Способ осаждения цветных металлов из сульфатных растворов

(5 ц 4 С 22 ИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ески 2. Способ по п. 1,щ и й с я тем, что ввфата кальция осуществл3. Способ по и. 1,щ и й с я тем, что враствор вводят сульфатдерживая молярное отниона в растворе к ионутиосульфате, равное 14 Способ по и. 1 чаю - иосуль-40 С. л дение чаю ый ульфа натршение каль0-1, 5 т л я, под- сульфат ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(7 1) Иркутский ордена Трудового Красного Знамени политехнич й институт(56) Авторское свидетельство СССР У 704232, кл. С 22 В 23/04, 197.Авторское свидетельство СССР У 810844, кл. С 22 В 23/04, 1979, (54) СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ. (57) 1.Способ осаждения цветных металлов, например меди, никеля и кобальта, из сульфатных растворов, включающий введение тиосульфата . кальция, нагревание, выдерживание при перемешивании и отделение сул фидов цветных металлов от раствор о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, целью удешевления процесса, перед нагреванием смесь сульфатного рас вора и тиосульфата кальция выдерж вают при перемешивании и отделяют о ичаю щ и й с я тем, что сульфид меди от о деляют при 80-95 С,1193 Изобретение относится к гидроме-таллургии цветных металлов, в частности к технологии осаждения этих металлов из растворов в виде сульфидов. 5Цель изобретения - удешевление процесса.П р и м е р 1 (известный). Проводят выделение никеля из 1 л раствора следующего состава, г/л: 1 О никель 7,0, кобальт 0,25, железо17,5, сульфат-ион 42,0. Осадитель(раствор тиосульфата кальция) содержит, г/л: тиосульфатная сера 82,0, кальций 51,3. 15Сульфатный никельсодержащий раствор нагревают в автоклаве доо135 С, после чего вводят 235 мл осадителя (из расчета 2,4 моль тиосульфата кальция на 1 моль никеля 20 и кобальта). Смесь выдерживают прио135 С и перемешивают в течение40 мин, после чего охлаждают и фильтруют. В результате опыта получают раствор с концентрацией никеля 25 0,02 г/л, кальция 0,2 г/л. Осадоксодержит,Е: никель 11,35; кобальт0,6 кальций 10,5.Выход осадка 61,7 г, извлечениеникеля и кобальта в осадок составляет 99,65 и 96,27 соответственно.П р и м е р 2 (првдлагаемый). Состав сульфатного раствора и реагента-осадителя и их расход такой же,как в примере 1.Сульфатный раствор и реагент-осадитель смешивают при комнатной темопературе (20 С), после перемешивания и в течение 10 мин осадок (гипс) отфильтровывают и промывают 100 мп воды. Фильтрат объединяют с промывны. ми водами, нагревают в автоклаве до135 С, после чего перемешивают вОтечение 40 мин.Сульфидный осадок отфильтровывают. Раствор после осаждения содержит 0,018 г/л никеля (извлечение 99,663), извлечение в осадок кобальта 96,37Выход гипса составляет 45,0 г, выходсульфидного осадка 16,7 г. Составсульфидного осадка,7: никель 41,97 кобальт 1,45, кальций 0,7, железо 2,2.П р и м е р 3. Проводят вьщеление,меди иэ 1 л раствора следующего сос 173 гтава, г/л: медь 5,8 железо 10,5магний 1,6, сульфат-ион 33,2, рН 3.Состав осадителя такой же, как в при 1мере 1, расход 105 мл (из расчета1,5 моль тиосульфата кальция на1 моль меди).Сульфатный раствор и реагент-осадитель смешивают при комнатной темопературе (20 С). После перемешиванияв течение 10 мин отделяют фильтрацией осадок гипса и промывают 100 млводы. Фильтрат объединяют с промывны-оми водами, нагревают до 90 С и выдерживают при перемешивании в течение15 мин, после чего отфильтровываютосадок сульфида меди.Выход гипса составляет 22,8 г.Выход сульфидного осадка 9,5 г.Извлечение меди 1007. Сульфидный осадок содержит, 7: медь 61,2, железоО, 1 кальций 1,2,П р и м е р 4. Выделение цветных металлов ведут из 1 л раствора ,следующего состава, г/л: никель 7,0;медь 2,0; железо 1,7; сульфат-ион17,7, рН 3.Состав осадителя такой же, какв примере 1, Расход осадителя2,3 моль на 1 моль цветных металлов.В. никельсодержащий раствор вводят60 г десятиводного сульфата натрия.В результате концентрация сульфатиона в растворе составляет 35,6 г/л,что соответствует молярному отношению сульфат-иона в никельсодержащемрастворе к иону кальция в осадителе, равному 1,23. Затем в сульфатный раствор при различных температурах вводят тиосульфат кальция.Смесь подвергают перемешиванию втечение 10 мин, после чего отфиаьтровывают осадок гипса и промывают его100 мл воды. Фильтрат и объединенныепромывные воды нагревали до заданнойтемпературы и перемешивают в течение 15 мин, после чего отфильтровывают осадок сульфида меди. оФильтрат. нагревают до 135 С и перемешивают при этой температуре в течение 40 мин, затем отфильтровывают осадок сульфидов никеля и кобальта. Условия опытов и результаты эксперимента приведены в табл. 1.о о 1 л 1о 1мл 3 о л ф ч вч о 6 Ъ щФ В . В р еФ щФ ол Е 10 сФ1193173 бВ полученный сульфатный растворпри 20 С вводят смесь в течениео10 мин, отделяют фильтрацией гипси промывают его водой (100 мл).Фильтрат и объединенные промывныео;воды нагревают до 135 С и выдерживают при перемешивании в течение;40 мин, затем отделяют осадок сульфидов никеля и кобальта,10Условия эксперимента и составыосадков сведены в табл. 2. Таблица 2 Выход ХМолярное отно+шение ЯО. Са Выход сульфидньго концентрата, г Предлагаемый по примеру 5 46,5 0,6 5 0 69,8 31,7 41,5 0,9 56,0 76,0 25,7 1,0 76,4 25,2 92,5 1,25 24,9 76,6 128,5 143,0 25,0 76,6 101,2 Известный Продолжение табл.2 Способ Извлечение, 7 Со е Предлагаемый по примеру 5 98,2 2280 0,2 99,6 98,0 33,0 99,5 98,4 40,7 99,6 98,2 41,5 99,5 98,2 41,9 1,21 О,5,15,5 19 0,32 вестный. 9937 8 17,5П р и м е р 5, Осаждение медй из 1 л раствора, содержащего, г/л: никель 10,5кобальт 0,38 железо 5,4; сульфат-ион 26,5, рН 3,2. Состав осадитепя такой же, как в приме ре 1, расход 352 мл (2,4 моль тиосульфата на 1 моль никеля и кобальта). В сульфатный.раствор вводят при перемешивании различные количества десятиводного сульфата натрия,Способ РасходЯа 80 10 Н 0 Состав концентрата, 7173 1193 Составитель Л.РякинаТехред Л,Микеш Редактор Н.Яцола Корректор С. Шекмар Заказ 7232/27 Тираж 582 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7Как видно из табл, 1, осаждение двухводного гипса осуществляется при 0-40 С. Показатели способа праквтически одинаковы во всем укаэанном температурном диапазоне. При более высокой температуре (50 С) осаждаетося смесь гипса и ангидрщта(Са 80 "0,5 Н 0). Кроме того, в осадке содержится медь, что снижает ее извлечение в селективный сульфидный 1 О продуктОсаждение меди целесообразно осу. ществлять при 80-95 С. При меньшейотемпературе (75 С) снижается иэвлечеоние меди в селективный концентрат, .: Б а никелевый концентрат загрязняется медью. При повышенной температуре (100 С) наблюдается соосаждение никеля с медью, т.е. снижается селек= тивность. Кроме того, при повышенной температуре (100 С и выше) требуется осуществлять процесс в герметичной аппаратуре. Из табл. 2 видно что при молярном отношении сульфат-иона в никель 8содержащем растворе к иону кальция в осадителе, меньшем 1,0, гипс частично переходит в сульфидный осадок, загрязняя его. Отношение сульфат- иона к иону кальция 1,0-1,5 обеспечивает получение высококачественных сульфидных осадков. Увеличение указанного соотношения свыше 1,5 не приводит к дальнейшему улучшению качества осадков и ведет к неоправданному расходу сульфата натрия и повышению минерализации сбросных растворов.Использование изобретения позволяет выделять из сульфатных растворов богатые селективные концентраты (медный - с содержанием меди до 607.,3никелькобальтовый - с суммарным содержайием никеля и кобальта 40-457), при использовании нетоксичного и относительно недорогого осадителя - тиосульфата кальция. Попутно получают высококачественный товарный гипс в количестве 6-7 т на 1 т никеля в концентрате.