Способ выщелачивания окисленных сурьмяных материалов

 

ОПИСАНИ-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 474567

Соаа Сиветсчих

Сщиалистинеских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.04.72 (21) 1771394/23-26 (51) Ч. Кл. С 22Ь 3 00

С 22b "-1/00

С 01Ь 29, 00 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Опубликовано 25.06.75. Б1оллетень М 23

Дата опубликования описания 21.10.75

Государственный комитет

Совета Министров СССР

Ао делам изобретений и открытий (53) УДК 661 886 (688.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Лобанов и А. Г. Батюк (71) Заявитель

f (54) СПОСОБ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ

ОКИСЛЕННЫХ СУРЪМЯ НЫХ МАТЕРИАЛОВ

1 2

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способам выщелачивания окисленного сурьмяного сырья.

Известен способ выщелачивания окисленных сурьмяных материалов, например трехокиаи сурьмы, заключающийся в том, что исходное сырье спекают со щелочами, например с едким кали, при 190 — 220 С и 2,5 — 3кратном избытке щелочи сверх стехиометрии.

Полученные спеки .выщелачи вают 2 — 2,5 н. водным раствором КОН (110 — 140 г/л) при

95 С ia течение 1,5 час. Полученный раствор в дальнейшем может быть подвергнут электролизу с,нерастворимыми железными электродами и принудительной циркуляцией раствора при 80 С и катодной плотности тока

1500 — 2000 а/м .

Известный способ выщелачивания характеризуется невысокой концентрацией сурьмы в конечном растворе — 115 — 120 г/л обшей сурьмы, в том числе 75 — 80 г/л трехвалентной сурьмы.

Для повышения содержания сурьмы (Ш) в конечном растворе по предлагаемому способу выщелачивание ведут раствором едкого кали с концентрацией 350 — 360 г/л КОН в течение 30 — 60 мин при 160 — 180 С. При этом процесс осуществляют при расходе окисленных сурьмяных материалов 80 — 100 г в пересчете на треквалентную сурьму на литр выщелачивающего раствора.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что искодные окисленные материалы, например трскокпсь сурьмы, подвергают выщелачиваншо в автоклаве из обычной углеродистой стали раствором едкого кали концентрацией 350 — 360 г/л в тсчение 30 — 60 мин при 160 — 180 С.

И На автоклавное вышел ачивание подают окисленное сурьмяное сырье, например трекокись сурьмы, из расчета 80 †1 г треквалентной сурьмы на литр выщсла-1нв",þ:öñãо раствора.

15 Отфильтрованные прн 110 — 115 С щелочные растворы содержат до 100 г/л Sb (111) при практически полном извлечении треквалентной сурьмы в растворы при условии про. мывки кеков на фильтре небольшнмн порцня2о ми горячей воды, Пятивалентная сурьма, оставшаяся в кеках, успешно извлекается в металл низших марок восстановительной плавкой.

Применение автоклавного выщелачивания для окисленных сурьмянык материалов позволяет получать как бы переохлажденные шелочные растворы сурьмы, соответственные по растворимости сурьмы температура.н 160—

180 С. Растворы таких концентраций невозможно получить при обычных температурах

474567

Содержание сурьмы в фильтратах автоклавного выщелачивания сурьмяных возгонов

Таблица 1 (№т№ ни к|он ! I I!!

79,! 93Ä!

73,9 86,7

I V i Ъ V I 1г I l !

V I I I

121,6

IX Х

1 1 9,7 I 1 7,7!

99, I !00,0!

106,0 117,-!

1З1,6 1ЗЗ,0! l 03,9 106,1

103,2

89,!

8Ь обив, г, л в т ч. 8b (III) г/и

102,8

92,0 103 Ä 1!

Содержание трехвалентной сурьмы в отработанных электролитах

Таблица 2

V I I I, I Х, Х

1 !

II III

3 1 17! 1

¹X-. циклов I I

Содержание

8b (111), г/л

t6.5 !

9,!

10,8

17,2 (1

35 выщелачивания для данной концентрации едкого кали. Таким образом, благодаря высокой температуре выщелачивания удается получать высококонцентрированные в горячем состоянии растворы трехвалентной сурьмы при сравнительно низкой концентрации едкой щелочи.

Для сравнения следует отметить, что щелочной раствор сурьмы, содержащий 100 г/л

Sb (III), может быть получен при обычных температурах выщелачивания 95 — 100 С только нри конце1прации 750 — 800 г/л КОН.

В случае последующего электролитического извлечения сурьмы осадок антимонита калия — КЯЬаОа . 1,5Н20, который может выпадать при длительном охлаждении щелочного раствора, не препятствует процессу электролиза, так как по мере обеднения электролита этот осадок легко растворяется и к концу электролиза раствор полностью осветляется.

Отработанный электролит может служить оборотным вьццелачивающим раствором для новых порций исходного окисленного материала. 25

Укру! -лабораторные оалансовые о!ныты я!втокл явного выщел ач н|ва ни я сур ь м иных возгонов и электролиза полученных щелочных растворов сурьмы в замкнутом технологическом цикле с оборотом отраоотанных электролитов в голову процесса показали, что при последовательном осуществлении такой схемы получаются щелочные растворы сурьмы, содержащие при 60 — 80 С до 130 г/л

Sb общей,,в том числе гдо 106 г/л Sb (111).

В табл. 1 и 2 приведены данные по содержанию сурьмы в щелочных растворах и от!работанных электролитах с концентрацией

330 — 360 г/л КОН, согласно результатам балансовых опытов.

В целом процесс характеризуется высоким извлечением в электролитный и черновой металлы. Обработка результатов балансовых опытов показывает, что общее извлечение в металл в конкретном случае составляет 97,3%.

Электролитнь!й металл удовлетворяет требовапиям ГОСТа на марки Су — О, Су — 00.

Основные преимущества автоклавпого способа получения высококонцентрировашгых щелочных растворов сурьмы по сравнению с известным способом спекания окн,;„.генных сурьмяцых материалов с едким кали заключается в том, что совмещение термической обработки окисленных сурьмяцых материалов едким кали с одновременным выщелячива ием сокращает количество операций вдвое, соответственно увеличивая удельную производительность используемого оборудования и рабочей силы; применение автоклавного выщелачивания делает излишним упаривание части и разбавление остального количества отработяпцого электролита, что имеет место

l 7,6 19,0 7,6 11,0 18,2, 17,2 в схеме опекания окисле!нного сурьмяного сырья с едким кали, так как отработанный электролит целиком возвращается в голову процесса а автоклавное выщелачивание, тем самы» сокращая энергетические затраты; за счет высокой те апературы выщелачивания получаются высококонцентрировацпые растворы сурьмы (только трехвалентной сурьмы более 100 г/г), которые прн нормальных температурах достаточно устойчивы, представляют собой несколько переохлажде1!ные растворы и сохраняют поэтому растворимость сурьмы, соответствующую температуре автоклавного выщелачивания.

При этом достигается практически полное извлечение трехвалентной сурьмы, что имеет основное значение для получения сурьмы гидроэлектрометаллургическим способом с применением щелочного растворителя, так как пятивалептная сурьма .из таких электролитов ца катоде не восстанавливается.

474567

Предмет изобретения

Составитель А. Груздев

Текред Л. Казачкова

Редактор Т. Иванова

Корректор В Гутман

Заказ 942/1415 Изд. М 845 Тираж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

1. Способ выщелачивания окисленных cvpbмяных материалов, например трехокиси сурьмы, водным раствором едкого кали при новы щенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения содержания сурьмы (111) в конечном растворе, выщелачивание ведут водным раствором едкого кали с концентрацией 350 — ЗбО г/л KOH в течение 30 — бО иин при 160 — 180 С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выщелачпвание ведут при расходе окисленных сурьмяных материалов 80 — 1ЮО г в пересчете на трехвалентную сурьму на литр выщелачивающего раствора.