Нпейзу подвергают конвертированию, в результате которого мышьяк в виде трехокиси и арсенатов свинца и цинка концентрируется в выпях. Эти пыли частично возвращаются в шахтную свинцовую плавку, откуда мьппьяк вновь попадает в черновой свинец, а частично перерабатываются с вЫводом мышьяка в оуме арсенатов я арсенитов кальция 2. 35Недостатки известного способа - перевод мьппьяка в промежуточный продукт - шпейзу и вывод его в дальнейшем в виде токсичных арсенатов и арсенитов кальция, требующих значи- .4 О тельных затрат на захоронение.Целью изобретения является вывод мьппьяка в нетоксичной сульфидной Форме и упрощение процесса плавки.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработ. ки медных шликеров путем плавки, шликеры предварительно обжигают в нейтральной атмосфере в присутствии сульФида натрия, взятого в отноше нии к мышьяку (0,9"1,2):1 при 400- 600 С в течение 45-90 мин, а затем, выщелачивают. водой при 60-90 С и0 отношении Ж:Т = (3-5):1 с последующим выделением мьппьяка из раствора 55 в виде сульида.Опыты проводились со шликерами Усть-Каменогорского свинцово-цинко 16 2вого комбината (УКСЦК) следующегосостава, Х; С 22,97; РЬ 34-11;ге 0,7; 5 34,19; Лру 5,45,Влияние температуры обжига настепень извлечения мышьяка в растворприведено в табл. 1.Обжиг вели в нейтральной атмосфере при следующих условиях: продолцжительноеть 1 ч, расход сульиданатрия к мышьяку 1,1:1. Условия выщелачивания: продолжительность 1 ч,температура 70 Ср Ж:Т = 5:1,На основе данных табл, 1 оптимальной температуро."1 обжига следуетсчитать 400-600 С.оДля выбора оптимального расходасульАида натрия проведены опыты, результаты которых приведены в табл.2,оУсловия обжига: температура 500 Спродолжительность 1 ч. Условия выщелачивания: продолжительность 1 ч,температура 70 С, Ж:Т = 5: 1.Из табл. 2 видно, что высокое извлечение мышьяка в раствор достига-:ется при расходе сульйида натрия кмьппьяку (О9-1, 2): 1В табл. 3 приведены данные повлиянию продолжительности обжига настепень извлечения мышьяка в раствороУсловия обжига: .температура 500 С,lрасход сульида натрия к мышьяку1, 1:1. Условия выщелачивания аналогичны предыдущ.и опытам.Согласно данным табл. 3, извле.чение мьппьяка в раствор свыше 97 Х .достигается при продолжительности45-90 мин,Результаты опытов по влиянию температуры выщелачивания на степеньизвлечения мьппьяка в раствор даны втабл. 4.Условия обжига: температура 500 С,орасход сульида натрия к мышьяку1, 1: 1, продолжительность 1 ч, Условия выщелачивания: продолжительность1 ч, Ж:Т = 5:1.Данные табл. 4 показывают, чтооптимальной температурой выщелачивания является 60-90 С,оО влиянии отношения жидкого ктвердому.(Ж:Т) в процессе выщелачивания на степень удаления мышьяка враствор можно судить по даннымтабл, 5, полученных при следующихусловиях обжига: температура 500 С,орасход сульида натрия.к мышьяку1, 1:1, продолжительность 1 ч. Условия выщелачивания: продолжительность1 ч, температура 70 С.3 11346Результаты табл. 5 показывают, что оптимальным отношением жидкого к твердому является (3-5): 1.Влияние различного сочетания параметров предлагаемого способа на извлечение мышьяка из шликеров приведено н табл. 6.П р и м е р 1. Иликер, содержащий, Е: медь 22,97; свинец 34,11, железо 0,7; серу 34,19; мьппьяк 5,45, 1 О крупностью 0,2 мм перемешивают с сульФидом натрия (100 г шликера + 6, 1 г сульФида натрия, т.еотношение сульФида натрия к мышьяку 1,1:1) и выперживают в течение 1 ч при 15 500 С в токе аргона в трубчатойоэлектропечи.Полученный в результате обжига спек подвергают водному выщелачиванию.при 70 С в течение 1 ч при отношении И:Т = 5:1, Степень извлечения мЫшьяка в раствор составляет 97,67 Мышьяк осаждают из раствора ,в виде сульФида путем нейтрализации серной кислотой до рН = 2-3. Степень осаждения мьппьяка нз раствора 98,27.П р и м е р 2, Условия обжига и выщелачивания аналогичны примеру 1. Расход сульФида натрия к мышьяку составляет 0,9:1, т.е. 100 г шликера смешивали с 4,9 г сульФида натрия, Степень извлечения мышьяка в раствор составляет 95,73.П р и м е р 3, Условия обжига и вьпцелачивания аналогичны предыдущим примерам. Расход сульФида натрия к мышьяку составляет 1,2;1, т.е. брали 100 г шликера и 6,6 г сульфи 450 600 500 300 350 400 91,3 93,2 95,2 95,7 97,6 97,6 Таблица2 0,8:1 0,9:1. 1,0:1 1,1:1 1,2;1 1,4:1 90,2 . 95,7 96,0 97,6 . 97,6 97,4 ОТемпература обжига, ,С Степень извлечения мышьяка в раствор, 7 Расход сульФида натрияк мышьяку Степень извлечения мышьяка в раствор, Х16 4да натрия. Степень извлечения мышьяка в раствор составляет 97,67После предварительного удаления мышьяка как, содержащий свинец и медь, направляется на электроплавку для дальнейшей переработки.К преимуществам предлагаемого способа по отношению к прототипу относятся вывод мьппьяка в нетоксичной сульФидной Форме и упрощение процесса плавки медных шликеров после удаления мьппьяка. Получаемый по предлагаемому способу сульФид мьппьяка в 5-6 раз богаче по мышьяку, чем некондиционный арсенат кальция, а плавленная Форма сульфида в 3 раза меньше по объему арсенатных осадков, . т.е. при прочих равных условиях затраты на захоронение 1 т мышьяка в виде сульФидов в 15-18 раз меньше, чем в виде некондиционного арсената кальция. Приравнивая затраты по прототипу на переработку шпейзы ко всем затратам по предлагаемому способу, представляет экономически целесообразным применение предлагаемого способа эа счет значительной экономии на захоронении мышьяка. При этом также в значительной мере сокращается заг". рязнение окружающей среды токсичными соединениями мышьяка, эФФект от которого не поддается расчету. К тому же получаемый сульФид иышьяка вдальнейшем может служить сырьем для получения из него товарных сое-; дииений мышьяка.1134616 Таблица 3 90 60 ЗО 15 96,2 .97,6 97,4 95,6 Таблица 4 ФТемпература выщелачивания, С 20 80 70 60 70,8 Т а б л и ц а 5 6:1 3:1 Отношение Ж:Т " 4:1 5:1 2:1 87,5 88,1 96,2 96,8 97,6 97,4 Таблица 6 3: 94,2 6 0,9:1 Я 5 4:1 2 0 6 5 4 95,2 9:1 0 4 47 1,1:1 7 3: 6 00 5 50 0 97,1,2: Продолжительность обжига, мин Степень извлечения мышьякав раствор, Х Степень извлечениямышьяка в раствор, Х Степень извлечениямышьяка в раствор, Х 0,9:1 1:145 4:1 97,6 600 1,1:1 90 3:1 60 97,0 600 1,2:1 60 Заказ 10034/25 Тираж 582 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делай изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель П.Тутин Редактор М.Бандура Техред Т.Фанта Корректор В.Синицкая