Способ переработки цинковых концентратов

(21) 43534 (22) 30. 12 (46) 23. 12 (71) Всесо ский горно цветных ме (72) И.И.Э мин концентрантенсифика ст щения прямого извлечения цинка надии вьпцелачивания и упрощениенологии очистки цинкового расот железа. Сульфидный цинковыйоцентрат выщелачивают при 90-100 Св растворе с исходным содержаниеной кислоты 250-430 г/л в привии железа (111), Иэ растворащелачивания при охлажпении крзуют сульфат железа и цинка.окисляют прокаливанием кристаокислительной атмосфере при 5а огарок вьпцелачивают водой ицышковым раствором, и раствор откристаллизации награвляют навание сульфидного концентратковый раствор на очистку от примес5 табл техтвораконаучно-исслургически дователь институт А.Коэьычева м с сутстот выЖелезо ллов в 50-650 С /или вьпцел ачиМа, а циниснеобходимое по стехиометрии на -ок ление сульфидов цинка и свинца в 1,3 раза, Отделяют раствор от кека, которьп направляют на извлечение сви ца гидрометаллургическим путем, Растьвор охлаждают до 5-20 С, при этом в осадок выпадает смесь сульфатов желе за и цинка. Кристаллы отделяют от ма точного раствора, который направляют на выщелачивание. В окислительной атмосфере при 550-650 С прокаливают осадок кристаллов с регенерацией ок ".лителя - окиси железа и серной кислоты, Огарок вьпцелачивают водой и/или раствором сульфата цинка.остаток от выщелачивания огарка воэИзобретение о металлургии, в ч ке бедных и труд носится к цветнои стности к перерабообогатимых Руд центраЦелью и про эвле н прямо аии вьпцелач очистки Спосво ос разом.Сульфидный щелачивают и с исходиьи с ты 250-430 г (111) в коли онцентв растернойтствии цинковыйи 90-100 Сдержанием ореисложелеэм и в вьппающ тв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ЖНТ СССР 53) 665,536(088,8)56) 2 есочвИ 1 Р, ес а 1, Нус 1 гощеу, 1979, ч, 4, Р 2, р.169-184Патент ФРГ Нф 3241740,л, С 22 В 19/22, 1982.) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКОВИХ КОНТРАТОВ 57) Изобретение относится к цветной еталлургии, в частности к переработе бедных и труднообогатимых руд ния является интена за счет повьппения ия цинка на стадии прощения технологиираствора от железа, вляют следующим об 2в, Цель изобретения - я процесса эа счет по40 вращают нд сернокис.Отное вьпцелдчивдние для окисления новых порции концентрата, Раствор, содержащий небольшое количество примесей (Ге(11)Мпи другие), после цементационной очистки направляют на электролиз для получения металлического цинка,Способ применим как для сульфидныхцинковых, так и для бедных и трУднообогдтимых коллективных цинковых концентратов сульфидных, сульфидно-окисных, окисных и карбонатных,П р и м е р 1. Проводят переработкуцинковых концентратов по предлагаемомуспособу с вьпцелачиванием при разных 15температурах и исходной кислотности,50 г сульфидного концентрата, сс, -держащего, Х: цинк 16,3, железо10,58; свинец 4,1, сера 20,6, медь0,22; вьпцелачивают при разных температурах и исходной концентрации серной кислоты 300 г/л в течение 4 ч сдобавлением 30 г ЕеОз, соблюдая соотношение )ц:Т=5:1, и Фильтруют.Полученные результаты приведеныв табл,1.Из табл. видно, что осуществление вьпцелачивания лри температурах ниоже 90 С приводит к заметному "меньше-нию прямого извлечения цинка в раствор. При 90-100 С Оно составляет94,5-98,287 а при 70 С - 71,9 Х.50 г концентрата того же .остава вьпцелачнвдют при разных значенияхисходной кислотности, Ж:Т=1, температуре 95 С, добавляя 30 г Окисижелеза, в течение 4 ч и Фильтруют,Влияние исходной кислотности настепень извлечения 1 в 1 нка в растворепоказано в табл, 2,Как видно из табл 2, вьпцелачивание целесообразно проводить при исходной концентрации кислоты 250430 г/л, В этом случае достигается 11 О .статочно высокая степень извлеченияцинка в растор 94,6-96,.43.В совокупности укаэанные температурные интервалы и высокие значенияисходной концентрации серчой кислоты дают возможность достичь прямого.50извлечения цинка в ; астнор 94,.6-98,28:П р и м е р 2. Проводят зьпцелачивание концентрата (состав дндлогь 1 енпримеру 1) при Ж:Т=5:1, температуре95 С, кислотности 300 г/л в течениеа554 ч с добавлением 30 г окиси железа ифильтруют. Фильтрат охлаждают до 15 С,отделяют выпавшие при ахлджении кристаллы, раствор подкрепляют серной КИСЛОтой ДО 11 СХОЛНОГО ЗН;1 ЧЕ . ,. КИСН, " - нОсти и повторно ислолъзую 1 н ци 1е вьпцелачивдния,Зависимость степени извлечения в растор цинка и железа от количества оборотов показана в табл,3.Использование вьпцелачивающего раствора слабо сказывается на показателях железа и цинка. Уже после первого оборота состав вьпцелачивающего раствора стабилизуется и содержание цинка в нем находится на уровне 54,8 г/л, железа - 145 г/л.П р и м е р 3, Проводят по предлагаемому способу совместно кристаллизаОцию цинка и железа при 15 С и разных значениях кислотности. В качестве исходного используют раствор, полученный в соответствии с примером 2, содержащий 145 г/л железа и 54,8 г/лцинка, Кислотность варьируют добавлением концентрированной серной кислоты,Полученные данные приведены втабл.4,При кислотности раствора более60 г/л происходит совместная кристаллизация сульфатов железа и цинка,что отвечает исходным концентрациямсерной кислоты при вьпцелачивании выше 250 г/л. В этом случае в кристаллы переходит более 13,8 Я цинка и19,37 железа,П р и и е р 4, Проводят окислениежелеза в кристаллах (полученных какпоказано в примере 3) прокалкой пригдэных температурах в окислительнойатмосфере,50 кристаллов, содержащих,Х: цинк7,4, железо 24,0, сера 18,7, прокапивают при разных температурах в интервдле 500-100 Г я течение 4 ч с пподувОкой воздуха, улавливанием высококонцентрированных газов для сернокислотноко производства.Влияние температуры прокалки настепень окисления железа показано втабл. 5.Как видно из табл.5, оптимальньпч условием прокалки является температурный интервал 550-650 С, при этом достигается максимальное окисление железа с преимущественным разложением его сульфата.П р и м е р 5. Проводят вьпцелачивание огарка по предлагаемому способу Ьводой и раствором сульфата цинка.50 г кристаллов (состав аналогичО но примеру 4) лрокаливают при 650 С в течение 4 ч, а затем огарок выщелара от железа. Способ переработки цинковых концентратов, включающий сернокислотноевьпцелачивание в присутствии железа(111),кристаллизацию сульфата железа(11)израствора от вьпцелачивания, окислениежелеза с повторным использованием егоокисленной формы и очистку цинковогораствора от примесей, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса за счет повышенияпрямого извлечения цинка на стадиивьпцелачивания и упрощения технологии 35 очистки цинкового раствора от желеоза, выщелачивание ведут при 90-100 Сс исходным содержанием серной кислоты 250-430 г/л, раствор от кристаллизации направляют на выщелачивание,окисление железа проводят прокалкойкристаллов при 550-650 С в окислительной атмосфере, а огарок выцелачиваютв воде и/или растворе сульфата цинка. 515чивают в 50 мл воды и фильтруют,Фильтратом цинкосодержащим растворомвьпцелачивают еще 2 порции огарка,В результате получают 70 мл раствора,содержащего 152 г/л цинка и 3,8 г/лжелеза, рН=3,2. Полученный растворпосле тонкой цементационной очисткиот железа (11), меди, кадмия можноиспользовать в качестве электролита.П р и м е р 6, Проводят переработку медно-цинкового сульфидно-окисного концентрата по предлагаемому способу,50 г медно-цинкового сульфидно"окнсного концентрата, содержащего,Х:медь 8,5; цинк 18,5, свинец 0,8,железо 23,7, сера 38,0, вьпцелачиваютопри 95 С, Б:Т=5:1, исходной концентрации серной кислоты 330 г/л в течение 4 ч.Пульпу фильтруют.Извлечение в раствор цинка 96,67,меди 92,87., железа 67,37,П р и м е р 7. Проводят вьпцелачивание сульфидного цинкового концентрата по известному способу.800 г концентрата, содержащего,Х:цинк 51,9, железо 10,49; медь 1,16;сера 32,1, выщелачивают отработаннымэлектролитом, содержащим 200 г/лНБОп и 50 г/л цинка, и сульфатом трехвалентного железа в соотношенииФГ : Еп1:1,4 в течение 30 мин прио70 С в агитаторе с подачей воздуха.В течение этого времени 71,7 Х цинкапереходит в раствор, кек от выщелачивания содержит 21,8 Х цинка.Таким образом, приведенные примерыпоказывают, что условиями, обеспечивающими интенсификацию процесса переработки цинковых концентратов за счетповышения прямого извлечения цинка настадии выщелачивания и упрощения технологии очистки сернокислого раствора 3064 бот железа, являют н проведение выщелачивания при 90-100 С с исходии содержанием серной кислоты 250-430 г/л,окисление железа (11) в кристаллах 5прокалкой при 550-650 С, вьпцелачиваоние огарка в воде и/или растворе сульфата цинка с обарачиванием на выщелачивание раствора от кристаллизации,10Предлагаемьп способ переработкицинковых концентратов в сравнении с известным обеспечивает увеличение прямого извлечения цинка на стадии выщелачивания на 22,9-26,583, исключение пирометаллургической переработки кека вследствие высокой эффективности процесса вьпцелачивания, упрощение технологии очистки цинкового раствоФормула и э о б р е т е н и я1530 Ь 41 Таблица 1 70 80 90 100 102 71,9 94,86 98,28 97,70 94,50 87,00 Таблица 2 Степень извлечения в раствор, 3 Содержание серной .кислоты, г/л исходйое остаточное цинка Таблица 3 Степень извлечения в раствор, 2 Оборот 1 цинка железа 95,6 93,2 94,8 94,1 93,6 Таблица 4 Степень перехода в кристаллы,Х железаПолученокислоты, Х Температура, С Степень, Х окисления железа разложениясульфатацинка Ф Количество полученной кислоты дано в процентах от теоретического из расчета образования ее только от разложения сульфата железа. Составитель В,Дербилин Редактор Н.Гунько Техред М.дидык Корректор В,Гирняк с Заказ 7863/27 Тираж 576 Подписное ВВИИПИ Г ВИИПИ Государственного комитега по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5