Способ концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, предназначено для извлечения индия из сульфатных цинковых растворов путем проведения следующих стадий: восстановление в растворе трехвалентного железа, экстракция индия, сульфидная очистка, цементация индиевой губки. Способ осуществляют при возврате раствора, получаемого после стадии цементации, в голову процесса, подвергнув его предварительной очистке от хлора пульпой медного кека цинкового производства при конечной кислотности пульпы 50-80 г/л и с содержанием меди в растворе 2-5 г/л. Способ позволяет повысить извлечение индия в индиевую губку и исключить попадание хлоридов и сульфатов в стоки завода. 1 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при извлечении индия из сульфатных цинковых растворов.

Известны способы, включающие экстракцию индия в присутствии ди-2-этилгексилфосфорной кислоты и других компонентов в разбавителе - синтетических жирных кислотах (СЖК) и реэкстракцию металла серной кислотой с добавкой хлор-ионов (см. патент 2048563. Опубликовано 20.11.95г. Бюл. 32 по кл. С 22 В 58/00).

Недостатком указанного способа является многоступенчатость процесса. Оборотный экстрагент и рафинат необходимо направлять дополнительно в аппарат на центробежное разделение водной и органической фазы (с целью уменьшения образования эмульсии, повышения концентрации индия в реэкстракте, уменьшения потерь индия с рафинатом), что увеличивает капитальные затраты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов, включающий стадии восстановления железа в растворах, экстракции, реэкстракции, сульфидной очистки, цементации с получением металлической индиевой губки и индийхлорсодержащего раствора. При этом способе индийхлорсодержащий раствор направляется на карбонатное осаждение, где в твердый осадок высаживают цинк, индий, кадмий и др., а раствор подают на очистные сооружения (см. Цветные металлы. 2000, 5, с. 39-41).

Недостатком указанного способа является низкое извлечение индия в индиевую губку и попадание хлоридов и сульфатов в очищенные стоки завода.

Техническим результатом является повышение извлечения индия в индиевую губку и исключение попадания хлоридов и сульфатов в стоки завода.

Технический результат достигается способом концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов, включающим последовательные стадии: восстановления железа в растворах, экстракции, реэкстракции, сульфидной очистки, цементации с получением цементной индиевой губки и индийхлорсодержащего раствора, подвергающегося очистке от хлора медным кеком цинкового производства при конечной кислотности пульпы 50-80 г/л и с содержанием меди в растворе 2-5 г/л, и после очистки его вместе с исходным сульфатным цинковым раствором направляют на стадию восстановления железа.

Предложенный способ испытан в промышленных условиях. Испытания показали, что при возврате раствора после стадии цементации в голову процесса, предварительно проведя его очистку от хлора медным кеком цинкового производства (медно-хлорная очистка) при конечной кислотности 50-80 г/л и с содержанием меди в растворе 2-5 г/л, увеличивается извлечение индия в индиевую цементную губку, поступающую на получение марочного металла, и уменьшается количество сульфатов и хлоридов в очищенных стоках.

При уменьшении кислотности (менее 50 г/л) для поддержания содержания меди в растворе более 2 г/л необходимо дополнительно, кроме медного кека вводить на очистку медный купорос. При повышении кислотности (более 80 г/л) увеличиваются трудозатраты по нейтрализации раствора перед подачей его на стадию восстановления. Концентрация меди от 2 до 5 г/л в растворе обеспечивает максимальную очистку от хлора (до 50-100 мг/л) без увеличения потерь индия с медно-хлорным кеком.

Исходный сульфатный цинковый раствор состава, г/л: индий 0,3-1,5, цинк 80-120, железо 0,2-0,6, медь 3-10 проходит следующие операции: восстановление железа, экстракцию, реэкстракцию, сульфидную очистку и цементацию. На последней стадии получаем металлическую индиевую губку с содержанием индия 90-95% и индийхлорсодержащий раствор состава, г/л: индий 1,1-4,0, хлор 4-22, кислотность 30-120 г/л. Раствор подается в 25 м³ реактор. После заполнения 15-17 м³ в реактор закачивалась пульпа медного кека, состава, %: медь 40-55, цинк 15-20, железо 2-4. Медный кек подавался в два приема. Сначала для поднятия концентрации меди в растворе, а затем для повышения степени очистки раствора от хлора. Общая продолжительность очистки составляет 6-7 ч.

После проведения операции медно-хлорной очистки очищенный от хлора раствор объединяли с исходным сульфатным цинковым раствором и направляли на стадию восстановления железа. Медно-хлорный кек с содержанием индия 0,08-0,09 % отправляли потребителю на медь-заводы.

В таблице приведены варианты способа концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов.

Как видно из приведенных в таблице данных, при использовании предлагаемого способа возрастает извлечение индия из сульфатных цинковых растворов в индиевую губку на 4,4 % и исключается направление растворов на очистные сооружения, тем самым уменьшается сброс хлоридов и сульфатов с очищенными стоками после известковой очистки.

Формула изобретения

Способ концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов, включающий последовательные стадии восстановления железа в растворах, экстракции, реэкстракции, сульфидной очистки, цементации с получением цементной индиевой губки и индийхлорсодержащего раствора, отличающийся тем, что индийхлорсодержащий раствор подвергают очистке от хлора медным кеком цинкового производства при конечной кислотности пульпы 50-80 г/л и содержании меди в растворе 2-5 г/л и после очистки его вместе с исходным сульфатным цинковым раствором направляют на стадию восстановления железа.

РИСУНКИ

Рисунок 1