Способ переработки сульфидных материалов

(72) Авторы нзобретени А.А.Заходякин, Я.И.ШнеерсонВ.В.федоров, А.Л.Сиркис, Н.Аи В.Д.Шахов фацев м - ельскийа. Государственн институт Тип и ордена Труд металлургичес й проектный и научно-исслед оникель" и Норильский орден вого Красного Знамени горно ий комбинат им.А.П,Завеняги в 1) Заявите(5 Й) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СУЛЬФИ ТЕР ИАЛ оГо способаизкая произвтоклавов.ляется повыи и стабили остатком изве вляется внительно ь каскада бретения я одительнос атурного р тельноселью из роиз емпе заци жима. Изобретение относится к гидро- металлургии цветных металлов.Известен способ переработки сульфидных материалов путем окислительного выщелачивания 1 .Наиболее близким к предлагаемому5 по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки сульфидных материалов путем окислительного выщелачивания с по" лучением элементарной серы при повышенном давлении кислородсодержащего газа и температуре выше точки плавления серы в присутствии поверхностно-активного вещества ПАВ ) и отно 15 шении жидкого к твердому в выщелоченной пульпе 1-2,5 2). Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки сульфидных материалов путем много ступенчатого окислительного выщелачи вания с получением элементарной серы при температуре выше точки плавления серы, повышенном давлении кисл родсодержащего газа, в присутствии ПАВ вещества и отношении жидкого к твердому в выщелоченной пульпе 1-2,5 пульпу разбавляют выщелачивающим раствором в отношении 0,05-1 к объему исходной пульпы.При переработке сульфидных матери" алов путем окислительного выщелачивания в каскаде аппаратов при повышенном давлении кислородсодержащего газа и температуре выше точки плавления серы в присутствии ПАВ с получением элементарной серы и отводом избыточного тепла в каскад аппаратов или секций, при повышениио температуры процесса выше 125-160 С подают выщелачивающий раствор в коли"3 933765 4 честве 5-100 от объема исходнойпульпы. Расход выщелачивающего раствора регулируют пропорциональнозадаваемой производительности. В этомслучае за счет подачи непосредственно в окисляемую пульпу выщелачивающего раствора,. имеющего пониженнуютемпературу, производят интенсивноепоглощение тепла. Именно эа счетэтого и достигают увеличения производительности способа. В качествевыщелачивающего раствора могут бытьвведены. раствор серной кислоты, оборотные растворы и вода. Подача выщелачивающего раствора может осуществляться в каждую секцию, если аппа раты являются секционированными.П р и м е р 1. Испытания, проводят на полупромышленной установке.Окислительное выщелачивание пирротинового концентрата проводят в горизонтальном футерованном с титановойвнутренней оснасткой автоклаве, состоящем иэ каскада четырех секций,общим объемом 1,4 м, с механическим д 53перемешиванием. Регулирование температуры производят в каждой секциис помощью встр енных трубчатых теплообменников. Кроме того, секции снабжены системой подачи выщелачивающегораствора ( в данном случае воды/. 50 Пульпу пирротинового концентрата с плотностью 1,45 кг/л насосами высокого давления непрерывно подают в первую секцию автоклава. В качестве ПАВ вводят смазку ЦИАТИМ. В качестве окиСлителя подают кислородовоздушную смесь с содержанием ки лорода 604. Общее давление в авто- клаве поддерживают на уровне 15 атм. Температуру процесса поддерживают в пределах 125-160 оС. В окисленной пульпе определяют степень разложения пирротина, являющуюся основным технологическим показателем процесса.Продолжительность каждого опыта составляет около 100 ч.Окисленную пульпу после автоклавов направляют на последующие переделы технологической цепочки.В ряде секций при проведении испытаний (опыты 1-3) теплообменники не справляются с отводом избыточного тепла и поддержанием температуры при заданном расходе воды в теплообменники. В этом случае при достижении 160 С в данные секции непосредственно в пульпу производят подачу выщелачивающего раствора,в данном случае воды, до снижениятемпературы до указанного предела.В опытах 1 и 3 производительностьпо исходной пульпе составляет 450 л/ч(удельная нагрузка по твердому нарабочий объем автоклава 0,145 т/мч),а в опыте 2 - 600 л/ч(0,193 т/м ч).10 Подача выщелачивающего раствора вних составляет 484(опыты 1 и 3 )и 100(опыт 2) от объема исходнойпульпы.В опыте 4 (беэ подачи воды в сек ции автоклава ) производительностьпо пульпе составляет 250 л/ч( 0,08 т/м.ч ). При этом теплообменники справляются с отводом тепла и под.держанием требуемого температурного 20 режима при максимальном расходеводы.В пульпу пирротинового концентрата перед подачей ее в автоклав добавляют ЦИАТИМиз расчета 0,3 от веса твердого и дополнительно 0,001 кг на каждый литр подаваемого по секциям выщелачивающего раствора.Эффективность способа повышается при дополнительном введении в процесс ПАВ в количестве 0,001-0,01 кг на 1 л выщелачивающего раствора, подаваемого в аппараты при повышении температуры. В противном случае, за счет снижения объемной концентрации ПАВ может происходить образование серосульфидного плава в автоклавах, приводящее к остановке процесса, а следовательно, к снижению производительности,Расход ПАВ в укаэанном интервалеопределяется эффективностью выбранного реагента.Порядок подачи ПАВ может быть осуществлен следующими методами: постоянный расход ПАВ с учетом возможного последующего разбавления подаваемым выщелачивающим раствором в головных секциях каскада аппаратов, переменный расход - за счет подачи ПАВ непосредственно в секцйи аппарата, одновременно с выщелачивающим раствором.Сопоставление данных полупромышленных испытаний дает возможность заключить, что проведение выщелачивания по предлагаемому способу обеспечивает существенное увеличение производительности процесса с получением технологических показателей, обеспе5 9337 чивающих требуемую степень разложения пирротина ( не менее 90 ).П р и м е р 2. Испытанияпроводят в промышленных условиях. Выщелачивание проводят на каскаде аппара тов, состоящем иэ четырех последова-. тельно соединенных горизонтальных автоклавов, объемом по 125 м каждый, с механическим перемешиванием. Каждый автоклав .в свою очередь разделен на две секции. Регулирова" ние температуры в каждой секции осуществляют с помощью встроенных теплообменников эа счет изменения расхода воды в них. Внутренняя оснаст-% ка автоклавов и внутренний плакирующий слой корпуса выполнены из нержавеющей стали ЭИ. Секции каскада снабжены системой подачи выщелачивающего раствора. Пульпу пирроти нового концентрата с плотностью 1,62 кг/л непрерывно насосами высокого давления подают в первую секцию головного автоклава. По конструктивным особенностям 1 коррозия плаки 23 рующега слоя 1 температура в первых трех автоклавах должна быть в пределах 125-130 С, а в последнем не более 100 С, В качестве окислителя подают кислородновоэдушную смесь с содержанием кислорода 50-70. Давле" ние в автоклаве поддерживают равным 13-15 атм. Удельную нагрузку автоклава по твердому поддерживают равной О, 16 т/мч. Во второй секции каскада автоклавов температура достигает 135 фС, хотя расход хладагента (воды) на эти теплообменники максимальный 1 более 500 м /ч). При повышении температуры до 135 фС в ука-в занную секцию подают воду 1, выщелачи-. вающий раствор) с расходом 3,5 м/ч 65 6(5 от объема исходной пульпы) и этот расход поддерживают в дальнейшем, что позволяет снизить температуру и обеспечить ее поддержание в заданных пределах (125-130 фС) при укаэанной производительности. В пуль" пу пирротинового концентрата перед подачей ее в автоклав производят добавку сульфит-целлюлозного щело.- ка (ПАВ) из расчета 0,5 от веса твердого и дополнительного 0,01 кг на каждый литр, подаваемого в секцию выщелачивающего раствора ( 35 кг/ч. Продолжительность испытаний состав" ляет, 10 сут. Выщелоченную пульпу после автоклавов направляют на последующие переделы технологической схемы.Состав пирротинового концентра" та, показатели процесса выщелачивания и полученные результаты пред" ставлены в таблице. Для сравнения в таблице приведены результаты испытаний, проведенных по известному способу.Сопоставление представленных результатов свидетельствует, что реализация предлагаемого способа в промыв- ленном масштабе позволяет увеличить производительность процесса с получением технологических показателей не ниже требуемых,Иэ результатов испытаний видно, что реализация предлагаемого способа переработки сульфидных материалов позволяет на 16 повысить производительность автоклавного передела за счет подачи выщелачивающего раствора в секции каскада автоклавов для обеспечения требуемого температурного режима.9 933765 10формула изобретения с я тем, что, с цельа повыаенияпроизводительности и стабилизацииСпособ переработки сульфидных ма- температурного режима, пульпу разтериалов путем многоступенчатого окис- бавлявт вьщелачиваецим раствором в лительного выщелачивания с получе".отнощении 0,05-1 к объему исходной нием элементарной серы при темпе- пульпы.ратуре выше точки плавления серы, . Источники информации, повыаенном давлении кислородсодержа- принятые во внимание при экспертизе щего газа, в присутствии поверхност- . Авторское свидетельство СССР но"активного вещества и отношении 1 в Иф 583189, кя. С.22 В 3/00, 1977. жидкого к твердому.в выщелоченной 2. Авторское свидетельство СССР пульпе 1-2,5, о т л и ч а ю щ и й -. М 508551, кл. С 22 В 3/00, 1973,Составитель И.Петрова Редактор О.Персиянцева Техред.К.Иыцьо Корректор И,Демчик е Заказ 3868/9 . Тираж 660 " . Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4