RU2550064C2 - Processing method of copper anode slime - Google Patents
Processing method of copper anode slime Download PDFInfo
- Publication number
- RU2550064C2 RU2550064C2 RU2013135361/02A RU2013135361A RU2550064C2 RU 2550064 C2 RU2550064 C2 RU 2550064C2 RU 2013135361/02 A RU2013135361/02 A RU 2013135361/02A RU 2013135361 A RU2013135361 A RU 2013135361A RU 2550064 C2 RU2550064 C2 RU 2550064C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- leaching
- selenium
- solution
- alkaline
- reducing agent
- Prior art date
Links
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)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии цветных и благородных металлов, в частности к переработке шламов электролитического рафинирования меди.The invention relates to the field of metallurgy of non-ferrous and noble metals, in particular to the processing of sludge from electrolytic refining of copper.
Сложность состава шламов, многообразие химических соединений и фаз обусловливают наличие широкого спектра технологических схем переработки в целом и, в частности, приемов извлечения благородных металлов, селена и теллура в виде товарных продуктов. На большинстве предприятий проводят последовательное удаление из шлама меди и никеля, выделение селена и теллура с выпуском их в виде товарных продуктов. В некоторых случаях из шлама гидрометаллургическими методами выделяют свинец, но в любом случае основным компонентом предварительно обработанного шлама является селенид серебра Ag2Se.The complexity of the composition of the sludge, the diversity of chemical compounds and phases determine the presence of a wide range of technological schemes for processing in general and, in particular, methods for the extraction of precious metals, selenium and tellurium in the form of marketable products. At most enterprises, copper and nickel are sequentially removed from the sludge, selenium and tellurium are isolated with their release in the form of marketable products. In some cases, lead is extracted from the sludge by hydrometallurgical methods, but in any case, the main component of the pre-treated sludge is Ag 2 Se silver selenide.
Заключительная стадия переработки шлама - плавка, основной задачей которой является получить золото-серебряный сплав. Плавка сопровождается образованием большого количества пылегазовых продуктов и шлаков. Оборот драгметаллов в этих продуктах является существенным недостатком плавки (1. Металлургия благородных металлов: В 2-х кн. Кн. 1 / Ю.А. Котляр, М.А. Меретуков, Л.С. Стрижко. - М.: МИСИС, «Руда и металлы», 2005. г., - 432 с. 2. Масленицкий И.Н., Чугаев Л.Г. Металлургия благородных металлов. - М.: Металлургия, 1987. - 366 с. 3. Меретуков М.А., Орлов A.M. Металлургия благородных металлов. Зарубежный опыт. - М.: Металлургия, 1990. - 416).The final stage of sludge processing is smelting, the main task of which is to obtain a gold-silver alloy. Melting is accompanied by the formation of a large number of dust and gas products and slags. The turnover of precious metals in these products is a significant drawback of smelting (1. Metallurgy of precious metals: In 2 books. Book 1 / Yu.A. Kotlyar, MA Meretukov, LS Strizhko. - M.: MISIS, "Ore and Metals", 2005., - 432 pp. 2. Maslenitsky I.N., Chugaev L.G. Metallurgy of precious metals. - M .: Metallurgy, 1987. - 366 pp. 3. Meretukov M.A. ., Orlov AM Metallurgy of precious metals. Foreign experience. - M.: Metallurgy, 1990. - 416).
Дополнением или альтернативой плавки могут рассматриваться различные гидрометаллургические технологии переработки шламов, основанные на применении сульфатизирующих, окислительных, автоклавных и электрохимических процессов. В частности, для извлечения из шламов селена и теллура используют азотнокислое выщелачивание, гидрохлорирование, автоклавное выщелачивание в щелочных растворах (4. Беленький A.M., Петров Г.В., Бодуэн А.Я., Куколевский А.С.Азотнокислое выщелачивание медеэлектролитных шламов // Записки Горного института: Новые технологии в металлургии, химии, обогащении и экологии. - СПб, 2006. -Т. 169. - С.53-56; 5. Пат. 2215801 РФ, МПК7 С22В 11/00. Способ получения селективных концентратов благородных металлов / Грейвер Т.Н., Волков Л.В., Шнеерсон Я.М. и др.; опубл. 10.11.2003). Отличительной особенностью перечисленных методов является окислительный характер воздействия используемых реагентов на халькогениды, при этом продуктами окисления являются селенит - и селенат, теллурит - и теллурат ионы, Указанные процессы сопряжены с использованием агрессивных реагентов и сложной аппаратуры, не обеспечивают селективность.A supplement or alternative to smelting can be considered various hydrometallurgical technologies for processing sludge based on the use of sulfatizing, oxidizing, autoclave and electrochemical processes. In particular, to extract selenium and tellurium from sludges, nitric acid leaching, hydrochlorination, autoclave leaching in alkaline solutions are used (4. Belenky AM, Petrov GV, Baudouin A.Ya., Kukolevsky A.S. Nitric acid leaching of copper electrolyte sludges // Notes of the Mining Institute: New Technologies in Metallurgy, Chemistry, Enrichment and Ecology. - St. Petersburg, 2006. - T. 169. - S. 53-56; 5. Pat. 2215801 of the Russian Federation, IPK7 С22В 11/00. A method of obtaining selective concentrates of noble Metals / Graver T.N., Volkov L.V., Schneerson Y.M. et al .; publ. 10.11.2003). A distinctive feature of these methods is the oxidative nature of the effects of the reagents used on chalcogenides, while the oxidation products are selenite and selenate, tellurite and telluride ions.These processes are associated with the use of aggressive reagents and sophisticated equipment, they do not provide selectivity.
Известен способ, выбранный в качестве прототипа и включающий выщелачивание селена в щелочном растворе, при этом выщелачивание селена проводят в растворе, содержащем восстановитель, в качестве которого используют электроотрицательные металлы, например алюминий, цинк (6. SU 165309А, МПК С22В 61/00, от 23.11.1964).The known method, selected as a prototype and including leaching of selenium in an alkaline solution, while leaching of selenium is carried out in a solution containing a reducing agent, which is used electronegative metals, for example aluminum, zinc (6. SU 165309A, IPC C22B 61/00, from 11/23/1964).
Рассмотренный способ принципиально отличается восстановительным характером переработки сырья.The considered method is fundamentally different in the restorative nature of the processing of raw materials.
В основе способа реакция, протекающая в объеме реакционной массы:The method is based on the reaction proceeding in the volume of the reaction mass:
l,5Ag2Se+4NaOH+Al=3Ag+1.5Na2Se+NaAlO2+2H2Ol, 5Ag 2 Se + 4NaOH + Al = 3Ag + 1.5Na 2 Se + NaAlO 2 + 2H 2 O
l,5Ag2Se+4NaOH+Zn=3Ag+1.5Na2Se+Zn(OH)2+2H2Ol, 5Ag 2 Se + 4NaOH + Zn = 3Ag + 1.5Na 2 Se + Zn (OH) 2 + 2H 2 O
в результате которой серебро восстанавливается до металла и остается в порошкообразном виде в составе твердого продукта, а селен переходит в раствор в форме селенида натрия Na2Se. Из щелочных растворов селен извлекают известными методами с получением товарного продукта.as a result of which silver is reduced to metal and remains in powder form as part of a solid product, and selenium passes into a solution in the form of sodium selenide Na 2 Se. Selenium is extracted from alkaline solutions by known methods to obtain a marketable product.
Достоинствами рассмотренного способа являются «мягкость» режимов, достаточно высокая скорость и высокое извлечение селена из шлама. Основным недостатком прототипа является накопление алюминия (или цинка) в растворе и необходимость утилизации таких растворов. Кроме того, при взаимодействии щелочных растворов с цементирующими металлами велика вероятность выделения водорода:The advantages of the considered method are the “softness” of the modes, a sufficiently high speed and high extraction of selenium from the sludge. The main disadvantage of the prototype is the accumulation of aluminum (or zinc) in the solution and the need for disposal of such solutions. In addition, the interaction of alkaline solutions with cementing metals is likely to produce hydrogen:
NaOH+Al+H2O=NaA1O2+1,5Н2 NaOH + Al + H 2 O = NaA1O 2 + 1.5H 2
Данная нежелательная реакция приводит к непродуктивному расходу металлов и выделению взрывоопасного газа.This undesirable reaction leads to unproductive consumption of metals and the release of explosive gas.
Настоящее изобретение направлено на устранение указанных недостатков. Технический результат заключается при замене восстановителя.The present invention addresses these drawbacks. The technical result is when replacing the reducing agent.
Технический результат достигается при использовании способа, включающего обезмеживание, выщелачивание селена из обезмеженного шлама или продукта его обогащения в щелочном растворе, отличающегося тем, что выщелачивание селена проводят в растворе, содержащем восстановитель, в качестве которого используют водорастворимые органические или неорганические соединения, обеспечивающие нормальный окислительно-восстановительный потенциал системы в щелочной среде положительнее -0,3 В по отношению к водородному электроду. В частности, выщелачивание селена проводят в растворе, содержащем 50-200 г/л сахара, 20-100 г/л щелочи, при температуре 70-90°С.The technical result is achieved by using a method including decontamination, leaching of selenium from an decontaminated sludge or its enrichment product in an alkaline solution, characterized in that the leaching of selenium is carried out in a solution containing a reducing agent, which is used as a water-soluble organic or inorganic compounds that provide normal oxidation the reduction potential of the system in an alkaline medium is more positive than -0.3 V with respect to the hydrogen electrode. In particular, leaching of selenium is carried out in a solution containing 50-200 g / l of sugar, 20-100 g / l of alkali, at a temperature of 70-90 ° C.
Принципиальное отличие предлагаемого способа от прототипа сводится к восстановительной обработке шлама реагентами, при использовании которых не происходит выделение водорода и накопление нежелательных продуктов в условиях оборота растворов. Термодинамическим анализом установлено, что основной компонент обезмеженного шлама -серебро - может быть восстановлен непосредственно из твердой фазы селенида разнообразными восстановителями. С большей вероятностью процесс протекает в щелочной среде, в которой селен образует хорошо растворимый селенид натрия. Теоретически твердофазное восстановление реализуется при использовании гидразина:The fundamental difference between the proposed method and the prototype is reduced to the re-treatment of the sludge with reagents, when used, hydrogen evolution and accumulation of undesirable products do not occur under the conditions of solution circulation. Thermodynamic analysis found that the main component of the decontaminated sludge - silver - can be reduced directly from the solid phase of selenide by various reducing agents. With a higher probability, the process proceeds in an alkaline medium in which selenium forms a highly soluble sodium selenide. Theoretically, solid-phase reduction is realized using hydrazine:
2Ag2Se+N2H4+4NaOH=4Ag+4H2O+2Na2Se+N2; сульфита натрия:2Ag 2 Se + N 2 H 4 + 4NaOH = 4Ag + 4H 2 O + 2Na 2 Se + N 2 ; sodium sulfite:
Ag2Se+2NaOH+Na2SO3=2Ag+Na2Se+Na2SO4+H2O; и некоторых других реагентов.Ag 2 Se + 2NaOH + Na 2 SO 3 = 2Ag + Na 2 Se + Na 2 SO 4 + H 2 O; and some other reagents.
Расчетами и лабораторными исследованиями показано, что указанный процесс требует некоторой энергии активации и на практике в щелочной среде реализуется при достижении окислительно-восстановительного потенциала системы, более положительного, чем -0,35 В. Данная характеристика определяется, прежде всего, произведением растворимости селенида серебра и зависит от характера образующихся продуктов реакции.Calculations and laboratory studies have shown that this process requires a certain activation energy and, in practice, is realized in an alkaline medium when the redox potential of the system is reached, which is more positive than -0.35 V. This characteristic is determined, first of all, by the solubility product of silver selenide and depends on the nature of the resulting reaction products.
Расчетами и практикой установлено, что при использовании газообразных (пропан, водород) или твердых (уголь, мука) восстановителей процесс невозможен. Поэтому выбор ограничивается водорастворимыми реагентами.Calculations and practice have established that when using gaseous (propane, hydrogen) or solid (coal, flour) reducing agents, the process is impossible. Therefore, the choice is limited to water-soluble reagents.
При выборе восстановителя следует исходить из его восстанавливающей способности (потенциала), доступности (стоимости), возможности и сложности переработки образующихся продуктов, экологической чистоты и безопасности при использовании. С учетом данных соображений существенными преимуществами в качестве восстановителя в предлагаемом способе обладает сахар и его технические производные. Процесс в данном случае сопровождается образованием воды и диоксида углерода:When choosing a reducing agent, one should proceed from its reducing ability (potential), availability (cost), the possibility and complexity of processing the resulting products, environmental cleanliness and safety in use. In view of these considerations, sugar and its technical derivatives have significant advantages as a reducing agent in the proposed method. The process in this case is accompanied by the formation of water and carbon dioxide:
C12H22O11+24Ag2Se+48NaOH=48Ag+24Na2Se+12CO2(g)+35H2OC 12 H 22 O 11 + 24Ag 2 Se + 48NaOH = 48Ag + 24Na 2 Se + 12CO 2 (g) + 35H 2 O
Стехиметрический и практический расход сахара на протекание данной реакции не превышает 1 г на 15 г селенида серебра.The stoichiometric and practical consumption of sugar for the course of this reaction does not exceed 1 g per 15 g of silver selenide.
Увеличение содержания сахара в растворе от 50 до 200 г/л ускоряет реакцию. При более высоких концентрациях вязкость растворов возрастает и процесс замедляется. Концентрация щелочи оказывает положительное влияние в диапазоне 20-100 г/л. Нагрев реакционной смеси благоприятен, но излишний нагрев приводит к выделению токсичных и агрессивных паров.An increase in the sugar content in the solution from 50 to 200 g / l accelerates the reaction. At higher concentrations, the viscosity of the solutions increases and the process slows down. The alkali concentration has a positive effect in the range of 20-100 g / l. Heating the reaction mixture is favorable, but excessive heating leads to the release of toxic and aggressive vapors.
Примером реализации предложенного способа могут быть результаты следующих опытов.An example of the implementation of the proposed method can be the results of the following experiments.
ПримерExample
Проводили выщелачивание селена из обезмеженного шлама электролиза меди (УГМК), содержащего 29% Pb; 19% Ag; 7,5% Se. В других опытах из обезмеженного шлама флотацией отделяли окисленную фазу (сульфат свинца) от халькогенидов и благородных металлов. Выщелачивание селена проводили из флотоконцентрата, содержащего более 80% селенида серебра Ag2Se.The selenium was leached from the debonded copper electrolysis slurry (UMMC) containing 29% Pb; 19% Ag; 7.5% Se. In other experiments, the oxidized phase (lead sulfate) was separated from chalcogenides and noble metals from decontaminated sludge by flotation. Selenium was leached from a flotation concentrate containing more than 80% silver selenide Ag 2 Se.
В 100 мл раствора щелочи NaOH (50 г/л) добавляли 10 г шлама или флотоконцентрата и растворы, содержащие по 10 г различных восстановителей. Реакционную смесь нагревали до температуры 80°С и проводили выщелачивание с перемешиванием в течение 1 часа. В ходе процесса измеряли окислительно-восстановительный потенциал системы по стандартной методике с использованием платинового и х.с.э. сравнения. По окончании процесса раствор отделяли от нерастворенного остатка, определяли в нем содержание селена и рассчитывали степень выщелачивания. Результаты опытов представлены в таблице 1.In 100 ml of a solution of alkali NaOH (50 g / l) was added 10 g of sludge or flotation concentrate and solutions containing 10 g of various reducing agents. The reaction mixture was heated to a temperature of 80 ° C and leaching was carried out with stirring for 1 hour. During the process, the redox potential of the system was measured by a standard method using platinum and h.s. comparisons. At the end of the process, the solution was separated from the undissolved residue, the selenium content was determined in it, and the leaching rate was calculated. The results of the experiments are presented in table 1.
Во второй серии опытов проводили восстановительное выщелачивание шлама сахаром при различных параметрах в течение 15 минут; при этом сравнивали скорости процессов. При тех же условиях процесс вели в течение 1 часа, в нерастворенном остатке определяли содержание селена и оценивали степень выщелачивания селена. Результаты опытов приведены в таблице 2. Для сравнения был проведен опыт по способу-прототипу, при этом в качестве восстановителя использовали порошкообразный алюминий и гранулированный цинк.In the second series of experiments, reductive leaching of the sludge by sugar was carried out at various parameters for 15 minutes; while comparing the speed of the processes. Under the same conditions, the process was carried out for 1 hour, the selenium content was determined in the undissolved residue, and the degree of leaching of selenium was evaluated. The results of the experiments are shown in table 2. For comparison, an experiment was conducted according to the prototype method, while powdered aluminum and granular zinc were used as a reducing agent.
Сопоставительный анализ известных технических решений, в т.ч. способа, выбранного в качестве прототипа, и предлагаемого изобретения позволяет сделать вывод, что именно совокупность заявленных признаков обеспечивает достижение усматриваемого технического результата. Реализация предложенного технического решения дает возможность исключить выделение водорода при выщелачивании селена и необходимость утилизации алюминий (цинк)содержащих растворов.Comparative analysis of well-known technical solutions, including the method selected as a prototype, and the present invention allows to conclude that it is the totality of the claimed features ensures the achievement of the perceived technical result. The implementation of the proposed technical solution makes it possible to exclude the evolution of hydrogen during leaching of selenium and the need for disposal of aluminum (zinc) -containing solutions.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013135361/02A RU2550064C2 (en) | 2013-07-26 | 2013-07-26 | Processing method of copper anode slime |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013135361/02A RU2550064C2 (en) | 2013-07-26 | 2013-07-26 | Processing method of copper anode slime |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013135361A RU2013135361A (en) | 2015-02-10 |
| RU2550064C2 true RU2550064C2 (en) | 2015-05-10 |
Family
ID=53281449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013135361/02A RU2550064C2 (en) | 2013-07-26 | 2013-07-26 | Processing method of copper anode slime |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2550064C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2830508C1 (en) * | 2024-02-19 | 2024-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of processing copper-free sludge from electrolytic refining of secondary copper |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4069041A (en) * | 1975-07-01 | 1978-01-17 | Boliden Aktiebolag | Method of recovering non-ferrous metals from sulphidic materials |
| JPS5366805A (en) * | 1977-11-10 | 1978-06-14 | Nippon Mining Co Ltd | Treating method for anode slime in electrolysis of copper |
| JPS53142914A (en) * | 1977-05-19 | 1978-12-13 | Noranda Mines Ltd | Treating method of slime from electrolytic refining process of copper |
| RU2133293C1 (en) * | 1998-11-03 | 1999-07-20 | Акционерное общество открытого типа "Уралэлектромедь" | Method of processing copper-containing stock |
| WO2005028686A1 (en) * | 2003-09-23 | 2005-03-31 | Outokumpu Technology Oy | Method for processing anode sludge |
-
2013
- 2013-07-26 RU RU2013135361/02A patent/RU2550064C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4069041A (en) * | 1975-07-01 | 1978-01-17 | Boliden Aktiebolag | Method of recovering non-ferrous metals from sulphidic materials |
| JPS53142914A (en) * | 1977-05-19 | 1978-12-13 | Noranda Mines Ltd | Treating method of slime from electrolytic refining process of copper |
| JPS5366805A (en) * | 1977-11-10 | 1978-06-14 | Nippon Mining Co Ltd | Treating method for anode slime in electrolysis of copper |
| RU2133293C1 (en) * | 1998-11-03 | 1999-07-20 | Акционерное общество открытого типа "Уралэлектромедь" | Method of processing copper-containing stock |
| WO2005028686A1 (en) * | 2003-09-23 | 2005-03-31 | Outokumpu Technology Oy | Method for processing anode sludge |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2830508C1 (en) * | 2024-02-19 | 2024-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of processing copper-free sludge from electrolytic refining of secondary copper |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013135361A (en) | 2015-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kim et al. | Selective recovery of gold from waste mobile phone PCBs by hydrometallurgical process | |
| JP2021501259A (en) | Process of recovering metal from electronic waste | |
| Moradkhani et al. | Selective zinc alkaline leaching optimization and cadmium sponge recovery by electrowinning from cold filter cake (CFC) residue | |
| JP5770193B2 (en) | Hydrometallurgical process and equipment for recovering metals from waste | |
| Hasab et al. | Chloride–hypochlorite oxidation and leaching of refractory sulfide gold concentrate | |
| JP6111976B2 (en) | Precious metal recovery method | |
| JP2013147685A (en) | Gold recovery method, and gold production method using the same | |
| Muravyov et al. | Biohydrometallurgical treatment of old flotation tailings of sulfide ores containing non-nonferrous metals and gold | |
| JP2023545603A (en) | Method for leaching and recovering platinum group metals in organic solvents | |
| Olteanu et al. | Experimental process analysis and mathematical modeling for selective gold leaching from slag through wet chlorination | |
| AU2017281847B2 (en) | Methods, materials and techniques for precious metal recovery | |
| Herreros et al. | Dissolution kinetics of copper, white metal and natural chalcocite in Cl2/Cl− media | |
| US20210292927A1 (en) | Method for refining bismuth | |
| Abrantes et al. | Electro-oxidation as a pre-treatment for gold recovery | |
| JP2018035413A (en) | Precious metal recovery method | |
| EP2963132A1 (en) | Method for leaching gold from gold ore containing pyrite | |
| RU2550064C2 (en) | Processing method of copper anode slime | |
| JP6195536B2 (en) | Iron removal method, iron leaching method, and gold recovery method | |
| Batnasan et al. | Recovery of valuable metals from waste printed circuit boards by using iodine-iodide leaching and precipitation | |
| Kariuki et al. | Chlorate-based oxidative hydrometallurgical extraction of copper and zinc from copper concentrate sulfide ores using mild acidic conditions | |
| RU2618050C1 (en) | Processing method of copper anode slime | |
| JP2019178406A (en) | Treatment method of copper ore | |
| Qian et al. | Co-intensification of gold leaching with heavy metals and hydrogen peroxide | |
| Altinkaya | Leaching and recovery of gold from low grade raw materials in cyanide-free media | |
| RU2594544C1 (en) | Method for processing industrial wastes of metallurgical and mining industry |