SlideShare a Scribd company logo
1 of 5
Download to read offline
РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29621
(51) C22B 7/02 (2006.01)
C22B 3/00 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0144.1
(22) 10.02.2014
(45) 16.03.2015, бюл. №3
(72) Шумский Виктор Александрович; Пискунов
Виктор Михайлович; Резниченко Вера
Всеволодовна
(73) Республиканское государственное предприятие
на праве хозяйственного ведения "Национальный
центр по комплексной переработке минерального
сырья Республики Казахстан" Комитета
промышленности Министерства индустрии и новых
технологий Республики Казахстан
(74) Чаленко Валентина Васильевна
(56) RU 2098502 C1, 10.12.1997
(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ
СВИНЕЦСОДЕРЖАЩИХ ПЫЛЕЙ МЕДНОГО
ПРОИЗВОДСТВА
(57) Изобретение относится к цветной металлургии,
в частности к гидрометаллургическому способу
извлечения ценных металлов из свинецсодержащих
пылей медного производства с повышенным
содержанием мышьяка.
В основу изобретения положена задача
переработки пылей медного производства с
извлечением ценных металлов (меди, цинка, рения)
в селективные концентраты и вывода мышьяка в
отдельный продукт.
Поставленная задача достигается тем, что в
известном способе переработки свинецсодержащих
пылей медного производства, включающем их
выщелачивание с переводом в раствор цинка, меди,
железа, мышьяка, термообработку и карбонизацию,
при этом перед выщелачиванием пыль гранулируют
с концентрированной серной кислотой в количестве,
достаточном для разложения нерастворимых
соединений мышьяка, после чего проводят
термообработку гранул при 100-150°С, которые
затем измельчают и выщелачивают раствором,
содержащим 200-260 г/л Na2SО4 при температуре
55-60°С и Ж:Т=2,5-3:1, пульпу фильтруют с
получением твердого остатка, содержащего сульфат
свинца и рений, и раствора, содержащего медь,
цинк, мышьяк, железо, который нейтрализуют 20%
суспензией извести до рН=1, затем отделяют
гипсовый кек, а из раствора последовательно
осаждают: сульфид меди добавлением
стехиометрически необходимого количества
сульфида цинка, арсенаты кальция и железа -
добавлением известковой суспензии с
одновременной продувкой пульпы сжатым
воздухом при значении рН=2,5-3,0 и температуре
55-60°С, сульфид цинка - добавлением в раствор
стехиометрически необходимого количества
сульфида натрия, при этом часть полученного
сульфида цинка возвращают на стадию осаждения
меди, а 70-75% раствора сульфата натрия,
полученного после отделения сульфида цинка,
направляют на выщелачивание гранул, а 25-30% -
на карбонизацию твердого остатка от
выщелачивания, содержащего сульфат свинца и
рений, проводимую с добавлением
стехиометрически необходимого количества
кальцинированной соды при температуре 55-60°С и
рН=8-9 с переводом сульфата свинца в карбонат и
рения - в раствор сульфата натрия, который
подвергают упариванию с получением технического
сульфата натрия и обогащенного рением маточного
раствора.
Таким образом, переработка пылей медного
производства по предлагаемому способу позволят
извлечь ценные металлы (медь, цинк, рений) в
селективные концентраты и вывести мышьяк в
отдельный продукт.
(19)KZ(13)A4(11)29621
29621
2
Изобретение относится к цветной металлургии, в
частности к гидрометаллургическому способу
извлечения ценных металлов из свинецсодержащих
пылей медного производства с повышенным
содержанием мышьяка.
Известен способ переработки свинецсодержащих
пылей медного производства, включающий их
грануляцию с добавлением карбоната натрия в
количестве 10-12%, шихтовку гранул с
металлургическим шлаком медного или свинцового
производства в количестве 20-40% от веса пыли и 5-
10% углеродсодержащего восстановителя. Шихту
плавят в электротермической печи с получением
металлического свинца. Отходящие газы при 300-
500°С подвергают мокрому пылеулавливанию с
переводом рения в раствор. Способ позволяет
повысить извлечение свинца в металл и на 90%
извлечь рений в раствор (А.с. СССР №572084, Кл.
С22В 7/02, 1983).
Основной недостаток способа является то, что он
не обеспечивает комплексного извлечения из пылей
других ценных металлов (цинка, меди) и не
позволяет вывести мышьяк в отдельный продукт.
Наиболее близким к предлагаемому способу
является способ переработки свинецсодержащих
пылей медного производства, включающий
предварительную обработку их раствором с pH 6,0-
7,0 с избирательным переводом в водную фазу до
90-96% цинка с последующим осаждением его в
виде оксида известными методами; сернокислотное
выщелачивание твердого остатка раствором серной
кислоты с концентрацией 50-200 г/л при
температуре 25-90°С; фильтрацию пульпы с
получением сульфатного свинцового продукта и
раствора, содержащего остаточный цинк, медь,
железо, мышьяк; нейтрализацию раствора щелочью
при pH 7,5-8,0 с продувкой пульпы воздухом с
получением осадка гидроокисей металлов и
арсенатов, передаваемого на дальнейшую
пирометаллургическую переработку в основное
производство; карбонизацию сульфата свинца
раствором карбоната натрия с концентрацией 180-
220 г/л Na2CО3 и фильтрацию пульпы с получением
карбоната свинца, передаваемого на
восстановительную плавку, и раствора сульфата
натрия, который обрабатывают карбонатом кальция
с получением гипса и оборотного раствора
карбоната натрия, возвращаемого на карбонизацию.
(Патент РФ №2098502, Кл. С22В 7/02, С22В 13/02,
1995 г.)
Недостатком указанного способа обработки
пылей методом двухстадийного выщелачивания
является то, что он не обеспечивает извлечения
ценных металлов и мышьяка в селективные
продукты, а возврат коллективного осадка
гидроокисей металлов и арсенатов в основное
производство увеличивает потери металлов и не
решает проблему вывода мышьяка из
производственного цикла.
В основу изобретения положена задача
переработки пылей медного производства с
извлечением ценных металлов (меди, цинка, рения)
в селективные концентраты и вывода мышьяка в
отдельный продукт.
Поставленная задача достигается тем, что в
известном способе переработки свинецсодержащих
пылей медного производства, включающем их
выщелачивание с переводом в раствор цинка, меди,
железа, мышьяка, термообработку и карбонизацию,
согласно изобретению, перед выщелачиванием пыль
гранулируют с концентрированной серной кислотой
в количестве, достаточном для разложения
нерастворимых соединений мышьяка, после чего
проводят термообработку гранул при 100-150°С,
которые затем измельчают и выщелачивают
раствором, содержащим 200-260 г/л Na2SО4 при
температуре 55-60°С и Ж:Т=2,5-3:1, пульпу
фильтруют с получением твердого остатка,
содержащего сульфат свинца и рений, и раствора,
содержащего медь, цинк, мышьяк, железо, который
нейтрализуют 20% суспензией извести до рН=1,
затем отделяют гипсовый кек, а из раствора
последовательно осаждают: сульфид меди
добавлением стехиометрически необходимого
количества сульфида цинка, арсенаты кальция и
железа - добавлением известковой суспензии с
одновременной продувкой пульпы сжатым
воздухом при значении рН=2,5-3,0 и температуре
55-60°С, сульфид цинка - добавлением в раствор
стехиометрически необходимого количества
сульфида натрия, при этом часть полученного
сульфида цинка возвращают на стадию осаждения
меди, а 70-75% раствора сульфата натрия,
полученного после отделения сульфида цинка,
направляют на выщелачивание гранул, а 25-30% - на
карбонизацию твердого остатка от выщелачивания,
содержащего сульфат свинца и рений, проводимую
с добавлением стехиометрически необходимого
количества кальцинированной соды при
температуре 55-60°С и рН=8-9 с переводом
сульфата свинца в карбонат и рения - в раствор
сульфата натрия, который подвергают упариванию с
получением технического сульфата натрия и
обогащенного рением маточного раствора.
Грануляция пыли серной кислоты и термическая
обработка гранул при температуре 100-150°С
позволяет перевести нерастворимые соединения
мышьяка в растворимые формы и при дальнейшей
переработке вывести мышьяк в отдельный продукт.
Термическая обработка гранул при температуре
менее 100°С не обеспечивает достаточно полного
перевода мышьяка в растворимые соединения, а
более 150°С экономически не целесообразна.
Измельчение и выщелачивание гранул раствором
Na2SO4 с концентрацией 200-260 г/л при
температуре 55-60°С и Ж:Т=2,5-3:1, позволяет
перевести свинец в сульфатную форму и медь, цинк,
мышьяк, железо в раствор.
Концентрация 200-260 г/л Na2SО4 оптимальна,
т.к. при меньших концентрациях увеличивается
объем раствора, подлежащий упариванию, а при
больших концентрациях возможна кристаллизация
сульфата натрия из раствора, который загрязняет
товарные продукты.
29621
3
Соотношение Ж:Т=2,5-3:1 на стадии
выщелачивания оптимально: при больших
значениях увеличивается объем раствора,
подлежащего упариванию, а при значениях
меньших, чем 2,5 снижается извлечение меди, цинка
и мышьяка в раствор.
Нейтрализация 20% водной суспензией СаО до
достижения устойчивого значения pH пульпы,
равного 1, позволяет избежать преждевременного
осаждения мышьяка, уменьшить потери меди с
гипсовым кеком и исключить выделение
сероводорода (H2S) при последующем осаждении
меди. При pH меньше 1 неизбежно выделение H2S
на стадии осаждения меди, а при значениях pH
больше 1 увеличиваются потери меди с гипсовым
кеком, в который также переходит значительное
количество мышьяка.
Вывод части раствора сульфата натрия на
обработку твердого продукта выщелачивания
гранул позволяет поддерживать оптимальное
значение Ж:Т при их выщелачивании и избежать
дальнейшего накопления сульфата натрия (свыше
260 г/л) в растворе.
Добавление стехиометрически необходимого
количества сульфида цинка в раствор позволяет
выделить сульфид меди в отдельный продукт,
добавление известковой суспензии с одновременной
продувкой пульпы сжатым воздухом при значении
рН=2,5-3,0 и температуре 55-60°С - арсенат кальция
и железа в отдельный продукт, добавление в раствор
стехиометрически необходимого количества
сульфида натрия - сульфид цинка в отдельный
продукт.
Обработка твердого остатка от выщелачивания,
содержащего сульфат свинца и рений добавлением
стехиометрически необходимого количества
кальцинированной соды при температуре 55-60°С и
рН=8-9 позволяет перевести сульфат свинца в
карбонат, таким образом выделить свинец в
отдельный продукт и рений в раствор сульфата
натрия, который подвергают упариванию для
получения технического сульфата натрия и
обогащенного рением маточного раствора.
На всех стадиях гидрометаллургической
переработки пылей поддерживается оптимальная
температура в пределах 55-60°С, чтобы не
допустить кристаллизации из растворов декагидрата
сульфата натрия, которая возможна при более
низких температурах.
Способ осуществляется следующим образом.
Свинецсодержащие пыли медного производства
состава, в %: 35-41 Рb, 2,8-4,2 Сu, 6,0-8,6 Zn, 0,8-1,4
Fe, 1,9-3,2 As, 20-130 г/т Re, 11-12 серы сульфатной
гранулируют с концентрированной серной кислотой
при расходе последней 5-7,5% от веса пыли,
полученные гранулы подвергают термической
обработке при температуре 100-150°С в течение 1
часа для перевода нерастворимых соединений
мышьяка в растворимые формы.
Гранулированную пыль измельчают в мельнице
мокрого помола и выщелачивают раствором
сульфата натрия, который является оборотным, в
течение 1-1,5 ч. Пульпу фильтруют. Раствор после
отделения твердого остатка, содержащий, в г/л: 15-
35 H2SO4, 15-30 Zn, 10-12 Сu, 3-10 As, 2-3,5 Fe,
нейтрализуют 20% водной суспензией СаО при
температуре 55-60°С в течение 1-1,5 ч. до
достижения устойчивого значения pH пульпы,
равного 1, чтобы исключить выделение H2S при
последующем осаждении меди. Твердый остаток
выщелачивания, содержащий сульфат свинца,
подвергают карбонизации.
Нейтрализованную пульпу фильтруют с
получением гипсового осадка, который может
служить сырьем для производства гипсового
вяжущего, и раствора, из которого последовательно
осаждают Сu, Zn и As.
Для осаждения меди в раствор вводят
стехиометрически необходимое по отношению к
меди количество сульфида цинка, получаемого на
стадии его осаждения. Пульпу агитируют при
температуре 55-60°С в течение 1-1,5 ч., при этом
протекает реакция:
CuSO4 + ZnS = CuS + ZnSO4 (1)
Благодаря низкой кислотности пульпы (pH
поддерживается в пределах 1) сероводород
практически не выделяется. Пульпу фильтруют.
Твердое - сульфидный медный концентрат
(содержание меди 55-60%) является товарной
продукцией, раствор передается на осаждение
мышьяка.
Для его осаждения раствор обрабатывают 20%
суспензией СаО с одновременной продувкой
пульпы сжатым воздухом при рН=2,5-3,0 в течение
2-3 часов. При указанных условиях мышьяк
осаждается наиболее полно по реакциям 2,3:
2Н3AsO3+1½O2+2FeSO4=2CaO+5H2O=
2FeAsO4·2H2O+CaSO4·2H2O (2)
2H3AsO4+4СаО=Ca3(AsO4)2·Ca(OH)2+2Н2О (3)
Пульпу фильтруют с получением арсенатного
кека (10-15% As) и раствора сульфата цинка,
который обрабатывают добавлением
стехиометрически необходимого по отношению к
цинку количества сульфида натрия при рН=5-6 в
течение 2-3 час. При этом цинк осаждается в форме
сульфида, а раствор обогащается сульфатом натрия
по реакции 4:
ZnSO4 + Na2S = ZnS + Na2SO4 (4)
Пульпу фильтруют с получением товарного
концентрата сульфида цинка (50-55%) Zn) и
раствора сульфата натрия (200-260 г/л Na2SO4).
Часть сульфидного цинкового концентрата
передают на осаждение меди, а раствор делят на две
части так, что большую его часть (70-75% от всего
объема) возвращают на выщелачивание
гранулированной пыли, а меньшую часть
направляют на карбонизацию остатка от
выщелачивания гранулированной пыли для того,
чтобы доизвлечь рений и исключить дальнейшее
накопление сульфата натрия в растворах
переработки пылей.
Для этого твердый остаток от выщелачивания
пыли, содержащий сульфат свинца и основное
количество рения, обрабатывают раствором
сульфата натрия с добавлением стехиометрически
необходимого по отношению к свинцу количества
29621
4
кальцинированной соды при Ж:Т=1:2-3, рН=8-9 в
течение 1-1,5 час. При указанных условиях сульфат
свинца переводится в карбонат, а раствор
обогащается по сульфату натрия, при этом в раствор
также извлекается до 80-90% рения (реакции 5,6):
PbSO4 + Na2CO3 = PbCO3 + Na2SO4 (5)
Pb(ReO4)2 + Na2CO3 = РbСО3 + 2NaReO4 (6)
Пульпу фильтруют с получением концентрата
карбоната свинца (70% Рb) и обогащенного
сульфатом натрия (300-340 г/л Na2SO4) раствора.
Раствор подвергают упариванию и кристаллизации
для получения технического сульфата натрия и
обогащенного рением (1,0-10 г/л) маточного
раствора, передаваемого на извлечение металла. Из
карбонатного свинцового концентрата далее
получают металлический свинец или его соли,
например, азотнокислый свинец.
Конечными продуктами переработки пылей
являются: карбонатный свинцовый концентрат,
сульфидный медный концентрат, сульфидный
цинковый концентрат, технический сульфат натрия,
маточный раствор рения, гипсовый кек и
арсенатный кек.
Для лучшего понимания изобретения приводим
следующие примеры его конкретного выполнения.
Пример 1 (по известному способу)
300 г пылей медного производства состава, в %:
38,07 Рb, 3,03 Сu, 8,17 Zn, 1,32 Fe, 3,01 As, 27,8 г/т
Re выщелачивали водой (0,7 л) в течение 3-х часов.
После фильтрации и промывки твердого остатка
получили 0,75 л раствора с содержанием, в г/л: 27
Zn, 8,36 Сu, 3,25 As и 195 г свинцового кека с
содержанием, в %: 57,5 Рb, 2,2 Zn, 1,3 Сu, 3,2 As.
При этом в раствор извлекли 83% Zn, 69% Сu и 35%
As. Из раствора добавлением щелочи при pH 7,5
получили осадок, состоящий из гидроксидов цинка,
меди и арсенида железа. Из представленных данных
видно, что поставленная на стадии водного
выщелачивания пыли цель - избирательное
извлечение в раствор цинка - не достигается.
Пример 2 (по предлагаемому способу) 300 г
пылей медного производства состава как в примере
1 гранулировали с 24,5 г концентрированной (92%)
серной кислоты, при этом получено 324,5 г сырых
гранул, которые подвергали термической обработке
при 150°С в течение 1 часа. Получили 322,5 г
гранулированной пыли.
Полученные гранулы измельчали до крупности
≤1 мм и выщелачивали в 0,7 л водного раствора
сульфата натрия (260 г/л) в течение 1 часа. После
фильтрации пульпы и промывки твердого остатка
получено 183 г сульфатного свинцового кека
состава, в %: 62,2 Рb, 0,16 Сu, 0,41 Zn, 0,5 As,
36,3 г/т Re и 0,726 л раствора с содержанием, в г/л:
31 H2SO4, 32,8 Zn, 12,1 Сu, 3,9 Fe, 10,9 As.
Раствор от выщелачивания гранулированной
пыли нейтрализовали добавлением 60 мл 20%-ной
водной суспензией негашеной извести (13,7 г СаО и
55 мл Н2O) при конечном рН=1, достаточном, чтобы
максимально снизить концентрацию свободной
серной кислоты и при этом избежать
преждевременного осаждения мышьяка и ценных
металлов. При значениях рН<1 на последующей
стадии осаждения меди неизбежно выделение
сероводорода. После фильтрации пульпы и
промывки осадка получено 350 г гипсового кека
состава, в %: 0,57 Рb, 0,6 Zn, 0,1 Сu, <0,01 As, 17 S и
0,79 л нейтрализованного раствора.
Нейтрализованный раствор далее обрабатывали
сульфидным цинковым концентратом, полученном
на стадии осаждения цинка, в течение 1,5 часов для
осаждения меди в форме CuS. Количество
концентрата при содержании в нем ~80% ZnS
составило 17,25 г, что соответствует
стехиометрическому его количеству на связывание
меди в CuS. При меньшем расходе концентрата медь
осаждается не полностью, а при расходе
концентрата выше стехиометрически необходимого
снижается качество сульфида меди и извлечение
цинка. После фильтрации пульпы и промывки
твердого осадка получено 16,2 г CuS состава, в %:
54,2 Сu, 3,5 Zn, 0,9 As, <0,01 Pb, <0,005 Re и
0,825 л раствора, который далее передавали на
осаждение мышьяка. Извлечение меди в
сульфидный концентрат составило 96%.
Раствор после осаждения меди обрабатывали
добавлением 67 мл 20%-ной водной пульпы
негашеной извести (15,5 г СаО и 62 мл Н2O) при
рН=2,5-3,0 в течение 2 час. с одновременной
продувкой пульпы сжатым воздухом для осаждения
мышьяка в форме арсенатов железа и кальция. При
значениях рН>3,0 неоправданно увеличивается
расход извести и выход твердого осадка, при
значениях рН<2,5 мышьяк осаждается не
полностью. После фильтрации пульпы и промывки
твердого осадка получено 47,4 г арсенатного кека
состава, в %: <0,01 Рb, 3,0 Zn, <0,01Cu, 16 As, <0,005
Re, 6,9 S и 0,89 л раствора, который передавали на
осаждение цинка. Извлечение мышьяка в
арсенатный кек составило 80%.
Раствор после осаждения мышьяка обрабатывали
добавлением 36,4 г сульфида натрия,
распульпованном в 100 мл воды, при рН=5-6 в
течение 2 час. для осаждения цинка в форме ZnS.
При значениях рН>6 увеличивается расход
дорогостоящего реагента, при рН<5 не полностью
осаждается цинк. После фильтрации пульпы и
промывки твердого осадка получено 58,8
сульфидного цинкового концентрата состава, в %:
51,9 Zn, <0,01 Рb, <0,01 Сu, 0,21 As, <0,005 Re, 25,4
S и 0,955 л раствора сульфата натрия (260 г/л
Na2SO4). Часть сульфидного цинкового концентрата
(17,25 г) использовали для осаждения меди,
оставшаяся часть в количестве 41,55 г является
товарным продуктом. Извлечение цинка в
концентрат составило 88%.
Раствор сульфата натрия (260 г/л Na2SO4) делили
на две части, чтобы исключить дальнейшее
накопление Na2SO4 в растворах переработки пылей
и не допустить увеличения объема раствора,
передаваемого на выщелачивание. Для этого
большую часть раствора 0,7 л (-75% от всего
объема) снова направляли на выщелачивание
гранулированной пыли, меньшую часть - 0,255 л
использовали для карбонизации остатка от
29621
5
выщелачивания гранулированной пыли,
содержащего сульфат свинца.
Карбонизацию сульфата свинца проводили в
течение 1,5-2 часов, поддерживая pH в пределах 8-9.
Для этого 183 г твердого остатка от выщелачивания
гранул помещали в стакан, заливали 0,255 мл
раствора сульфата натрия и добавляли 58,5 г
кальцинированной соды, распульпованной в 85 мл
воды. После фильтрации пульпы и промывки
твердого осадка получено 156 г карбонатного
свинцового концентрата состава, в %: 73,1 Рb, 0,48
Zn, 0,19 Сu, 0,55 As, 5 г/т Re и 425 мл обогащенного
сульфатом натрия (314 г/л Na2SO4, 16,6 мг/л Re)
раствора. Извлечение свинца в концентрат - 99%.
Раствор сульфата натрия упаривали при
температуре кипения с получением 141 г кристаллов
безводного сульфата натрия и 5 мл маточного
раствора, содержащего 1,32 г рения. Извлечение
рения в маточный раствор составило 79%.
Конечными продуктами переработки пылей
являются:
- карбонатный свинцовый концентрат
(извлечение свинца 99%);
- сульфидный медный концентрат (извлечение
меди >96%);
- сульфидный цинковый концентрат (извлечение
цинка 88%);
- технический сульфат натрия;
- маточный раствор (извлечение рения около
79%);
- гипсовый кек;
- арсенатный кек (извлечение мышьяка 80%).
Пример 3 по предлагаемому способу
Условия опыта, как в Примере 2, отличие
состоит в том, что термическую обработку гранул
проводят при температуре 100°С, гранулы
выщелачивали раствором, содержащим 200 г/л
Na2SO4.
Конечными продуктами переработки пылей
являются:
- карбонатный свинцовый концентрат
(извлечение свинца 98,2%);
- сульфидный медный концентрат (извлечение
меди 94,5);
- сульфидный цинковый концентрат (извлечение
цинка 87,7%);
- технический сульфат натрия;
- маточный раствор (извлечение рения около
80%);
- гипсовый кек;
- арсенатный кек (извлечение мышьяка 79,4%).
Таким образом, из приведенных примеров видно,
что по предлагаемому способу извлечение ценных
металлов (цинка, свинца, меди и рения) из пылей
медного производства происходит в отдельные
продукты и с высокой степенью: свинца - в
свинцовый концентрат - 97-98%, меди - в медный
концентрат - 94,5-95%, цинка - в цинковый
концентрат - 87,6 - 88,0%, рения - в маточный
раствор около 80%. При этом мышьяк также
выделяется в отдельный продукт - арсенатный кек, с
извлечением мышьяка до 80%. По известному
способу получали раствор, состоящий из
гироксидов цинка, меди и арсенида железа,
избирательное извлечение металлов на стадии
гидрометаллургической переработки не достигается.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ переработки свинецсодержащих пылей
медного производства, включающий их
выщелачивание с переводом в раствор цинка, меди,
железа, мышьяка, термообработку и карбонизацию,
отличающийся тем, что перед выщелачиванием
пыль гранулируют с концентрированной серной
кислотой в количестве, достаточном для разложения
нерастворимых соединений мышьяка, после чего
проводят термообработку гранул при 100-150°С,
которые затем измельчают и выщелачивают
раствором, содержащим 200 - 260 г/л Na2SO4 при
температуре 55-60°С и Ж:Т=2,5-3:1, пульпу
фильтруют с получением твердого остатка,
содержащего сульфат свинца и рений, и раствора,
содержащего медь, цинк, мышьяк, железо, который
нейтрализуют 20% суспензией извести до рН=1,
затем отделяют гипсовый кек, а из раствора
последовательно осаждают: сульфид меди
добавлением стехиометрически необходимого
количества сульфида цинка, арсенаты кальция и
железа - добавлением известковой суспензии с
одновременной продувкой пульпы сжатым
воздухом при рН=2,5-3,0 и температуре 55-60°С,
сульфид цинка - добавлением в раствор
стехиометрически необходимого количества
сульфида натрия, при этом часть полученного
сульфида цинка возвращают на стадию осаждения
меди, а 70-75% раствора сульфата натрия,
полученного после отделения сульфида цинка,
направляют на выщелачивание гранул, 25-30% - на
карбонизацию твердого остатка от выщелачивания,
содержащего сульфат свинца и рений, проводимую
с добавлением стехиометрически необходимого
количества кальцинированной соды при
температуре 55-60°С и рН=8-9 с переводом
сульфата свинца в карбонат и рения - в раствор
сульфата натрия, который подвергают упариванию с
получением технического сульфата натрия и
обогащенного рением маточного раствора.
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Нгметжанова

More Related Content

What's hot (9)

29902p
29902p29902p
29902p
 
28695ip
28695ip28695ip
28695ip
 
28462ip
28462ip28462ip
28462ip
 
28830ip
28830ip28830ip
28830ip
 
28930ip
28930ip28930ip
28930ip
 
28459ip
28459ip28459ip
28459ip
 
основы металлургического производства
основы металлургического производстваосновы металлургического производства
основы металлургического производства
 
Урок 7
Урок 7Урок 7
Урок 7
 
29778p
29778p29778p
29778p
 

Viewers also liked (20)

29614ip
29614ip29614ip
29614ip
 
29618ip
29618ip29618ip
29618ip
 
29605ip
29605ip29605ip
29605ip
 
29611ip
29611ip29611ip
29611ip
 
Comptabilité
ComptabilitéComptabilité
Comptabilité
 
29620ip
29620ip29620ip
29620ip
 
BUILDING BETTER HEATLH
BUILDING BETTER HEATLH BUILDING BETTER HEATLH
BUILDING BETTER HEATLH
 
Emgoldex - Presentación de la Oportunidad
Emgoldex - Presentación de la OportunidadEmgoldex - Presentación de la Oportunidad
Emgoldex - Presentación de la Oportunidad
 
Bourdiau livro a reproducao_elementos_teoria_do_sistema_ensino
Bourdiau livro a reproducao_elementos_teoria_do_sistema_ensinoBourdiau livro a reproducao_elementos_teoria_do_sistema_ensino
Bourdiau livro a reproducao_elementos_teoria_do_sistema_ensino
 
29609ip
29609ip29609ip
29609ip
 
29617ip
29617ip29617ip
29617ip
 
Karosta kids
Karosta kidsKarosta kids
Karosta kids
 
29616ip
29616ip29616ip
29616ip
 
29615ip
29615ip29615ip
29615ip
 
29610ip
29610ip29610ip
29610ip
 
29612ip
29612ip29612ip
29612ip
 
29607ip
29607ip29607ip
29607ip
 
29604ip
29604ip29604ip
29604ip
 
29608ip
29608ip29608ip
29608ip
 
29613ip
29613ip29613ip
29613ip
 

Similar to 29621ip (20)

29847ip
29847ip29847ip
29847ip
 
28753p
28753p28753p
28753p
 
28929ip
28929ip28929ip
28929ip
 
29398ip
29398ip29398ip
29398ip
 
26590ip
26590ip26590ip
26590ip
 
28701ip
28701ip28701ip
28701ip
 
29622ip
29622ip29622ip
29622ip
 
29845ip
29845ip29845ip
29845ip
 
29248ip
29248ip29248ip
29248ip
 
28829ip
28829ip28829ip
28829ip
 
29776p
29776p29776p
29776p
 
29945ip
29945ip29945ip
29945ip
 
29287ip
29287ip29287ip
29287ip
 
29753ip
29753ip29753ip
29753ip
 
29250ip
29250ip29250ip
29250ip
 
28455ip
28455ip28455ip
28455ip
 
29849ip
29849ip29849ip
29849ip
 
28501p
28501p28501p
28501p
 
28461ip
28461ip28461ip
28461ip
 
28856p
28856p28856p
28856p
 

More from ivanov15666688 (20)

10375
1037510375
10375
 
10374
1037410374
10374
 
10373
1037310373
10373
 
10372
1037210372
10372
 
10371
1037110371
10371
 
10370
1037010370
10370
 
10369
1036910369
10369
 
10368
1036810368
10368
 
10367
1036710367
10367
 
10366
1036610366
10366
 
10365
1036510365
10365
 
10364
1036410364
10364
 
10363
1036310363
10363
 
10362
1036210362
10362
 
10361
1036110361
10361
 
10360
1036010360
10360
 
10359
1035910359
10359
 
10358
1035810358
10358
 
10357
1035710357
10357
 
10385
1038510385
10385
 

29621ip

  • 1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН (19) KZ (13) A4 (11) 29621 (51) C22B 7/02 (2006.01) C22B 3/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ (21) 2014/0144.1 (22) 10.02.2014 (45) 16.03.2015, бюл. №3 (72) Шумский Виктор Александрович; Пискунов Виктор Михайлович; Резниченко Вера Всеволодовна (73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан" Комитета промышленности Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан (74) Чаленко Валентина Васильевна (56) RU 2098502 C1, 10.12.1997 (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СВИНЕЦСОДЕРЖАЩИХ ПЫЛЕЙ МЕДНОГО ПРОИЗВОДСТВА (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическому способу извлечения ценных металлов из свинецсодержащих пылей медного производства с повышенным содержанием мышьяка. В основу изобретения положена задача переработки пылей медного производства с извлечением ценных металлов (меди, цинка, рения) в селективные концентраты и вывода мышьяка в отдельный продукт. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе переработки свинецсодержащих пылей медного производства, включающем их выщелачивание с переводом в раствор цинка, меди, железа, мышьяка, термообработку и карбонизацию, при этом перед выщелачиванием пыль гранулируют с концентрированной серной кислотой в количестве, достаточном для разложения нерастворимых соединений мышьяка, после чего проводят термообработку гранул при 100-150°С, которые затем измельчают и выщелачивают раствором, содержащим 200-260 г/л Na2SО4 при температуре 55-60°С и Ж:Т=2,5-3:1, пульпу фильтруют с получением твердого остатка, содержащего сульфат свинца и рений, и раствора, содержащего медь, цинк, мышьяк, железо, который нейтрализуют 20% суспензией извести до рН=1, затем отделяют гипсовый кек, а из раствора последовательно осаждают: сульфид меди добавлением стехиометрически необходимого количества сульфида цинка, арсенаты кальция и железа - добавлением известковой суспензии с одновременной продувкой пульпы сжатым воздухом при значении рН=2,5-3,0 и температуре 55-60°С, сульфид цинка - добавлением в раствор стехиометрически необходимого количества сульфида натрия, при этом часть полученного сульфида цинка возвращают на стадию осаждения меди, а 70-75% раствора сульфата натрия, полученного после отделения сульфида цинка, направляют на выщелачивание гранул, а 25-30% - на карбонизацию твердого остатка от выщелачивания, содержащего сульфат свинца и рений, проводимую с добавлением стехиометрически необходимого количества кальцинированной соды при температуре 55-60°С и рН=8-9 с переводом сульфата свинца в карбонат и рения - в раствор сульфата натрия, который подвергают упариванию с получением технического сульфата натрия и обогащенного рением маточного раствора. Таким образом, переработка пылей медного производства по предлагаемому способу позволят извлечь ценные металлы (медь, цинк, рений) в селективные концентраты и вывести мышьяк в отдельный продукт. (19)KZ(13)A4(11)29621
  • 2. 29621 2 Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургическому способу извлечения ценных металлов из свинецсодержащих пылей медного производства с повышенным содержанием мышьяка. Известен способ переработки свинецсодержащих пылей медного производства, включающий их грануляцию с добавлением карбоната натрия в количестве 10-12%, шихтовку гранул с металлургическим шлаком медного или свинцового производства в количестве 20-40% от веса пыли и 5- 10% углеродсодержащего восстановителя. Шихту плавят в электротермической печи с получением металлического свинца. Отходящие газы при 300- 500°С подвергают мокрому пылеулавливанию с переводом рения в раствор. Способ позволяет повысить извлечение свинца в металл и на 90% извлечь рений в раствор (А.с. СССР №572084, Кл. С22В 7/02, 1983). Основной недостаток способа является то, что он не обеспечивает комплексного извлечения из пылей других ценных металлов (цинка, меди) и не позволяет вывести мышьяк в отдельный продукт. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ переработки свинецсодержащих пылей медного производства, включающий предварительную обработку их раствором с pH 6,0- 7,0 с избирательным переводом в водную фазу до 90-96% цинка с последующим осаждением его в виде оксида известными методами; сернокислотное выщелачивание твердого остатка раствором серной кислоты с концентрацией 50-200 г/л при температуре 25-90°С; фильтрацию пульпы с получением сульфатного свинцового продукта и раствора, содержащего остаточный цинк, медь, железо, мышьяк; нейтрализацию раствора щелочью при pH 7,5-8,0 с продувкой пульпы воздухом с получением осадка гидроокисей металлов и арсенатов, передаваемого на дальнейшую пирометаллургическую переработку в основное производство; карбонизацию сульфата свинца раствором карбоната натрия с концентрацией 180- 220 г/л Na2CО3 и фильтрацию пульпы с получением карбоната свинца, передаваемого на восстановительную плавку, и раствора сульфата натрия, который обрабатывают карбонатом кальция с получением гипса и оборотного раствора карбоната натрия, возвращаемого на карбонизацию. (Патент РФ №2098502, Кл. С22В 7/02, С22В 13/02, 1995 г.) Недостатком указанного способа обработки пылей методом двухстадийного выщелачивания является то, что он не обеспечивает извлечения ценных металлов и мышьяка в селективные продукты, а возврат коллективного осадка гидроокисей металлов и арсенатов в основное производство увеличивает потери металлов и не решает проблему вывода мышьяка из производственного цикла. В основу изобретения положена задача переработки пылей медного производства с извлечением ценных металлов (меди, цинка, рения) в селективные концентраты и вывода мышьяка в отдельный продукт. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе переработки свинецсодержащих пылей медного производства, включающем их выщелачивание с переводом в раствор цинка, меди, железа, мышьяка, термообработку и карбонизацию, согласно изобретению, перед выщелачиванием пыль гранулируют с концентрированной серной кислотой в количестве, достаточном для разложения нерастворимых соединений мышьяка, после чего проводят термообработку гранул при 100-150°С, которые затем измельчают и выщелачивают раствором, содержащим 200-260 г/л Na2SО4 при температуре 55-60°С и Ж:Т=2,5-3:1, пульпу фильтруют с получением твердого остатка, содержащего сульфат свинца и рений, и раствора, содержащего медь, цинк, мышьяк, железо, который нейтрализуют 20% суспензией извести до рН=1, затем отделяют гипсовый кек, а из раствора последовательно осаждают: сульфид меди добавлением стехиометрически необходимого количества сульфида цинка, арсенаты кальция и железа - добавлением известковой суспензии с одновременной продувкой пульпы сжатым воздухом при значении рН=2,5-3,0 и температуре 55-60°С, сульфид цинка - добавлением в раствор стехиометрически необходимого количества сульфида натрия, при этом часть полученного сульфида цинка возвращают на стадию осаждения меди, а 70-75% раствора сульфата натрия, полученного после отделения сульфида цинка, направляют на выщелачивание гранул, а 25-30% - на карбонизацию твердого остатка от выщелачивания, содержащего сульфат свинца и рений, проводимую с добавлением стехиометрически необходимого количества кальцинированной соды при температуре 55-60°С и рН=8-9 с переводом сульфата свинца в карбонат и рения - в раствор сульфата натрия, который подвергают упариванию с получением технического сульфата натрия и обогащенного рением маточного раствора. Грануляция пыли серной кислоты и термическая обработка гранул при температуре 100-150°С позволяет перевести нерастворимые соединения мышьяка в растворимые формы и при дальнейшей переработке вывести мышьяк в отдельный продукт. Термическая обработка гранул при температуре менее 100°С не обеспечивает достаточно полного перевода мышьяка в растворимые соединения, а более 150°С экономически не целесообразна. Измельчение и выщелачивание гранул раствором Na2SO4 с концентрацией 200-260 г/л при температуре 55-60°С и Ж:Т=2,5-3:1, позволяет перевести свинец в сульфатную форму и медь, цинк, мышьяк, железо в раствор. Концентрация 200-260 г/л Na2SО4 оптимальна, т.к. при меньших концентрациях увеличивается объем раствора, подлежащий упариванию, а при больших концентрациях возможна кристаллизация сульфата натрия из раствора, который загрязняет товарные продукты.
  • 3. 29621 3 Соотношение Ж:Т=2,5-3:1 на стадии выщелачивания оптимально: при больших значениях увеличивается объем раствора, подлежащего упариванию, а при значениях меньших, чем 2,5 снижается извлечение меди, цинка и мышьяка в раствор. Нейтрализация 20% водной суспензией СаО до достижения устойчивого значения pH пульпы, равного 1, позволяет избежать преждевременного осаждения мышьяка, уменьшить потери меди с гипсовым кеком и исключить выделение сероводорода (H2S) при последующем осаждении меди. При pH меньше 1 неизбежно выделение H2S на стадии осаждения меди, а при значениях pH больше 1 увеличиваются потери меди с гипсовым кеком, в который также переходит значительное количество мышьяка. Вывод части раствора сульфата натрия на обработку твердого продукта выщелачивания гранул позволяет поддерживать оптимальное значение Ж:Т при их выщелачивании и избежать дальнейшего накопления сульфата натрия (свыше 260 г/л) в растворе. Добавление стехиометрически необходимого количества сульфида цинка в раствор позволяет выделить сульфид меди в отдельный продукт, добавление известковой суспензии с одновременной продувкой пульпы сжатым воздухом при значении рН=2,5-3,0 и температуре 55-60°С - арсенат кальция и железа в отдельный продукт, добавление в раствор стехиометрически необходимого количества сульфида натрия - сульфид цинка в отдельный продукт. Обработка твердого остатка от выщелачивания, содержащего сульфат свинца и рений добавлением стехиометрически необходимого количества кальцинированной соды при температуре 55-60°С и рН=8-9 позволяет перевести сульфат свинца в карбонат, таким образом выделить свинец в отдельный продукт и рений в раствор сульфата натрия, который подвергают упариванию для получения технического сульфата натрия и обогащенного рением маточного раствора. На всех стадиях гидрометаллургической переработки пылей поддерживается оптимальная температура в пределах 55-60°С, чтобы не допустить кристаллизации из растворов декагидрата сульфата натрия, которая возможна при более низких температурах. Способ осуществляется следующим образом. Свинецсодержащие пыли медного производства состава, в %: 35-41 Рb, 2,8-4,2 Сu, 6,0-8,6 Zn, 0,8-1,4 Fe, 1,9-3,2 As, 20-130 г/т Re, 11-12 серы сульфатной гранулируют с концентрированной серной кислотой при расходе последней 5-7,5% от веса пыли, полученные гранулы подвергают термической обработке при температуре 100-150°С в течение 1 часа для перевода нерастворимых соединений мышьяка в растворимые формы. Гранулированную пыль измельчают в мельнице мокрого помола и выщелачивают раствором сульфата натрия, который является оборотным, в течение 1-1,5 ч. Пульпу фильтруют. Раствор после отделения твердого остатка, содержащий, в г/л: 15- 35 H2SO4, 15-30 Zn, 10-12 Сu, 3-10 As, 2-3,5 Fe, нейтрализуют 20% водной суспензией СаО при температуре 55-60°С в течение 1-1,5 ч. до достижения устойчивого значения pH пульпы, равного 1, чтобы исключить выделение H2S при последующем осаждении меди. Твердый остаток выщелачивания, содержащий сульфат свинца, подвергают карбонизации. Нейтрализованную пульпу фильтруют с получением гипсового осадка, который может служить сырьем для производства гипсового вяжущего, и раствора, из которого последовательно осаждают Сu, Zn и As. Для осаждения меди в раствор вводят стехиометрически необходимое по отношению к меди количество сульфида цинка, получаемого на стадии его осаждения. Пульпу агитируют при температуре 55-60°С в течение 1-1,5 ч., при этом протекает реакция: CuSO4 + ZnS = CuS + ZnSO4 (1) Благодаря низкой кислотности пульпы (pH поддерживается в пределах 1) сероводород практически не выделяется. Пульпу фильтруют. Твердое - сульфидный медный концентрат (содержание меди 55-60%) является товарной продукцией, раствор передается на осаждение мышьяка. Для его осаждения раствор обрабатывают 20% суспензией СаО с одновременной продувкой пульпы сжатым воздухом при рН=2,5-3,0 в течение 2-3 часов. При указанных условиях мышьяк осаждается наиболее полно по реакциям 2,3: 2Н3AsO3+1½O2+2FeSO4=2CaO+5H2O= 2FeAsO4·2H2O+CaSO4·2H2O (2) 2H3AsO4+4СаО=Ca3(AsO4)2·Ca(OH)2+2Н2О (3) Пульпу фильтруют с получением арсенатного кека (10-15% As) и раствора сульфата цинка, который обрабатывают добавлением стехиометрически необходимого по отношению к цинку количества сульфида натрия при рН=5-6 в течение 2-3 час. При этом цинк осаждается в форме сульфида, а раствор обогащается сульфатом натрия по реакции 4: ZnSO4 + Na2S = ZnS + Na2SO4 (4) Пульпу фильтруют с получением товарного концентрата сульфида цинка (50-55%) Zn) и раствора сульфата натрия (200-260 г/л Na2SO4). Часть сульфидного цинкового концентрата передают на осаждение меди, а раствор делят на две части так, что большую его часть (70-75% от всего объема) возвращают на выщелачивание гранулированной пыли, а меньшую часть направляют на карбонизацию остатка от выщелачивания гранулированной пыли для того, чтобы доизвлечь рений и исключить дальнейшее накопление сульфата натрия в растворах переработки пылей. Для этого твердый остаток от выщелачивания пыли, содержащий сульфат свинца и основное количество рения, обрабатывают раствором сульфата натрия с добавлением стехиометрически необходимого по отношению к свинцу количества
  • 4. 29621 4 кальцинированной соды при Ж:Т=1:2-3, рН=8-9 в течение 1-1,5 час. При указанных условиях сульфат свинца переводится в карбонат, а раствор обогащается по сульфату натрия, при этом в раствор также извлекается до 80-90% рения (реакции 5,6): PbSO4 + Na2CO3 = PbCO3 + Na2SO4 (5) Pb(ReO4)2 + Na2CO3 = РbСО3 + 2NaReO4 (6) Пульпу фильтруют с получением концентрата карбоната свинца (70% Рb) и обогащенного сульфатом натрия (300-340 г/л Na2SO4) раствора. Раствор подвергают упариванию и кристаллизации для получения технического сульфата натрия и обогащенного рением (1,0-10 г/л) маточного раствора, передаваемого на извлечение металла. Из карбонатного свинцового концентрата далее получают металлический свинец или его соли, например, азотнокислый свинец. Конечными продуктами переработки пылей являются: карбонатный свинцовый концентрат, сульфидный медный концентрат, сульфидный цинковый концентрат, технический сульфат натрия, маточный раствор рения, гипсовый кек и арсенатный кек. Для лучшего понимания изобретения приводим следующие примеры его конкретного выполнения. Пример 1 (по известному способу) 300 г пылей медного производства состава, в %: 38,07 Рb, 3,03 Сu, 8,17 Zn, 1,32 Fe, 3,01 As, 27,8 г/т Re выщелачивали водой (0,7 л) в течение 3-х часов. После фильтрации и промывки твердого остатка получили 0,75 л раствора с содержанием, в г/л: 27 Zn, 8,36 Сu, 3,25 As и 195 г свинцового кека с содержанием, в %: 57,5 Рb, 2,2 Zn, 1,3 Сu, 3,2 As. При этом в раствор извлекли 83% Zn, 69% Сu и 35% As. Из раствора добавлением щелочи при pH 7,5 получили осадок, состоящий из гидроксидов цинка, меди и арсенида железа. Из представленных данных видно, что поставленная на стадии водного выщелачивания пыли цель - избирательное извлечение в раствор цинка - не достигается. Пример 2 (по предлагаемому способу) 300 г пылей медного производства состава как в примере 1 гранулировали с 24,5 г концентрированной (92%) серной кислоты, при этом получено 324,5 г сырых гранул, которые подвергали термической обработке при 150°С в течение 1 часа. Получили 322,5 г гранулированной пыли. Полученные гранулы измельчали до крупности ≤1 мм и выщелачивали в 0,7 л водного раствора сульфата натрия (260 г/л) в течение 1 часа. После фильтрации пульпы и промывки твердого остатка получено 183 г сульфатного свинцового кека состава, в %: 62,2 Рb, 0,16 Сu, 0,41 Zn, 0,5 As, 36,3 г/т Re и 0,726 л раствора с содержанием, в г/л: 31 H2SO4, 32,8 Zn, 12,1 Сu, 3,9 Fe, 10,9 As. Раствор от выщелачивания гранулированной пыли нейтрализовали добавлением 60 мл 20%-ной водной суспензией негашеной извести (13,7 г СаО и 55 мл Н2O) при конечном рН=1, достаточном, чтобы максимально снизить концентрацию свободной серной кислоты и при этом избежать преждевременного осаждения мышьяка и ценных металлов. При значениях рН<1 на последующей стадии осаждения меди неизбежно выделение сероводорода. После фильтрации пульпы и промывки осадка получено 350 г гипсового кека состава, в %: 0,57 Рb, 0,6 Zn, 0,1 Сu, <0,01 As, 17 S и 0,79 л нейтрализованного раствора. Нейтрализованный раствор далее обрабатывали сульфидным цинковым концентратом, полученном на стадии осаждения цинка, в течение 1,5 часов для осаждения меди в форме CuS. Количество концентрата при содержании в нем ~80% ZnS составило 17,25 г, что соответствует стехиометрическому его количеству на связывание меди в CuS. При меньшем расходе концентрата медь осаждается не полностью, а при расходе концентрата выше стехиометрически необходимого снижается качество сульфида меди и извлечение цинка. После фильтрации пульпы и промывки твердого осадка получено 16,2 г CuS состава, в %: 54,2 Сu, 3,5 Zn, 0,9 As, <0,01 Pb, <0,005 Re и 0,825 л раствора, который далее передавали на осаждение мышьяка. Извлечение меди в сульфидный концентрат составило 96%. Раствор после осаждения меди обрабатывали добавлением 67 мл 20%-ной водной пульпы негашеной извести (15,5 г СаО и 62 мл Н2O) при рН=2,5-3,0 в течение 2 час. с одновременной продувкой пульпы сжатым воздухом для осаждения мышьяка в форме арсенатов железа и кальция. При значениях рН>3,0 неоправданно увеличивается расход извести и выход твердого осадка, при значениях рН<2,5 мышьяк осаждается не полностью. После фильтрации пульпы и промывки твердого осадка получено 47,4 г арсенатного кека состава, в %: <0,01 Рb, 3,0 Zn, <0,01Cu, 16 As, <0,005 Re, 6,9 S и 0,89 л раствора, который передавали на осаждение цинка. Извлечение мышьяка в арсенатный кек составило 80%. Раствор после осаждения мышьяка обрабатывали добавлением 36,4 г сульфида натрия, распульпованном в 100 мл воды, при рН=5-6 в течение 2 час. для осаждения цинка в форме ZnS. При значениях рН>6 увеличивается расход дорогостоящего реагента, при рН<5 не полностью осаждается цинк. После фильтрации пульпы и промывки твердого осадка получено 58,8 сульфидного цинкового концентрата состава, в %: 51,9 Zn, <0,01 Рb, <0,01 Сu, 0,21 As, <0,005 Re, 25,4 S и 0,955 л раствора сульфата натрия (260 г/л Na2SO4). Часть сульфидного цинкового концентрата (17,25 г) использовали для осаждения меди, оставшаяся часть в количестве 41,55 г является товарным продуктом. Извлечение цинка в концентрат составило 88%. Раствор сульфата натрия (260 г/л Na2SO4) делили на две части, чтобы исключить дальнейшее накопление Na2SO4 в растворах переработки пылей и не допустить увеличения объема раствора, передаваемого на выщелачивание. Для этого большую часть раствора 0,7 л (-75% от всего объема) снова направляли на выщелачивание гранулированной пыли, меньшую часть - 0,255 л использовали для карбонизации остатка от
  • 5. 29621 5 выщелачивания гранулированной пыли, содержащего сульфат свинца. Карбонизацию сульфата свинца проводили в течение 1,5-2 часов, поддерживая pH в пределах 8-9. Для этого 183 г твердого остатка от выщелачивания гранул помещали в стакан, заливали 0,255 мл раствора сульфата натрия и добавляли 58,5 г кальцинированной соды, распульпованной в 85 мл воды. После фильтрации пульпы и промывки твердого осадка получено 156 г карбонатного свинцового концентрата состава, в %: 73,1 Рb, 0,48 Zn, 0,19 Сu, 0,55 As, 5 г/т Re и 425 мл обогащенного сульфатом натрия (314 г/л Na2SO4, 16,6 мг/л Re) раствора. Извлечение свинца в концентрат - 99%. Раствор сульфата натрия упаривали при температуре кипения с получением 141 г кристаллов безводного сульфата натрия и 5 мл маточного раствора, содержащего 1,32 г рения. Извлечение рения в маточный раствор составило 79%. Конечными продуктами переработки пылей являются: - карбонатный свинцовый концентрат (извлечение свинца 99%); - сульфидный медный концентрат (извлечение меди >96%); - сульфидный цинковый концентрат (извлечение цинка 88%); - технический сульфат натрия; - маточный раствор (извлечение рения около 79%); - гипсовый кек; - арсенатный кек (извлечение мышьяка 80%). Пример 3 по предлагаемому способу Условия опыта, как в Примере 2, отличие состоит в том, что термическую обработку гранул проводят при температуре 100°С, гранулы выщелачивали раствором, содержащим 200 г/л Na2SO4. Конечными продуктами переработки пылей являются: - карбонатный свинцовый концентрат (извлечение свинца 98,2%); - сульфидный медный концентрат (извлечение меди 94,5); - сульфидный цинковый концентрат (извлечение цинка 87,7%); - технический сульфат натрия; - маточный раствор (извлечение рения около 80%); - гипсовый кек; - арсенатный кек (извлечение мышьяка 79,4%). Таким образом, из приведенных примеров видно, что по предлагаемому способу извлечение ценных металлов (цинка, свинца, меди и рения) из пылей медного производства происходит в отдельные продукты и с высокой степенью: свинца - в свинцовый концентрат - 97-98%, меди - в медный концентрат - 94,5-95%, цинка - в цинковый концентрат - 87,6 - 88,0%, рения - в маточный раствор около 80%. При этом мышьяк также выделяется в отдельный продукт - арсенатный кек, с извлечением мышьяка до 80%. По известному способу получали раствор, состоящий из гироксидов цинка, меди и арсенида железа, избирательное извлечение металлов на стадии гидрометаллургической переработки не достигается. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ переработки свинецсодержащих пылей медного производства, включающий их выщелачивание с переводом в раствор цинка, меди, железа, мышьяка, термообработку и карбонизацию, отличающийся тем, что перед выщелачиванием пыль гранулируют с концентрированной серной кислотой в количестве, достаточном для разложения нерастворимых соединений мышьяка, после чего проводят термообработку гранул при 100-150°С, которые затем измельчают и выщелачивают раствором, содержащим 200 - 260 г/л Na2SO4 при температуре 55-60°С и Ж:Т=2,5-3:1, пульпу фильтруют с получением твердого остатка, содержащего сульфат свинца и рений, и раствора, содержащего медь, цинк, мышьяк, железо, который нейтрализуют 20% суспензией извести до рН=1, затем отделяют гипсовый кек, а из раствора последовательно осаждают: сульфид меди добавлением стехиометрически необходимого количества сульфида цинка, арсенаты кальция и железа - добавлением известковой суспензии с одновременной продувкой пульпы сжатым воздухом при рН=2,5-3,0 и температуре 55-60°С, сульфид цинка - добавлением в раствор стехиометрически необходимого количества сульфида натрия, при этом часть полученного сульфида цинка возвращают на стадию осаждения меди, а 70-75% раствора сульфата натрия, полученного после отделения сульфида цинка, направляют на выщелачивание гранул, 25-30% - на карбонизацию твердого остатка от выщелачивания, содержащего сульфат свинца и рений, проводимую с добавлением стехиометрически необходимого количества кальцинированной соды при температуре 55-60°С и рН=8-9 с переводом сульфата свинца в карбонат и рения - в раствор сульфата натрия, который подвергают упариванию с получением технического сульфата натрия и обогащенного рением маточного раствора. Верстка Ж. Жомартбек Корректор К. Нгметжанова