Способ извлечения цинка и меди из пиритного огарка

(51) С 22 В 15 19/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ АВТОРСНОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУБ(54)(57) СПОСОБ ИЗ МЕДИ ИЗ ПИРИТНОГО ботки его водоамми о т л и ч а ю щ и с целью селективно ка и меди, обработ в две .стадии при с1:(15-20) на перв ром, содержащим 3- 0,053 сульфида аммо стадии - раствором 207 аммиака. 1 Е А ГОСудм СТВянНцй КОМИтят СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Горьковский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт им, А.А. Жданова(56) 1. "Цветные металль", 1969,У 4, с. 45-51.2. Авторское свидетельство СССРВ 812849, кл. С 22 В 15/10, 1981. И ЧЕНИЯ ЦИНКА И ОГ РКА путем обрачным раствором,с я тем, что, о извлечения цин-. у огарка проводят отношении ТфЖ ой стадии раство- Х аммиака и 0 02- ння, а ыа второйсодержащим 1511571Изобретение относится к цветнойметаллургии, а именно к способам выщелачивания водоаммиачными раствораИзвестен способ извлечения цинкаи меди из пиритного огарка с использованием хлорирующего обжига 1 .Недостатками этого способа янляются большие энергозатраты и сложностьмногоступенчатой технологической схеМы. Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения цинка и меди из пиритного 15огарка путем обработки его водоаммиачным раствором 2.Недостатком известного способаявляется совместное извлечение в раствор соединений цинка и меди, вследствие чего сохраняются трудности,связанные с извлечением цинка и медииз общего раствора, При осажденииизвлеченных соединений цветных металлов из этого раствора образуются 25смеси оксидон, разделение которыхтакже представляет сложную техническую проблему.Цель изобретения - селективноеизвлечение цинка и меди. ЗОПоставленная цель достигаетсяте 1 л, что согласно способу извлечения цинка и меди из пиритного огаркапутем обработки его водоаммиачнымраствором, обработку огарка проводятв две стадии при соотношении Т:Ж =351:(15-20), на.первой стадии раствором, содержащим 3-77. аммиака и .0,02"0,05% сульфида аммония, а йавторой стадии - растцором, содержащим 15-207 аммиака,Способ осуществляют следующим образом,Пиритный огарок, содержащий цинкн медь; обрабатывают при перемешнвацип нодоаммиачцым раствором, содержащим 3:7% аммиака и 0,02-005% сульфида аммония в течение 2 ч при Т:Ж =1:(15-20), Полученную суспензиюфильтруют.Осадок с фильтра обрабатывают в течение 2 ч при Т:Ж = 1;(15-20) раствором, содержащим 15-207 аммиака.Полученную суспенэию также фильтруют. .Из первого Фильтрата вьделяют оксид 55 цинка отгонкой аммиака, затем осадок отделяют на фильтре. Из второго фильтрата, отгоняя аммиак, выделяют оксид 01меди, который тоже отделяют на Фильтре.П р и м е р, 50 г осадка, содержа" щего 0,457 меди и 1,057 цинка, обрабатывают водным раствором, содержащим 57. аммиака и 0,0357. сульфида аммония в течение 2 ч при Т:Ж = 1:10. Суспенэию разделяют на воронке Бюхнера, полученные 0,5 л фильтрата содержат 0,775 г/л цинка и менее 0,002 г/л меди. Степень извлечения цинка 73,8%. Осадок с Фильтра обрабатывают в течение 2 ч при Т:Ж =1:18 14%-. ным водным раствором ам-, миака. Суспензию разделяют на воронке Бюхнера. Полученные 0,9 л фильтрата содержат 0,118 г/л цинка и 0,165 г/л меди. Огарок после обработки содержит 0,167. меди и 0,077 цинка. Степень дополнительного извлечения цинка20,2%; Степень извлечения меди 66%Из первого фильтрата выделяют оксид цинка отгонкой аммиака, осадок оксида отделяют на фильтре. Вес цинка составляет 0,388 г, Содержание оксида цинка н осадке 99%, Осадок, отделенный отгонкой аммиака иэ второго Фильтрата, содержит 41,3% оксидацинка и 57,4% оксида меди. Вес. осадка 0,286 г,Основные результаты экспериментов,характеризующие апробацию способав лабораторных условиях, представлены в табл,1,Из приведенных примеров видно, что с ростом .содержания сульфида аммония в растворе на первой стадии процесса степень извлечения цинка и меди снижается (примеры 9-13). При этом в интервале концентрации сульфида аммония 0,02-0,05% степень извлечения цинка при достаточно высоких значениях Т:Ж и концентрации аммиака 5% близка к 1007, а извлечение меди на первой стадии процесса практически не имеет места, При концентрации сульфида аммония 0,010% в указанных условиях изнлекается 15,27. меди, в связи с чем концентрат, полученный из первого фильтрата (в дальнейшем "первый концентрат") содержит некоторую примесь оксида меди и не может рассматриваться как технически чистый оксид цинка (содержит Еп 93%). При концентрации сульфида аммония 0,06% не происходит полного извлечения цинка на первой стадии процесса, и связи с чем на второй;стадии про11571 С ростом Т:Ж на первой стадии процесса (опыты 1-4 и 20) при постоянных концентрациях аммиака и сульфата аммония в экстрагирующем растворе 45 степень извлечения цинка возрастает. Однако существенное увеличение степени извлечения. цинка происходит с ростом Т:Ж с 1 О до 15, В интервале изменений Т:Ж 15"20 степень извлече 50 ния цинка приближается .асимптотичес. ки к 100% при увеличении Т:Ж с 20 до 22 заметного увеличения степени извлечения цинка не происходит, а извлечение меди возрастает дополни тельно на 1,5 Х. В связи с этим интервал изменений Т;Ж = 1:(15-20) можно считать содержащим оптимальные,3цесса при условиях, которые, какпоказано ниже, являются для нее оптимальными, извлекается не толькооксид меди, но и остаток соединенийцинка, и концентрат, получаемый извторого фнльтрата (далее "второйконцентрат"), не может рассматриваться как технически чистый оксид меди.Интервал концентраций сульфида 10аммония 0,02-0,05 Х является оптималь. ным, в связи с чем большинство опытов выполнены при концентрации сульфида аммония 0,035, равной среднемузначению для данного интервала 15(таблица)С ростом концентрации аммиака напервой стадии процесса существенновозрастает степень извлечения цинка(примеры 3 и 5-8).20При этом следует отметить, чтоначиная с концентрации аммиака более ЗХ степень извлечения цинка более 90 Х и с. дальнейшим ростом концентрации аммиака приближается к100 Х. Однако при концентрации аммиака 7 Х извлекается уже и некотороеколичество меди, а при использованиина первой стадии процесса 1 ОХ-ногораствора аммиака извлекается 8,5 Хмеди, в связи с чем содержание оксида цинка в первом концентрате падаетдо 95 Х. Интервал концентраций аммиака 3-7 Х для первой стадии процессарассматривается как оптимальный, всвязи с.чем большая часть опытов,35характеризующих лабораторную апробацию способа, проведена при концентрации аммиака на первой стадии процесса 5 Х отвечающей среднему значениюО у40указанного интервала. 01 фзначения Т:Ж. Большая часть олыто выполнена при Т:Ж = 1;18, что близко к среднему значению указанного интервалаВлияние концентрации аммиака в растворе на второй стадии процесса на показатели процесса можно видеть из сопоставления результатов опытов2, 14 и 17-19. Из результатов эксперимента видно, что с ростом концентрации аммиака на второй стадии процесса степень извлечения меди возрастает с бб до 92 Х (в интервале концентраций 10-15 Х), в интервале концентраций 15-20 Х - с 92 до 95% и при дальнейшем увеличении концентрации (с 20 до 22 Х) практически не меняется (96,5 Х), Летучесть аммиака в интервале 20-22 Х резко повышается что вместе с приведенными здесь величинами степени извлечения меди дает основание признать интервал концентраций аммиака на второй стадии процесса (15-20 Х) оптимальным. Большая часть опытов на 11 стадии процесса: проведена с использованием 17,5 Х"пого водного раствора аммиака, что соответствует средней величине указанного интервала.ЧСтепень извлечения цинка на 11 стадии процесса в опытах 14 и 17-19 незначительная, что связано только с практически полным извлечением цинка на первой стадии процесса в перечисленных опытах, Резкое увеличение степени извлечения цинка на 11 стадии процесса в опытах 1 и 2 обьясняется неполнотой его извлечения на первой стадии в этом опыте, проведенной не в оптимальных условиях. В связи с этим, содержание окс: да меди во втором концентрате в опытах 17-19 и 14 лежит в интервале 96,0-96,3 Х, а низкое содержание СцО во втором концент. рате в опыте 1 зависит, таким обра зом, от условий проведения первой стадии. Результаты опытов 5-8 также подтверждают,что степень извлечения цинка на 11 стадии процесса при рав" ных условиях (постоянные значения концентрацщ. аммиака и Т;Ж) опреде" ляется долей цинка, оставшейся не- извлеченной в отработанном огарке после первой стадии процесса.Влияние Т:Ж второй стадии процесса на показатели процесса в целом, можно видеть из сопоставления результатов опытов 4, 5, 13-16, С ростом5 115710 Т:Ж с 1:О до 1:15 степень извлечения меди при использовании на второй ступени водоаммиачного раствора с концентрациеф 17,5 . возрастает с 40 до 92% (при содержании сульфда ам" 5 ,мония на первой стадии процесса 0,0353при большем содержании сульфида аммония, как видно из сопоставления, результатов опытов 14 и 12 степень извлечения может быть на 4-5 Е меньше),С ростом Т:Ж до 1:20 степент извлечения возрастает всего лишь иа 3,5 ,а при Т:Ж = 1:22 имеет место . практически то же значение, что и при Т;Ж 1120. Содержание СцО во втором концентрате составляет в указанных опытах 95,8 - 96,4 Ж (кроме опыта 4, где при ТфВ = 1. 10 вследствие неполного извлечения меди содержание ее оксида во 1 концентрате ф составляет 92,8 ).Из изложенного видно, что Т,Ж на 11 стадии процесса нецелесообразно поддерживать ниже 1:15 или повышать выше 1:20. Большая часть опытов вы- ф бполнена при Т:Ж = 1:18, что близ к средней величине интервала 1:(15- 20).Из рассмотренных примеров видно, что осуществление предлагаемого изобетения позволяет извлекать до 98%, содержащегося в огарке цинка и до 9 б .меди, получая при переработке водоаммиачных Фильтров (первого и второго) концентраты, содержащие 993 оксида цинка ( концентрат) и 96 оксида меди (11. концентрат),Преимущества предлагаемого"изооретения по сравнению с известньк спо" собом заключается, во-первых, в раздельном получении водоаммиачных Фильтратов, содержащих соединения цинка (1 Фильтрат) Йли соединения меди (И фильтрат). При этом исключается осуществление любых технологических операций, направленных на г селективное выделение соединений цинка и меди из совместного водоам-, миачного раствора.СО ф о а ф %%Ще %елщ ещщ %щще ещщ Юфе ее ее ещ ещщ лещщ ещфещфе ее а ещще ещще Ф а а о м м сч о о о а а а о о о о а ф (ф о оа о о щ ю а а м м м м. о о о.о а . а а л о о о о о о МЪ еще о о и о оао а а иъ ю м л,Ф Щ 3 ЛСЬ О4Фл л .л 0.О О о о ц) лр СО СО СО СО СЧт4 ЧФ4ФФеФ