RU2117059C1 - Method for processing copper-containing slags - Google Patents
Method for processing copper-containing slags Download PDFInfo
- Publication number
- RU2117059C1 RU2117059C1 RU97104662A RU97104662A RU2117059C1 RU 2117059 C1 RU2117059 C1 RU 2117059C1 RU 97104662 A RU97104662 A RU 97104662A RU 97104662 A RU97104662 A RU 97104662A RU 2117059 C1 RU2117059 C1 RU 2117059C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- copper
- acid
- processing
- pulp
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 229910000882 Ca alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004063 acid-resistant material Substances 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- HAUBPZADNMBYMB-UHFFFAOYSA-N calcium copper Chemical compound [Ca].[Cu] HAUBPZADNMBYMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960004424 carbon dioxide Drugs 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009867 copper metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности меди, и может быть использовано для переработки окисленных материалов, содержащих тяжелые цветные металлы. The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular copper, and can be used for the processing of oxidized materials containing heavy non-ferrous metals.
При получении меднокальциевого сплава электролизом хлорида кальция образуются донные шлаки, содержащие медь. Для обеспечения нормальной работы ванны шлак периодически удаляют, что приводит к интенсивному взаимодействию с кислородом воздуха. Таким образом возникают отходы, содержащие графит, оксид кальция, железо и до 30% оксида меди. Upon receipt of the copper-calcium alloy by electrolysis of calcium chloride, bottom slags are formed containing copper. To ensure the normal operation of the bath, the slag is periodically removed, which leads to intensive interaction with atmospheric oxygen. Thus, waste products containing graphite, calcium oxide, iron and up to 30% copper oxide arise.
В настоящее время используют различные способы переработки шлаков, содержащих медь. Однако известные способы восстановительной плавки, при которых происходит взаимодействие оксидов меди с углеродом или окисью углерода [1], не пригодны для указанного продукта. Это связано с наличием в шлаке оксида кальция, который не восстанавливается углеродом (до 1800oC) и имеет высокую температуру плавления. Таким образом, получение слитка меди таким способом возможно лишь при температуре более 2000oC.Currently, various methods of processing slag containing copper are used. However, the known methods of reducing smelting, in which the interaction of copper oxides with carbon or carbon monoxide occurs [1], are not suitable for the specified product. This is due to the presence in the slag of calcium oxide, which is not reduced by carbon (up to 1800 o C) and has a high melting point. Thus, obtaining a copper ingot in this way is possible only at a temperature of more than 2000 o C.
Известный способ переработки шлаков, содержащих медь, путем сернокислотного выщелачивания с последующим электровыделением катодной меди из сульфатных растворов [2] также непригоден из-за образования гипса на поверхности частиц шлака. A known method of processing slag containing copper by sulfuric acid leaching, followed by electric separation of cathode copper from sulfate solutions [2] is also unsuitable due to the formation of gypsum on the surface of the slag particles.
Известен также электролитический способ извлечения меди из гидроксидных шлаков в электролите, содержащем хлорид натрия [3]. Недостатком здесь является получение рыхлого осадка. И, если шлак содержит до 20% гидроксида щелочноземельного металла, то полученная медь оказывается низкого качества по примесям. Also known is an electrolytic method for the extraction of copper from hydroxide slag in an electrolyte containing sodium chloride [3]. The disadvantage here is the receipt of loose sediment. And, if the slag contains up to 20% hydroxide of an alkaline earth metal, the resulting copper is of low quality impurities.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ вскрытия отвальных медно-никелевых шлаков [4]. По данному способу в предварительно нагретую до 55 - 90oC 15 - 20%-ную соляную кислоту загружают шлаки и после выдержки проводят фильтрацию. Недостатками данного способа являются большой расход кислоты, необходимость подогрева раствора, использование дорогостоящей кислотостойкой аппаратуры и отсутствие промышленного опробования данной технологии (масса загрузки не более 50 г).The closest technical solution to the invention is a method for opening dump copper-nickel slag [4]. According to this method, slags are loaded into preheated to 55 - 90 o C 15 - 20% hydrochloric acid and, after exposure, filtering is carried out. The disadvantages of this method are the high consumption of acid, the need to heat the solution, the use of expensive acid-resistant equipment and the lack of industrial testing of this technology (load weight not more than 50 g).
Цель изобретения - снижение расхода кислоты и энергозатрат, а также упрощение аппаратурного оформления для проведения процесса в промышленном масштабе. The purpose of the invention is to reduce acid consumption and energy consumption, as well as simplifying the hardware design for carrying out the process on an industrial scale.
Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного способа вскрытия отвальных медно-никелевых шлаков, включающего обработку их раствором соляной кислоты с последующей фильтрацией, по заявляемому способу вначале готовят шлаковую пульпу и затем в нее вводят кислоту до заданного значения pH (5,5 - 6,5) раствора. This goal is achieved in that, in contrast to the known method of opening dump copper-nickel slags, including treating them with hydrochloric acid solution followed by filtration, according to the claimed method, slag pulp is first prepared and then acid is introduced into it to a predetermined pH value (5.5 - 6.5) solution.
Тонкодисперсные частицы пульпы, имея развитую поверхность, позволяют проводить процесс при комнатной температуре. Finely dispersed pulp particles, having a developed surface, allow the process to be carried out at room temperature.
При введении соляной кислоты в пульпу процесс перевода тугоплавкого оксида кальция в раствор хлорида протекает в нейтральной среде. Это позволяет избежать использования кислотостойких материалов и упрощает аппаратурное оформление процесса. When hydrochloric acid is introduced into the pulp, the process of transferring refractory calcium oxide to a chloride solution proceeds in a neutral environment. This avoids the use of acid-resistant materials and simplifies the hardware design of the process.
Полученный раствор хлорида кальция после упаривания и сушки пригоден для электролиза. The resulting solution of calcium chloride after evaporation and drying is suitable for electrolysis.
Полученный после фильтрации остаток представляет собой смесь графита, железа и оксида меди и является готовой шихтой для восстановления плавки известными способами. The residue obtained after filtration is a mixture of graphite, iron and copper oxide and is a ready-made charge for the recovery of smelting by known methods.
В целом введение кислоты в пульпу позволяет получить из шлака ценные продукты и исключает образование отходов. В аналогах для этих целей используется выщелачивание, приводящее к повышенному образованию отходов. In general, the introduction of acid into the pulp allows one to obtain valuable products from slag and eliminates the formation of waste. In analogs, leaching is used for these purposes, leading to increased waste generation.
В проанализированных источниках - патентной и технической литературе - технических решений, обладающих совокупностью всех существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено. In the analyzed sources - patent and technical literature - technical solutions that have the totality of all the essential features of the claimed invention are not identified.
В реактор (материал Ст.3) загрузили 150 кг шлака и залили воду. Соотношение Т:Ж = 3:1. При включенной мешалке вводили 15 - 20%-ный раствор соляной кислоты со скоростью 15 - 20 л/мин. По достижении pH пульпы 5,5 введение кислоты прекращали и делали выдержку в течение 30 мин. За это время pH пульпы поднималась до 6,5. Далее жидкую фазу отделяли от твердой с помощью фильтрации на нутч-фильтре. Полученный товарный раствор хлорида кальция имел концентрацию 400 г/л. Состав твердой фазы до и после обработки кислотой представлен в таблице. 150 kg of slag were charged into the reactor (material St.3) and water was poured. The ratio of T: W = 3: 1. With the stirrer turned on, a 15–20% hydrochloric acid solution was introduced at a rate of 15–20 l / min. When the pH of the pulp reached 5.5, the administration of acid was stopped and exposure was performed for 30 minutes. During this time, the pulp pH rose to 6.5. Next, the liquid phase was separated from the solid by filtration on a suction filter. The resulting commercial solution of calcium chloride had a concentration of 400 g / L. The composition of the solid phase before and after acid treatment is presented in the table.
Из данных таблицы следует, что после обработки шлака кислотой удаляется тугоплавкий оксид кальция. Оставшийся (2%) кальций находится в виде хлорида (температура плавления Tпл 782oC, который не препятствует проведению плавки. Таким образом, полученный продукт годится для восстановительной плавки, применяемой для окисленных или обожженных сульфидных медных руд [1].From the data of the table it follows that after processing the slag with acid, refractory calcium oxide is removed. The remaining (2%) calcium is in the form of chloride (melting point T pl 782 o C, which does not interfere with the smelting. Thus, the resulting product is suitable for reductive smelting used for oxidized or calcined sulfide copper ores [1].
Список литературы
1. Шахов Г.А. Металлургия меди. -М.: 1937.Bibliography
1. Shakhov G.A. Copper metallurgy. -M .: 1937.
2. Патент РФ N 2037542 CI. 2. RF patent N 2037542 CI.
3. Патент РФ N 2044079 Cl. 3. RF patent N 2044079 Cl.
4. Авторское свидетельство СССР N 1171549 A. 4. Copyright certificate of the USSR N 1171549 A.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97104662A RU2117059C1 (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Method for processing copper-containing slags |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97104662A RU2117059C1 (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Method for processing copper-containing slags |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2117059C1 true RU2117059C1 (en) | 1998-08-10 |
| RU97104662A RU97104662A (en) | 1998-12-27 |
Family
ID=20191183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97104662A RU2117059C1 (en) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Method for processing copper-containing slags |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2117059C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2156315C1 (en) * | 2000-01-17 | 2000-09-20 | Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" | Method of processing of nickel-containing copper slags |
| RU2568796C1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Slag break-down process |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1309739A (en) * | 1970-03-17 | 1973-03-14 | Mitsubishi Metal Mining Co Ltd | Method of recovering copper from slag |
| US3744990A (en) * | 1970-10-14 | 1973-07-10 | Golden Cycle Corp | Process for the beneficiation of waste copper slag by removal and recovery of its content of copper and zinc |
| US4707185A (en) * | 1985-01-31 | 1987-11-17 | Sumitomo Metal Mining Company Limited | Method of treating the slag from a copper converter |
-
1997
- 1997-03-25 RU RU97104662A patent/RU2117059C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1309739A (en) * | 1970-03-17 | 1973-03-14 | Mitsubishi Metal Mining Co Ltd | Method of recovering copper from slag |
| US3744990A (en) * | 1970-10-14 | 1973-07-10 | Golden Cycle Corp | Process for the beneficiation of waste copper slag by removal and recovery of its content of copper and zinc |
| US4707185A (en) * | 1985-01-31 | 1987-11-17 | Sumitomo Metal Mining Company Limited | Method of treating the slag from a copper converter |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2156315C1 (en) * | 2000-01-17 | 2000-09-20 | Открытое акционерное общество "Кольская горно-металлургическая компания" | Method of processing of nickel-containing copper slags |
| RU2568796C1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Slag break-down process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5453111A (en) | Method for separation of metals from waste stream | |
| AU2013346480B2 (en) | Recovering lead from a mixed oxidized material | |
| AU710302B2 (en) | Method for recovering metal and chemical values | |
| JPS61261443A (en) | Method for separating and recovering valuables from waste dry batteries | |
| US5464596A (en) | Method for treating waste streams containing zinc | |
| CN111647754A (en) | Comprehensive utilization method of zinc-containing dust and sludge in steel plant | |
| US4892631A (en) | Recovery of precious metals from complex ores | |
| US5759503A (en) | Method for the further purification of zinc oxide | |
| CN102286663A (en) | Treatment method of copper-containing gold mud | |
| JP6233478B2 (en) | Purification method of bismuth | |
| JP2011195878A (en) | Method for recovering copper from copper sulfide | |
| EP3575420A1 (en) | Bismuth purification method | |
| PL111879B1 (en) | Method of recovery of copper from diluted acid solutions | |
| JP2019119895A (en) | Manufacturing method of zinc bullion | |
| RU2117059C1 (en) | Method for processing copper-containing slags | |
| US5939042A (en) | Tellurium extraction from copper electrorefining slimes | |
| US4437953A (en) | Process for solution control in an electrolytic zinc plant circuit | |
| JP7591834B2 (en) | How zinc is produced | |
| KR100236663B1 (en) | Method for recovering metal and chemical values | |
| US4488950A (en) | Heavy metal separation from copper-bearing wastes | |
| JP3407600B2 (en) | Silver extraction and recovery method | |
| WO2006084273A2 (en) | Process for hydrometallurgical treatment of electric arc furnace dust | |
| RU2765974C1 (en) | Method for processing metallurgical slag | |
| JP7420001B2 (en) | Method for producing metal cadmium | |
| JP4780864B2 (en) | Method for recovering copper from etching waste acid |