Способ окислительного автоклавного выщелачивания сульфидных полиметаллических железосодержащих материалов

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск ихСоциалистическихРеспублик ц 1988889.822(088.8 Р ае лелем нзабретеннй и етнрытийДата опубликования описания 15 . 01;83-Йй фЯ,рлГосударственный ордена Трудового Красного Зна ени ЙФЯйуТр,исследовательский институт цветных металловиЪЦМЦ,д, и Норильский ордена Ленина и ордена Трудового КрасногоЗнамени горно-металлургический комбинат им. А. П. Завенягина(54) СПОСОБ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО АВТОКЛАВНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯСУЛЬФИДНЫХ ПОЛИИЕТАЛЛИЧЕСКИХ НЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХИАТЕРИАЛОВ 1Изобретение относится к автоклавной гидрометаллургии, а именно к способам переработки сульфидных полиметаллических материалов путем окислительного выщелачивания с переводомсульфидной серы в элементарную форму,отделения железа и концентрированияцветных и благородных металлов,Известен способ выщелачиваниясульфидов цветных металлов при темпе-,ра 1 уре выше точки плавления серы вприсутствии галогенсодержащих соединений1.Согласно этому способу выщелачивания переход в раствор аелеза незначителен, но высокая агрессивность галогенсодержащих растворов предъявляетвысокие требования к коррозионнойстойкости автоклавной аппаратуры, чтоявляется серьезным препятствием при 2 ореализации этого способа,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ окислительного автоклавного выщелачивания сульфиднцх 2,материалов, включающий обработку вводной. пульпе под давлением кислород"содержащего газа при перемешиваниии температуре выше точки плавлениясеры в присутствии поверхностногактивного вещества с переводом серы вэлементарную и железа в гидроокислы 2 ).Однако значительная интенсификация процесса, возможная при температуре выше 135 С, связана с .большимпереходом в раствор железа и серыи,следовательно, ухудшением показате"лей дальнейшей переработки раствораи снижением извлечения элементарнойсеры. Выщелачивание же при температуре ниже точки плавления серы отфличается недостаточно высокой скоростью и недостаточной полнотой.Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет увеличе"ния производительности, вцхода эле.ментарной серы и снижения переходажелеза в раствор,3 98888Поставленная цель достигается тем, что согласно способу окислительного автоклавного выцелачивания сульфидных полиметаллических железосодержащих материалов, включающему обработку в водной пульпе под давлением кислород- содержащего газа при перемешивании и .температуре выше точки плавления серы в присутствии поверхностно-активного вещества с переводом серы в эле ментарную серу и железа в гидроокислы, выщелачивание ведут при 120-135 С и парциаяьном давлении кислорода 7"20 ат до окисления 70-90 сульфидного железа, а затем повышают темпе ратуру до 140-160 С и снижают парциальное давление кислорода до 2-5 ат.П р и м е р 1,( по известному спо- собу ). 300 г пирротинового концент-. рата распульповывают в 450 мл воды, р в пульпу добавляют 5 мл концентрированной серной кислоты и 1,5 г ПАВ ( ЦИАТИИ) . Смесь загружают в автоклав с механическим перемешиванием и ведут выщелачивание при 125+2,5 фС 25 и давлении кислорода 10 ат 90 мин, Затем пульпу охлаждают и выгружают из автоклава. Отбирают пробу для химического анализа и по результатам рассчитывают процесс. 30П р и м е р 2по известному способу), Условия опыта аналогичны укаэанным в примере 1. Отличие состоит в том, что в процессе выщелачивания поддерживают температуру 14012,5 С и давление кислорода 8 ат.П р и м е р 3 (по известному способу) . Условия опыта аналогичны указанным в примере 1. Отличие состоит в том, что выщелачивание проводят при 150+2,50 С и давлении кислорода 8 ат,9 4П р. и м е р 4.(по предлагаемомуспособу), Исходную пульпу приготавливают также, как в примерах 1-3. Отличие состоит в том, что в качествеПАВ вместо ЦИАТИИав пульпу добавляют 1,5 г сухого лигносульфатанатрия .в виде концентрата сульфитнодрожжевой бражки марки КБТ (ОСТ 81-79-74) и выщелачивание сначала ведут при 120-130 С и давлении кислоРода 10 ат 35 мин. По прошествииукаэанного времени, когда снизитсяэкзотермический эффект, температурув автоклаве поднимают до 155- 160 Си одновременно стравливанием абгазачерез дросселирующее устройство снижают давление кислорода до 2-3 ат ипродолжают выщелачивание еще 35 мин.П р и м е р 5 (по предлагаемомуспособу). Условия опыта аналогичныпримеру 4. Отличием является то,что в качестве ПАВ в исходную пульпудобавляют 1,5 г ЦИАТИИа.П р и м е р 6 (по прадлагаемомуспособу), Условия опыта такие же,как в примере 4, Отличие в режимевыщелачивания: сначала 25 мин поддерживают температуру 125-135 С, апарциальное давление кислорода 1618 ат, затем когда снижается количество выделяющегося экзотермического тепла; температуру поднимают до140- 145 С, а парциальное давлениекислорода снижают до 4-5 ат и продолжают выщелачивание еще 35 мин.Результаты опытов, приведенных впримерах 1-6, представлены в таблСостав исходного пирротинового концентрата следующий,3: никель 3,9;медь 2,3; железо 48,6; сера 32,8;пирротин 66,0,О 1 3,Л 1 Ф л счм СО СО о О 1 ВЛ М о мо 3 Ч 1э а с ъ Х .3- 6 333а 1 1 1 М 1 3 Ч 1 л 3 О. 0л Б Х .о Х Х % 3; 11 1 3 3л3 а Э Х а С: 331 1- Ф 33 о У о о ам О м1 1 1 о а м 3 Ч В Ч м в О 1 1 198888Из табл. видно, что проведение выщелачивания по,предлагаемому способу (примеры 4-6) позволяет за время процесса ( 60-75 мин) достигать практически полного разложения суль- з фидного железа при минимальном переходе в раствор железа (2,6-3,53) и серы(15,2-18,04). 8 едение выщелачивания по известному способу (примеры 1-3) дает худщие результаты: практи чески полное разложение сульфидного железа достигается за 90 мин, а степень перехода железа и серы в раствор при этом велика, составляя соответственно 10,4"11,2 и 25,8-28,М. 5Для оценки эффекта окислительного выщелачивания исходного продукта по предлагаемому способу на технологию переработки сырья в целом проводят опыты по осаждению сульфидов цвет ных металлов в окисленной пульпе от 1 Таблица 2 Характеристика серосульфидного Флотоконцентрата после осаждения, 4 Пульпа отопыта повыщелачиванию по примеру Расход метал лицеского же леза на осаж дение сульфи дов цветных Никель Медь 4+ Щ 1 щ Железо окисленноеге гааегеа ееее еет Извлечение Металлов,кг/тСодержаисходного ниепродукта Содер- Извле- Содержажание чение ниеИзвлечение 91 э 4 4)7 90,4 6,1 94,3 6,3 96,2 3,2 8,1 5,1 36,4 10,2 2,7 где перемешивание пульпы осуществля, ется.кислородсодержащим реакционным газом, а также в батарее последовательно соедйненных автоклавов двух типов.Экономический эффект достигается за счет повышения производительности выщелачивания, уменьшения перехода железа и серы в раствор, повышения извлечения серы из сырья в элементарную, сокращения расхода осадителя на последующей операции перера" ботки пульпы и повышения извлечения ценных компонентов,формула изобретения фф Способ окислительного автоклавного выщелачивания сульфидных полиметаллических железосодержащих. материалов, включающий обработку в водКак видно из табл., 2, снижениеперехода в раствор железа и серы привыщелачивании по предлагаемому способу позволяет существенно ( на 373)сократить расход железного порошкапри операции осаждения сульфидовцветных металлов. При этом извлечение сульфидов цветных металлов вофлотоконцентрат на 3-5 Ф выше, чемпосле выщелачивания по известномуспособу, а качество Флотоконцентрата лучше,Предлагаемый способ выщелачивания может быть осуществлен в различной автоклавной аппаратуре: как вавтоклавах с механическим перемешиванием ( в этом случае желательно,чтобы удельный расход мощности наперемешивание составлял 4-10 квт/м,так и в пневматических автоклавах,9 . 8опыта 4 с последующим извлечением серы и сульфидов флотацией. Осаждение сульфидов проводят до конечного содержания цветных металлов в растворе не выше 0,09 г/л при 80- 90 С 1 ч, добавляя в серосодержащую пульпу железный порошок. Флотацию осуществляют при 30-40 С, рН 3 5- 4,0 добавляя в пульпу после осаждения вспениватель Ти собирательбутиловый аэрофлот в количествах 60 и 300 г/т исходного сульфидного сырья соответственно. Для сравнения в аналогичных условиях проводят осаждение сульфидов и их флотацию в пульпе от опыта 2 после выщелачивания исходного продукта по известному способу.Результаты этих сравнительных опытов представлены в табл.2,10парциальном давлении кисат до окисления 70-90 железа, а затем повышают до 140-160 фС и снижают давление кислорода. доИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР1 в У 392127, кл. с 22 В 3/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССРй 581158, кл. С 22 В 3/ОО, 1977. 9 988889ной пульпе под давлением кислород-135 фС и содержащего газа при перемешивании ,: лорода 7-20 и температуре выше точки плавления сульфидного серы в присутствии поверхностно-ак-. температуру тивного вещества с переводом серы в у парциальное элементарную серу и железа в гидро"5 ат.окислы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективностипроцесса за счет увеличения производительности, выхода элементарнойсеры и снижения перехода железа враствор, выщелачивание ведут приСоставитель Л. РякинаРедактор Е. Лазуренко Техред М.Костик корректор Г.РеаетникЬЗаказ 10995/35 Тираж 625 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д. Ы 5щ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,