Способ извлечения цинка и меди из полупродуктов переработки цинковых руд

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К.О,Кол В.В.На 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКАИЗ ПОЛУПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИВЫХ РУД(57) Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, аименно к способам выщелачивания водно-аммиачными растворами. Цель изобретения - селективное извлечениецинка и меди и повышение степениих извлечения из шлака производствацинковых белил. Выщелячивание полупродуктов переработки цинковых руд,преимущественно шлака. производствацинковых белил, проводят в 2 стадии.На первой стадии извлекают цинк раст.вором хлорида аммония и аммиака приих отноиении 1,35-2,25 и отношенииаммиака к цинку в полупродукте 0,91,5 и Т;Ж = 1(5-15), на второй стадии извлекают медь путем промывкишлака после Фильтрации циркулирукщцмраствором, содержащим 3-5 Х аммиака,до концентрации меди 2,0-3,6 г/л.2 табл.20 Основные резулътаты эксперимен 55 тов, характеризующие апробацию способа в лабораторных условиях, представлены в табл.1 и табл,2,Изобретение относится к гидро- металлургии цветных металлов, а именно к способам выщелачивания водно-аммиачными растворами.Цель изобретения - селективное извлечение цинка и меди и повьппение степени их извлечения из шлака производства цинковых белил.Способ осуществляют следующим 10 образом.Шлак - отход производства цинковых белил, измельчают до размера частиц 0,5-2 мм, помещают в реактор и смешивают с раствором вьпцелачива ния, состоящим из хлорида аммония и аммиачной воды при соотношении хлорида аммония к аммиаку, равном 13-2,25, и аммиаку к цинку в шлаке Сф,5, количество которого соответствует заданному отношению Т:Ж 1:5-1; 15. Процесс вьпцелачивания протекает при комнатной температуре и перемешиваниив течение 2-4 ч.По окончании вьпцелачивания суспен зию передают на фильтр. Осадок на фильтре промывают раствором, содержащим 3-57 аммиака доконцентрации меди 2,4-3,6 г/л.П р и м е р 1. Ылак производства 30 цинковых белил массой 100 г со средним содержанием компонентов, %: 7 п 47,8; 83,02 24,3; Си 1,3; М 8 4,9; Ре 1,7; Са 2,2, измельчали до размера фракции 0,5 мм, помещали в реактор с перемешивающим устройством и обработали раствором хлорида аммония и аммиачной воды при соотношении хлорида аммония и аммиака 1,35 и аммиака к цинку в шлаке 1,05, что 40 соответствует концентрации хлорида аммония 6,7%, концентрации аммиака 57. при. Т:Ж=1:10 в течение 4 ч,В результате выщелачивания получен раствор, содержащий 43,7 г/л Еп и не содержащий меди. Степень вьпцелачивания Еп 91,8%. Осадок после отделения фильтрата с влажностью 30,3% промывали аммиачной водой 4% МН в количестве, равном 5,0 массам исходного шлака. В результате второй50 стадии вьпцелачивания получен раствор, содержащий 2,5 г/л Си при2 ф степени вьпцелачивания меди 95%. Из приведенных примеров видно,что соотношение хлорида аммония иаммиака значительно влияет на селективность извлечения цинка. Повышение концентрации аммиака при постоянной концентрации хлорида аммония6,7% приводит к уменьшению степениизвлечения меди и при достижении5% аммиака (отношение МНдС 1/БНэ 1,35)в растворе (опыт 3), медь практически не извлекается, по цинку в этотмомент достигается степень извлече"ния 92,8% при условии отношенияИН,/Кп 1,87, т.е. при Т:Ж=1:10. Дальнейшее увеличение концентрации аммиака (примеры 4,5) до 137. увеличивает степень извлечения меди до97,7%, однако при этом снижаетсястепень извлечения цинка до 57,4%,Повышение концентрации хлоридааммония и увеличение отношенияИН С 1/МН 3 до 2 при постоянном отношении МНз/Еп очень незначительноувеличивает степень извлечения цинка, но при этом в раствор переходитдо 15% меди, содержащейся в шлаке(пример б). Раствор с соотношениемКН 4 С 1/БНз 1,35 селективно и с достаточной полнотой вьпцелачивает цинкиз шлака с содержанием цинка 47,87,т,е, при отношении ИНз/Еп 1,05, степень извлечения 91,8% (пример 7).Увеличение отношения ИНС 1/ИН доз3 при отношении ИН /Еп 1,05 не даетселективности извлечения и полнотывьпцелачивания цинка (пример 9). Степень извлечения цинка 89,6%, а меди48,1%.Одновременное повышение концентраций аммиака и хлорида аммония до10%, т.е отношение 1,0 дает невысокую степень извлечения цинка 86,47при отношении 11 Н/Еп = 2,09, селективность при этом не достигается,так как.медь выщелачивается из раствора на 71,3%,Опыт 12, проведенный при оптимальных параметрах по хлориду аммония и аммиаку (отношение 1,35), нопри количественном соотношенииИНз/Еп 0,94, что соответствует Т:Ж==1:5, дает низкую степень извлечения цинка, но обеспечивает селективность.В опыте 13 опытные условия поотношению компонентов в начальномрастворе и повьппенное количественное отношение МНз/Еп 2,81 вызываетз 14443глубокое извлечение цинка (на 95,2%)при незначительном вьпцелачиваниимеди (6,7%).Опыт 14 свидетельствует о том,что критическим является отношение5МНзйп 0,9, ниже этого предела сни,жается степень выщелачивания цинка.Результаты опыта 16 также, каки опыта В 13, свидетельствуют. о том,что повышенное Т:Ж ) 1; 15 при .достаточно высокой степени вьпцелачиванияспособствует образованию разбавленных растворов.Результаты выщелачивания на второй стадии, проведенные на шлакеоптимальных опытов первой стадии,свидетельствуют что ниже 3% ИНз использовать аммиачную воду нецелесообразно, так как не полностью вымывается медь (опыт:1), увеличениеконцентрации ИНз более 5% при постоянстве расхода аммиака вызываетуменьшение степени вьпцелачиваниямеди (опыт 16).Оптимальные концентрации лежат в пределах 3-5% ИН , вэтом случае растворы вьпцелачиваниясодержат от 2,5 до 3,6 г/л Сц",что соответствует количеству аммиачной воды, взятой на промывку 4,5 гна 1 г сухого шлака. Опыты 3 и 4,проведенные в оптимальных условиях,обеспечивают степень вьпцелачивания95-97%. 794Предлагаемый способ селективного извлечения цинка и меди из шлака производства цинковых белил обладает; техническими преимуществами перед базовым объектом. При этом шлак не используется для получения цинка и меди или их оксидов, а находит применение только в качестве строительного материала при создании нулевых циклов промышленных зданий или при строительстве дорог в качестве подготовки к асфальтобетонному покрытию.Преимущества изобретения по сравнению с известным способом заключаются, во-первых, в отсутствии необходимости использования сульфида ам ф мония для селективного извлечения цинка, который по известному способу теряется безвозвратно, во-вторых, предлагаемый способ дает возможность селективного извлечения цинка и меди из отходов, содержащих значительные количества цинка в меди, в-третьих, способ проще, так как требует только одну фильтрацию, а выщелачивание меди осуществляется прямо на фильтре, что исключает дополнительную репульпацию осадка, в-четвертых, растворы, образующиеся на обеих стадиях выщелачивания, достаточно концентрированы, что позволяет их перерабатывать беэ дополнительной упарки известными приемами.35 40 55 Было проведено сопоставлениепредлагаемого и известного способов,Известный способ имеет существенный недостаток, заключающийся в том,что для подавления одновременногос цинком вьпцелачивания меди расходовался дополнительный реагент-сульфид аммония, который теряется без"возвратно. Реализация способа дляшлака производства цинковых белилдала неудовлетворительные результаты. Проведение первой стадии процесса при концентрации аммиака 5%и 0,03% сульфида аммония при Т:Ж==1: 17,5 степень извлечения цинкане превысила 20,2%, степень извлечения меди составила 5,6%. На второйстадии при выщелачивании раствором,содержащим 17,5% аммиака, степеньизвлечения цинка 37,8%, а по меди16,8%. Формула изобретения Способ извлечения цинка и меди из полупродуктов переработки цинковых руд, преимущественно пирит- ного огарка, включающий двухстадмйное водно-аммиачное выщелачивание, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью селективного извлечения цинка и меди и повышения степени их извле" чения из шлака производства цинковых белил, на первой стадии извлекают цинк раствором хлорида аммония и аммиака при их соотношении 1,35-2,25 и отношении аммиака к цинку в полупродукте 0,9-1,5 и Т:Ж=1;(5-15), на второй стадии извлекают медь путем промывки шлака после фильтрации циркулирующим раствором, содержащим 3-5% аммиака до концентрации меди 2,0-3,6 г/л.444379 ол в 1 в в сч ееъ еО аЪо м мв с а в в еМ Л Л Ое ео СЧМее Ф ГЪ СЧ аЪагФ вм сч с всчеЪ ф аОеОе сЪ е- сч СЪ ееео ее еЕЪ м е- л а в вео Ое ф М есъ ф ф л гъ (Ъ . 0 в О О Ое Ое фое еь СЧ есЪ л лво, гъ в егса счСЪ о о о о о ое- е е ееЪ ееЪ е е л л съ г ф со о фа вв ,Ф е- е- еОе Ое в Ое в в о оеО (О Со ге Оеоф ф в л ев ф ф есъ есъ еО м сча а ео сО сч сч а аео Л ео СЧ ее СЧ есЪ съ ееъ есъ м гъ счве СЧ е(Ъ есЪ Мв а о ееЪ ееЪ ееЪ г мо л сч а в сас сч в со сч сч е аъ о аъ с в сО еО Л 0 л в в еО еово О О О О ф СЧвва в в в ееъ ео ег (Ч т ееъ аъ егс о о в а (ееЕ е(Ъ о см ф ф (ге сч м О, еГСее еео сч м(ч Л еа фваО СЧ ео Ое СЧа в в1 а о о р о о а вф еол ееъм севе(Ъ фл Ф)л с о;.- ф .с а л о с о е о о л л л сч СО ол о о о л л л ФЮ о о л л сЧ сч сс л сЧ