RU2365641C2 - Способ очистки cульфатных растворов цветных металлов от железа - Google Patents
Способ очистки cульфатных растворов цветных металлов от железа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365641C2 RU2365641C2 RU2007124424/02A RU2007124424A RU2365641C2 RU 2365641 C2 RU2365641 C2 RU 2365641C2 RU 2007124424/02 A RU2007124424/02 A RU 2007124424/02A RU 2007124424 A RU2007124424 A RU 2007124424A RU 2365641 C2 RU2365641 C2 RU 2365641C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- oxyhydrolysis
- ferrous metals
- neutralisation
- purification
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 60
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 14
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 title abstract 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 6
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 6
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 6
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 abstract 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910052935 jarosite Inorganic materials 0.000 description 7
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000000762 glandular Effects 0.000 description 3
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 3
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N copper zinc Chemical compound [Cu].[Zn] TVZPLCNGKSPOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
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
- Paper (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области гидрометаллургии цветных металлов и, в частности, к очистке сульфатных растворов, содержащих цветные металлы от железа. Способ включает нейтрализацию кислоты известняком или известью, затем ведут окисление и гидролитическое осаждение железа оксигидролизом в автоклаве при повышенной температуре и давлении кислорода. При этом оксигидролизу подвергают пульпу, полученную после нейтрализации. Эта пульпа содержит кристаллы гипса, служащие центрами кристаллизации и способствующие осаждению железа в виде крупнокристаллического хорошо фильтрующегося осадка. Нейтрализацию ведут из раствора с содержанием серной кислоты не менее 15-20 г/л до рН 0,5-2,5. Оксигидролиз проводят при температуре 160-200°С и парциальном давлении кислорода 0,3-1,0 МПа (3-10 атм). Техническим результатом является сокращение объемов фильтровального оборудования и снижение потерь цветных металлов с железосодержащим осадком за счет выделения железа в виде хорошо фильтрующегося осадка. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к гидрометаллургической переработке медно-цинковых промпродуктов, и может быть использовано для очистки от железа сульфатных растворов, содержащих цветные металлы (цинк, медь и др.).
Известен способ гидролитической очистки растворов от железа путем окисления железа (II) кислородом воздуха и осаждения железа (III) при повышении рН до 3-4 (В.Я.Зайцев, Е.В.Маргулис. Металлургия свинца и цинка. М.: Металлургия, 1963). Этот способ, так называемый гетит-процесс, широко применяется в гидрометаллургии. Его достоинством является то, что очистка ведется при температурах ниже температуры кипения раствора и атмосферном давлении воздуха. Однако этот способ неприменим к растворам с высоким содержанием железа, так как образующиеся железистые осадки плохо фильтруются и захватывают много цветных металлов.
Известен способ очистки растворов от железа путем его осаждения в виде ярозита, так называемый ярозит-процесс (В.Я.Зайцев, Е.В.Маргулис. Металлургия свинца и цинка. М.: Металлургия, 1963). Подлежащий очистке раствор нейтрализуют до величины рН немного ниже рН осаждения ярозита (0,8-1) и при необходимости фильтруют. В полученном растворе окисляют кислородом воздуха железо (II) до железа (III) в присутствии соединений калия, натрия или аммония. Необходимую для образования ярозита величину рН (~1,5) поддерживают добавками нейтрализатора, например щелочи или цинкового огарка, до полного осаждения железа. По сравнению с предыдущим способом ярозит-процесс дает значительно лучше фильтрующиеся осадки, однако он требует применения дорогостоящих ярозитобразующих добавок (соединений калия, натрия, аммония). Поэтому для растворов с высоким содержанием железа и низким содержанием цинка этот способ является нерентабельным. Кроме того, при длительном хранении ярозитсодержащих осадков происходит их частичное разложение с образованием кислых стоков, что требует применения специальных мер при сбросе таких осадков в хвостохранилище.
Наиболее близким является способ осаждения железа из раствора в виде гематита по патенту "Способ выделения цинка и железа из цинк- и железосодержащего материала (варианты) " (RU 2117057 С1, МПК С22В 19/00, 10.08.1998). В соответствии с этим способом раствор нейтрализуют до рН ~1 добавкой известняка или извести с получением осадка гипса, полученный раствор нейтрализуют до рН ~4,5 добавлением извести или известняка для удаления из него примесей до удаления железа и затем обрабатывают полученный раствор в окислительных условиях при 170-200°С для удаления из него железа в виде гематита.
В отличие от ярозит-процесса этот способ не требует применения специальных реагентов и позволяет получать железистые осадки с более низким содержанием цветных металлов, безопасные в экологическом отношении и пригодные для сброса в хвостохранилище. Однако по этому способу железо осаждается в виде недостаточно хорошо фильтрующихся и захватывающих много цветных металлов осадков.
Задачей настоящего изобретения является осаждение железа из растворов, содержащих цветные металлы. Техническим результатом является выделение железа в виде хорошо фильтрующихся осадков с низким содержанием цветных металлов. Получение таких осадков позволяет сократить объем фильтровального оборудования и уменьшить потери цветных металлов с железистым кеком.
Поставленная задача решается тем, что на оксигидролиз подается неосветленный раствор, как это имеет место в прототипе, а пульпа, содержащая кристаллы гипса, служащие при оксигидролизе центрами кристаллизации гематита и основного сульфата и сформированные на предыдущей стадии при нейтрализации раствора известняком или известью. Благодаря присутствию в растворе центров кристаллизации осаждение железа при оксигидролизе происходит в виде относительно крупнокристаллического хорошо фильтрующегося осадка, обладающего низкой адсорбционной способностью по отношению к цветным металлам.
Для осаждения железа в виде хорошо фильтрующегося осадка на операцию оксигидролиза должна поступать пульпа, имеющая достаточно высокую концентрацию центров кристаллизации (кристаллов гипса). Как показали исследования, такая концентрация обеспечивается, если на стадию предварительной нейтрализации поступает раствор с концентрацией серной кислоты не менее 15-20 г/л. Операция проводится при температуре 20-80°С. Конечное значение рН должно лежать в интервале примерно 1,0-2,5. При более высоком значении рН возможно частичное осаждение железа в виде аморфного осадка гидроксида, что приводит к повышению содержания цинка в конечном железистом кеке. Более низкое значение рН уменьшает полноту осаждения железа при последующем оксигидролизе.
Оксигидролиз осуществляется в интервале температур 160-200°С и парциальных давлений кислорода 0,3-1 МПа (3-10 атм), т.е. в тех же условиях, что и прототип. При этих параметрах продолжительность процесса составляет 20-90 мин.
Изложенное подтверждается следующими примерами.
Эксперименты по реализации прототипа и предлагаемого способа проводили на растворах, полученных при гидрометаллургической переработке сульфидного медно-цинкового промпродукта, выделяемого при флотационном обогащении руды одного из уральских месторождений.
Предварительную нейтрализацию осуществляли в стеклянном стакане емкостью 1 л при температуре 70°С и механическом перемешивании. В качестве нейтрализатора использовали известняк с содержанием СаО 47%. Оксигидролиз проводили в титановом автоклаве емкостью 1 л. Полученную пульпу фильтровали, в фильтрате определяли содержание железа, цинка и кислоты, в промытом железистом кеке - содержание цинка. В опытах по прототипу методика опытов была такой же за исключением того, что после стадии предварительной нейтрализации гипсовый осадок отделяли фильтрацией, а оксигидролизу подвергали полученный фильтрат. Результаты испытаний приведены в таблице.
Видно, что предлагаемый способ (оп.3-6) обеспечивает получение железистых кеков, обладающих значительно лучшей фильтруемостью и имеющих меньшее содержание цинка по сравнению с кеками, полученными по прототипу (оп.1, 2). Результаты оп.3-7 показывают, что оптимальный интервал температуры оксигидролиза составляет 200-160°С, при снижении температуры до 140°С фильтруемость кека ухудшается, а содержание в нем цинка возрастает. Повышение температуры выше 200°С и парциального давления нецелесообразно, так как ведет к повышению общего давления в автоклаве и требует высокого расхода пара на нагрев пульпы. Видно также, что предварительную нейтрализацию необходимо завершать в интервале рН 0,5-2,5. При более высоком рН повышается содержание цинка в кеке (оп.8), при более низком уменьшается глубина осаждения железа при оксигидролизе (оп.9).
Claims (3)
1. Способ очистки сульфатных растворов цветных металлов от железа, включающий нейтрализацию кислоты известняком или известью, окисление и гидролитическое осаждение железа оксигидролизом в автоклаве при повышенной температуре и давлении кислорода, отличающийся тем, что оксигидролизу подвергают пульпу, полученную после нейтрализации и содержащую кристаллы гипса, служащие центрами кристаллизации и способствующие осаждению железа в виде крупнокристаллического хорошо фильтрующегося осадка.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нейтрализацию ведут из раствора с содержанием серной кислоты не менее 15-20 г/л до рН 0,5-2,5.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что оксигидролиз проводят при температуре 160-200°С и парциальном давлении кислорода 0,3-1,0 МПа (3-10 атм).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007124424/02A RU2365641C2 (ru) | 2007-06-28 | 2007-06-28 | Способ очистки cульфатных растворов цветных металлов от железа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007124424/02A RU2365641C2 (ru) | 2007-06-28 | 2007-06-28 | Способ очистки cульфатных растворов цветных металлов от железа |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007124424A RU2007124424A (ru) | 2009-01-10 |
| RU2365641C2 true RU2365641C2 (ru) | 2009-08-27 |
Family
ID=40373721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007124424/02A RU2365641C2 (ru) | 2007-06-28 | 2007-06-28 | Способ очистки cульфатных растворов цветных металлов от железа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2365641C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4330379A (en) * | 1979-01-24 | 1982-05-18 | National Institute For Metallurgy | Leaching of zinc containing sulphide minerals |
| EP0065815A1 (en) * | 1981-05-22 | 1982-12-01 | Sherritt Gordon Mines Limited | Recovering zinc from zinc-containing sulphidic material |
| RU2075546C1 (ru) * | 1993-01-12 | 1997-03-20 | Научно-производственный кооператив "Доминион" | Способ переработки металлсодержащих сернокислых электролитов для выделения меди |
| RU2117057C1 (ru) * | 1993-05-04 | 1998-08-10 | Шерритт Интэрнэшнл Консалтантс Инк. | Способ выделения цинка и железа из цинк- и железосодержащего материала (варианты) |
-
2007
- 2007-06-28 RU RU2007124424/02A patent/RU2365641C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4330379A (en) * | 1979-01-24 | 1982-05-18 | National Institute For Metallurgy | Leaching of zinc containing sulphide minerals |
| EP0065815A1 (en) * | 1981-05-22 | 1982-12-01 | Sherritt Gordon Mines Limited | Recovering zinc from zinc-containing sulphidic material |
| US4505744A (en) * | 1981-05-22 | 1985-03-19 | Sherritt Gordon Mines Limited | Recovery of zinc from zinc containing sulphidic material |
| RU2075546C1 (ru) * | 1993-01-12 | 1997-03-20 | Научно-производственный кооператив "Доминион" | Способ переработки металлсодержащих сернокислых электролитов для выделения меди |
| RU2117057C1 (ru) * | 1993-05-04 | 1998-08-10 | Шерритт Интэрнэшнл Консалтантс Инк. | Способ выделения цинка и железа из цинк- и железосодержащего материала (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007124424A (ru) | 2009-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA002674B1 (ru) | Способ очистки раствора кислотного выщелачивания | |
| KR20080016607A (ko) | 산화 아연 및 아철산염을 함유한 전기로 및 기타 가열로의분제 및 잔재물 처리 방법 | |
| CN102212690B (zh) | 一种红土镍矿浸出液的提纯方法 | |
| JP2012082458A (ja) | 亜鉛めっき廃液からの亜鉛の分離回収方法 | |
| JP2010196140A (ja) | ビスマスの回収方法 | |
| EP2703503B1 (en) | Method of precipitation of iron from leach solutions | |
| JP2009011920A (ja) | 重金属を含有する排水の処理方法 | |
| JP5904100B2 (ja) | 中和スラリーの沈降分離方法、並びにニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法 | |
| JP7005909B2 (ja) | 中和処理方法、及び中和終液の濁度低減方法 | |
| RU2365641C2 (ru) | Способ очистки cульфатных растворов цветных металлов от железа | |
| CA2899270C (en) | Method of precipitation of iron from leach solutions | |
| JP5617877B2 (ja) | ニッケル酸化鉱製錬における排水処理方法 | |
| KR100227519B1 (ko) | 탄산나트륨에 의한 침출에 의해 웰즈 산화물을 정제하기 위한 습식 야금 처리 방법 | |
| MXPA00005885A (es) | Metodo para la precipitacion total de metales valiosos de una solucion de lixiviacion acida. | |
| JP4039820B2 (ja) | 排水の処理方法 | |
| CN115677109A (zh) | 一种有色冶炼污酸废水处理方法及系统 | |
| FI123054B (fi) | Menetelmä nikkelin erottamiseksi matalan nikkelipitoisuuden omaavasta materiaalista | |
| JP6888359B2 (ja) | 金属酸化鉱の製錬方法 | |
| JP6206518B2 (ja) | 中和処理方法、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法 | |
| JPS6056031A (ja) | ＧｅおよびＧａ，Ｉｎ微量含有物質からのＧｅおよびＧａ，Ｉｎの回収法 | |
| US20060219640A1 (en) | Method for handling waste material generated in a metallurgical process | |
| SU927754A1 (ru) | Способ переработки щелочных молибденсодержащих растворов | |
| CN116751985A (zh) | 一种从铅锌冶炼废水中综合回收锌的方法 | |
| RU2650961C2 (ru) | Способ регенерации свободного цианида из растворов с отделением образующегося осадка | |
| RU2618596C2 (ru) | Способ получения оксида цинка |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090629 |