Способ переработки цинковых концентратов
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к переработке бедных и труднообогатительных руд и концентратов. Цель изобретения - интенсификация процесса за счет повышения прямого извлечения цинка на стадии выщелачивания и упрощение технологии очистки цинкового раствора от железа. Сульфидный цинковый концентрат выщелачивают при 90-100°С в растворе с исходным содержанием серной кислоты 250-430 г/л в присутствии железа /Ш/. Из раствора от выщелачивания при охлаждении кристаллизуют сульфат железа и цинка. Железо окисляют прокаливанием кристаллов в окислительной атмосфере при 550-650°С, а огарок выщелачивают водой и/или цинковым раствором и раствор от кристаллизации направляют на выщелачивание сульфидного концентрата, а цинковый раствор - на очистку от примесей. 5 табл.
hlaill °
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. : ";. ИЯ :.СНАЯ Е с, ..,,л, ГОСУЯАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ЖНТ СССР (21) 4353495/23-02 (22) 30.12.87 (46) 23. 12.89. Бюл. 1п 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов (72) И.И.Эннс, F..A.Ñû÷åâà и Ю.А.Козьмин (53) 665.536(088.8) (56) Zetowski F, et а1. flydrometallurgy, 1979, v. 4, Р 2, р.169-184. Патент ФРГ Ô 3241740, кл. С 22 В 19/22, 1982. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКОВИХ КОНЦЕНТРАТОВ (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к переработке бедных и труднообогатимых руд Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к переработке бедных и труднообогатимых руд и концентратов. Целью изобретения является интенсификация процесса за счет повьппения прямого извлечения цинка на стадии вьпцелачивания и упрощения технологии очистки цинкового раствора от железа. Способ осуществляют следующим образом. Сульфидный цинковый концентрат вью щелачивают при 90-100 С в растворе с исходньи содержанием серной кислоты 250-430 г/л и в присутствии железа (III) в количестве, превьппающем 2 и концентратов. Цель изобретения— интенсификация процесса эа счет повышения прямого извлечения цинка на стадии вьпцелачивания и упрощение технологии очистки цинкового раствора от железа. Сульфидный цинковый концентрат выщелачивают при 90-100 С в растворе с исходным содержанием серной кислоты 250-430 г/л в присутствии железа (III) . Из раствора от выщелачивания при охлажпении кристаллизуют сульфат железа и цинка. Железо окисляют прокаливанием кристаллов в о окислительной атмосфере при 550-650 С, а огарок вьпцелачивают водой и(или цышковым раствором, и раствор от C кристаллизации награвляют на вьпцелачи9 вание сульфидного концентрата, а цинковый раствор на очистку от примесей. 5 табл. необходимое по стехиометрин на -окисление сульфидов цинка и свинца в 1,3 раза. Отделяют раствор от кека, которьп направляют на извлечение свинца гидрометаллургическим путем. Расто вор охлаждают до 5-20 С, при этом в осадок выпадает смесь сульфатов железа и цинка. Кристаллы отделяют от маточного раствора, который направляют на выщелачивание. В окислительной атмосфере при 550-650 С прокаливают осадок кристаллов с регенерацией ок -.лителя — окиси железа и серной кислоты. Огарок вьпцелачивают водой и/или раствором сульфата цинка.остаток от выщелачивания огарка воз1530641 40 вращают на сернокисдотное ньпцелачинзние для окисления новых л<2рций концентрата. Раствор, содержащий небольшое количество примесей (Fe(II)Mn и другие), после цементационной очистки направляют на электролиз для получения металлического цинка. Способ применим как для сульфидных цинковых, так и для бедных и труднообогатимых коллективных цинковых концентратов сульфидных, сульфидно-окисных, окисных и ка»7бонатных. Пример 1. Проводятпереработку цинковых концентратов по предлагаемому способу с вьпцелачинанием при разных температурах и исходной кислотности. 50 Г сульфиди(2ГО кондентр-ага, держащего, Х: цинк 16,31 железо 10,58; свинец 4, 1, сера 20,6, медь 0,22; вьпцелачивают при разных температурах и исходной концентрации серной кислоты 300 г/л в течение 4 ч с добавлением 30 г ЕеОЗ, Соблюдая ñ(2отношение 7<:T=5:1, и фильтруют. Полученные результаты приведены в табл.1. Из табл.1 видно, что осуществление вьпчелачинания лри температурах нио же 90 С приводит к заметно"!v ".меньше- нию прямого извлечения цинка и раствор. При 90-100 С ОНО составляет 94,5-98,287,, а при 70 С вЂ” 71,97. 50 г концентрата того;ке .Остава вьпцелачивают при разных значениях исходной кислотности, )»(:т=5:1, температуре 95 С, добан;1яя 30 г Окиси железа, B течение 4 ч и фильтруют, Влияние исходной кисл(-тности на степень извлечения пинка н растворе показано в табл. 2, Как видно из табл„2, ньпцелачинание целесообразно проводить при исходной концентрации кислоты 250430 г/л. В этом случае достигается достаточно высокая степень извлечения цинка в растор 94,6-96,.4й. В совокупности укаэанные температурные интервалы и высокие значения исходной концентрации серчай кислоты дают возможность достичь прямого ;50 извлечения цинка н ; астнор 94,.6--98,28: Пример 2. Проводят ныщелачивание концентрата (состав аналогичен примеру 1) при Ж:Т=5:1, температуре 95 С, кислотности 300 г/л н течение О 4 ч с добавлением 30 г окиси железа и фильтруют. Фильтрат охлаждают до 15 С, ОтДЕЛЯЮт ВЫПаВШИЕ ПРИ ОХЛажеНИИ КРИСталлы, раствор подкрепляют серной КИСДОТОЙ ДО HCXC ДИОГО З пан(.,.i КИС И, "— нОсти и понт 2рно е»сполъэую1 н ц О2 е вьпцелачиваиия. Зависимость степени извлечения в растор цинка и железа от количества оборотов показана в табл.3. Использован»e вьпцелачивающего раствсра слабо сказывается на показателях железа и цинка. Уже после первого оборота состав ньпцелачивающего растнора стабилизуется и содержание цинка в нем находится на уровне 54,8 г/л, железа — 145 г/л. Пример 3, Проводят по предлагаемому способу совместно кристаллизаО цию цинка и железа при 15 С и разных значениях кислотности. В качестве исходного используют раствор, полученный в соответствии с примером 2, содержащий 145 г/л железа и 54,8 г/л цинка, Кислотность варьируют добавлением концентрированной серной кислоты. Полученные данные приведены в табл.4. При кислотности раствора более 60 г/л происходит совместная кристаллизация сульфатов железа и цинка, что отвечает исходным концентрациям серной кислоты пр»» вьпцелачивании выше 250 г/л. В этом случае в кристаллы переходит более 13,8Х цинка и 19,37 железа. П р и и е р 4. Проводят окисление железа н кристаллах (полученных как показано в примере 3) прокалкой при гаэных температурах н Окислительной . атмосфере. 50 кристаллов, содержащих,X: цинк 7,4, железо 24,0, сера 18,7, прокапивают при разных температурах в интернлле 500-700 C н течение 4 ч с пводувО кой воздуха, улавливанием высококонцентрированных газов для сернокислотноко производства. Влияние температуры прокалки на степень окисления железа показано в табл. 5. Как видна из табл.5, оптимальньпч условием прокалки является температурньп» интервал 550-650 С, при этом достигается максимальное окисление железа с преимущественным разложением его сульфата. Пример 5. Проводят вьпцелачинание огарка по предлагаемому способу 1 водой и раствором сульфата цинка. 50 г кристаллов (состав аналогичО но примеру 4) лрокаливают при 650 С н течение 4 ч, а затем огарок выщелара от железа. Способ переработки цинковых концентратов, включающий сернокислотное вьпцелачивание в присутствии железа(Т11), кристаллизацию сульфата железа(?1)из раствора от выщелачивания, окисление железа с повторным использованием его окисленной формы и очистку цинкового раствора от примесей, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет повышения прямого извлечения цинка на стадии вьпцелачивания и упрощения технологии 35 очистки цинкового раствора от желео за, выщелачивание ведут при 90-100 С с исходным содержанием серной кислоты 250-430 г/л, раствор от кристаллизации направляют на выщелачивание, окисление железа проводят прокалкой кристаллов при 550-650 С в окислительной атмосфере, а огарок выщелачивают в воде и/или растворе сульфата цинка. 15 чивают в 50 мл воды и фильтруют, Фильтратом цинкосодержащим раствором вьпцелачивают еще 2 порции огарка, В результате получают 70 мл раствора, содержащего 152 г/л цинка и 3,8 г/л железа, рН=3,2. Полученный раствор после тонкой цементационной очистки от железа (II), меди, кадмия можно использовать в качестве электролита. Пример 6, Проводят переработку медно-цинкового сульфидно-окисного концентрата по предлагаемому способу. 50 r медно-цинкового сульфидноокисного концентрата, содержащего,Х: медь 8,5; цинк 18,5, свинец 0,8; железо 23,7; сера 38,0, вьццелачивают о при 95 С, 5:Т=5:1, исходной концентрации серной кислоты 330 г/л в течение 4 ч.Пульпу фильтруют. Извлечение в раствор цинка 96,6Х, меди 92,8Х, железа 67,3Х. Пример 7. Проводят выщелачивание сульфидного цинкового концентрата по известному способу. 800 г концентрата, содержащего,X: цинк 51,9, железо 10,49; медь 1,16; сера 32, 1, выщелачивают отработанным электролитом, содержащим 200 г/л H F: Zn 1:1 4 в течение 30 мин при о 70 С в агитаторе с подачей воздуха. В течение этого времени 71,7Х цинка переходит в раствор, кек от выщелачивания содержит 21,8Х цинка. Таким образом, приведенные примеры показывают, что условиями, обеспечивающими интенсификацию процесса переработки цинковых концентратов за счет повышения прямого извлечения цинка на стадии вьццелачивания и упрощения технологии очистки сернокислого раствора 30641 б от железа, нвляют .н UpoE-еденне pпцелачивания при 90-100 С с исходи .м содержанием сернсй кислоты 250-430 г/л, окисление железа (II) в кристаллах 5 прокалкой при 550-650 С, вьпцелачивао ние огарка в воде и/или растворе сульфата цинка с обарачиванием на выщелачивание раствора от кристаллизации. ПредлагаемьпЪ способ переработки цинковых концентратов в сравнении с известным обеспечивает увеличение прямого извлечения цинка на стадии выщелачивания на 22,9-26,58Х, исключе15 ние пирометаллургической переработки кека вследствие высокой эффективности процесса выщелачивания, упрощение технологии очистки цинкового раствоФормула и э о б р е т е н и я 1530641 Т а блиц Я 1 80 95 100 102 71,9 94,86 98,28 97,70 94,50 87,00 Т а б л и ц а 2 Степень извлечения в раствор Содержание серной .кислоты, г/л исходйое остаточное цинка Таблица 3 Степень извлечения в раствор, Й Оборот I цинка железа Таблица 4 Степень перехода в кристаллы, Х железа Содержание серной кислоты, г/л цинка Температура выщелачивания, С Извлечение цинка в раствор, Х 450 37,8 60,2 88,7 178,65 193,1 227,7 42,7 60,0 88,3 118,2 154,4 178,7 215,1 270 95,6 93,2 94,8 94,1 93,6 1,9 13,8 15,3 28,1 36,3 39,8 46,2 51 2 89,72 94,60 95,63 96,74 96,40 96, 17 85,5 71,3 75,3 73,8 72,8 11,8 19,3 25,9 32,7 38,9 40,2 51,9 61,8 65,78 77, 13 85,51 86,26 85,70 84, 14 1530643 Т аблица Ъ» Получено ч кислоты 7 Температура, С Степень, Х окисления железа разложения сульфата цинка Ф Количество полученной кислоты дано в процентах от теоретического из расчета образования ее только от разложения сульфата железа. Составитель В.! 1ербилин Редактор Н.ГУнько Техред М.дидык Корректор В.Гирняк с Заказ 7863/27 Тираж 576 Подписное ВБИИПИ Г БИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент" г Ужгород, . Г жгород, ул. агарина, 1 1, 101 700 73,6 88,7 96,3 99,8 99,9 0,2 0,8 1,7 4,1 29,0 74,1 86,2 94,8 99,0 110,4
