Способ переработки металлических железои медьсодержащих отходов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскни(61) Дополнительное к авт, свид-ву- (22) Заявлено 06.05,81 (21) 3285 б 10/22-02 с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 15,12,82, Бюллетень Йо 46Дата опубликования описания 15,12.82 1 ИМ. Ка.з С 25 С 1/12 Государственный комитет СССР по делан изобретений н открыти 1у , к , В,Ф,Катренкин, Б.И.РУденхо, В.Л.Рфановнчи Ф.И.Терещенко3:мСреднеазиатский научно-исследовательский и проектныйинститут цветной металлургии и Алмалыкский юсщно-"металлургический комбинат им.В.И,Ленина(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ИЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗЕЛЕЗОИ ИЕДЬСОДЕРЗИЦбИХ ОТХОДОВ Изобретение относится к цветной металлургии, более конкретно к переработке металлических отходов, содержащих медь, 5Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае . мому результату является способ переработки металлических железо- и медь- содержащих отходов электролизом 13. 1 ОНебостатками известного способа являются высокая летучесть аммиака, что требует установки дорогостоящего адсорбера и вентиляционных систем для улавливания и очистки токсичных веществ, скорость анодного растворения плакированной меди больше скорости ее катодного осаждения, что вызывает необходимость вывода части электролита на ванны обеднения с последу-. ющим цементационным осаждением остаточного металла.Цель изобретения - упрощение технологии переработки, улучшение санитарно-гигиенических условий и комплексное использование отходов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу переработки металлических железо- и медьсодержащих отходов электролизом, электролиз.отходов ведут в сульфидно-щелочном электролите при плотности тока 10- 300 А/м и продолжительности процес.а:са 4-12 ч.Сущность способа состоит в том, что при анодном сульфидировании плакированная медь под действием элект-. рического тока ионизируется до катионов двухвалентной меди, которые затем, взаимодействуя в прианодном слое с сульфид-ионами, образуютчерный порошок труднорастворимого сульфида меди. Последний (от 50 от 80) легко отделяется от поверхности железной основы, оставшейся в неизменном виде, которая используется как восстанови- тель меди из растворов кучного выще ., лачивавия. При этом, оставшаяся на железной основе медь (20-50) в процессе цементации переходит в цементный осадок, чем достигается 100-ое использование меди из биметаллических медьсодержащих отходов.Эффективность анодного сульфидирбвания медных отходов зависит в основном от двух факторов: плотности анод- ного тока и продолжительности процесса. Способ лучше всего протекает при анодной плотности тока 10-300 А/мй При плотностях тока, меньших 10 А/м снижается производительность процесса, а при плотностях тока больших, чем 300 А/м образуются более плотные осадки сульфида меди, которые трудно удаляются с поверхности железной основы, что в конечном счете, приводит к тому, что уменьшает 5 свободную от меди поверхность железной основы, как восстановителя, уменьшая тем самым эффективность процесса цементации меди из растворов кучного выщелачивания, 10При постоянной анодной плотности тока извлечение меди в сульфидный концентрат зависит от продолжительности процесса. При увеличении времени с 4 до 6 ч извлечение меди воз растает с 40,9 до 74,1, а затем практически остается постоянным.В табл.1 показано влияние анодной плотности тока на извлечение меди и железа из биметаллических отходов, р 0В табл.2 показано влияние продолкительности процесса на извлечение меди и железа из биметаллических отходов.Лучшие,результаты достигаются в диапазоне 6-12 ч, когда извлечение меди составляет 70,0-78, 3 (табл.1 и 2).Процесс анодного сульфидирования проводят в электролизерах беэ нагрева, снабженных перфорированной анодной корзинкой для загрузки медных отходов с циркуляцией и беэ циркуляции электролита.Пример комплексной переработки биметаллических гильз и кружочков, плакированных медью с внутренней и внешней поверхности железной основы. Состав отходов, : медь 5,7, цинк 0,8, железо 90,1.П р и м е р 1. В стальную перфо рированную корзину круглого электролизера (объем 1 л) загружается 230 г биметалла, который подвергается анод- ному сульфидированию в сульфидно-щелочном электролите состава, г/л:45 сульфид натрия - 85,5, щелочь - 38,0.Параметры процесса анодная плотность тока - 50,0 А/м , продолжительЪ.ность электролиза - 12 ч, скорость циркуляции электролита - 1 л/час, . 5 общий объем раствора - 1,8 л.По истечении указанного времени электролиз прекращается, полученная смесь сульфидного медного порошка и железной основы отфильтровывается от электролита, промывается водой и сушится в шкафу при 80-120 аС 6-12 ч. Черный порошок сульфида меди отделяется от железной основы механическим отсевом. Всего получено 34,7 г сульфидного порошка с содержанием меди 29,6 и 215,9 г железной основы (гильзы, кружочки, пластиночки и т.д.). Извлечение меди в сульфидный порошок составляет 78,3.П р и м е р 2. В стальную перфорированную корзину круглого электролизера (объем 1 л) загружается 230 г биметалла, который подвергается анод- ному сульфидированию в сульфидно-щелочном электролите состава,. Указанного в примере 1. Параметры процесса: анодная плотность тока - 220 А/м , продолжительность электролиза - 12 ч, скорость циркуляции электролита л/ч, общий объем раствора ", 1,8 л. По истечении указанного времениэлектролиз прекращается, полученнаясмесь сульфидного медного порошка ижелезной основы отфильтровывается отэлектролита, промывается водой и сушится при 80-120 С 6-12 ч. Черныйпорошок меди отделяется от железнойосновы механическим отсевом,Всего получено 34,1 г сульфидного порошка ссодержанием меди 24 и 218,6 г железной основы. Извлечение меди в сульфидный порошок составляет 62,4.В табл.З показана зависимость цементации меди от качества железногоскрапа,Полученную в примерах 1 и 2 стальную основу используют для цементациимеди из растворов кучного выщелачивания (табл.З).Таким образом, предлагаемый способпозволяет упростить технологию переработки мельсодержащих отходов иулучшить санитарно-гигиенические ус-:ловия труда 1 электролиз ведется водну стадию без дополнительного вывода части электролита на ванны обеднения, не требуется сооружение аппаратов по улавливанию токсичных газоввентиляторы, абсорберы и т.д.Кроме того, способ дает возможность осуществить процесс комплекснойпереработки медьсодержащего вторичного сырья в безотходном варианте,ибо железная основа различных поделок(кольца, гильзы, кружки, ленты и т.д.)после электролиза может быть полностью использована в процессе цементациимеди из растворов кучного выщелачивания забалансовых руд, как постоянный и неограниченный источник сырьядля цементации, которая всегда испытывает нужду в железном скрапе хорошего качества.1 1 1о о о о и Рщ Фс ОЧ Чсо о 3 о 1 о 1 1 Ф 1(рс с3 ф сР . ф 3 РЭ М 1 О с О 33 (Ч Зф 1 Х 1ОО ОДО 611, "3 1 ОО ОХ Х 1 о с 3 й 3 Ч 3 Ч Ю Ф еЮ х 10 01с3 ат 33 Ч хЦ 19 1 ЦХЕ авХ В 1 сЦ ЭН 3 МОЯ 1 О 3 Ч О а 1Х 1ОХ 1ХХ 1,; 1 ОхмОЫхк хх щх щОО 1 Р 3а51 о, о 1 Й ИЪ. 3 й 3 Л фФ Ф о а Г 3 оМФ ь Ч 1 О 1 с Ю о о с,г 1 1 О 1 О 1 с о ю(лабораторн . ) промашенный 0,425 0,115 73,0 15 60 П р и м е ч а н и е г Для процесса цементации меди использовался в опытах промааленныйраствор кучного выщелачивания сдействукнцего участка. Его состав,г/л: серная кислота 15; медь 0,260,41; железо общее 2,3-2,6; железо (2+) -1-.2.Поверхность железного скрапа проилаленного и после электролизапостоянная - 60 м . формула изобретения Составитель Л,Рякина Редактор Л.Авраменко Техред Е.Мыцьо Корректор М,немчикЗаказ 9643/41 Тираа 686 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5 Филиал ППП "Патентф, г.уагород, ул.Проектная, 4 Способ переработки металлических аелезо- и медьсодержащих отходов электролизом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии переработки и улучшения санитар- но-гигиенических условий, электролиз отходов ведут в сульфидно-щелочном электролите при плотности тока 10- 300 А/м в течение 4-12 ч. Источники информации,% принятые во внимание при экспертизе 11. Бюллетень "Цветная металлургияф,1978, В 1 у с. 27-31,