Способ цементации меди

(51)6 22 15/00, 3/46 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Игнатьев Михаил Михайлович Горкун Валентина Ивановна Бейсембаев Булат Балтакаевич(73) Институт металлургии и обогащения Национального центра по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан(57) Изобретение относится к гидрометаллургии, к процессам извлечения меди из растворов от выщелачивания руд. Сдособ включает предварительную обработку исходного медьсодержащего раствора пирротинсодержащим материалом с последующим контактированием раствора с железосодержащим материалом и отделением полученной цементной меди от раствора сгущением и фильтрацией, при этом фильтрацию цементной меди проводят через магнитную фракцию клинкера цинкового производства. Это позволяет повысить производительность процесса цементации и увеличить степень извлечения меди из раствора. 3822 Изобретение относится к процессам извлечения меди из растворов, полученных от выщелачивания оксидных, сульфидных и смешанных руд. Медь двухвалентная восстанавливается на железосодержащем материале до металлической в виде порошка с последующим отделением его от раствора. Известен способ извлечения меди из растворов, по которому медьсодержащий раствор контактируют с металлическим скрапом с последующим отделением цементной меди. Процесс проводят при продувке воздухом с интенсивностью 35-40 л/(с.м 2) в течение 2-3 минут, а отделение меди при 48 л/(с.м 2) (а. с. СССР 1475950, кл. С 22 В 15/00,1989). Недостатком способа является низкая производительность и высокие энергозатраты на осуществление способа. Известен способ очистки цинковых растворов от примесей. Медь и кадмий удаляют из раствора цементацией на цинковой пыли в присутствии поверхностноактивного вещества боргидрида натрия в количестве 0,05-0,06 г/г пыли (а. с. СССР 1724710,кл. С 22 В 3/46, 1992). Недостатком способа является то, что цементация на цинковой пыли - дорогостоящий процесс. Кроме того, ввод дополнительных реагентов способствует накоплению ионов натрия в растворе, что нежелательно, т.к. приводит к снижению показателей по извлечению меди из раствора. Прототипом предлагаемого изобретения является способ извлечения меди из раствора, цементацией на железном скрапе с добавлением шлака медного производства частично в виде кусков или гранул с содержанием меди 3-4 мас При этом шлак и железный скрап занимают до 70 обьема реактора. В процессе цементации происходит доизвлечение меди из шлака и кроме того шлак выполняет родь перемешивающего агента и способствует удалению металлической меди и виде цемента с железного скрапа. (Патент ФРГ 2809702, кл. С 22 В 9/00,1979). Способ характеризуется недостаточно высокими показателями по производительности и степени извлечения меди из раствора. Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение производительности процесса цементации и увеличение степени извлечения меди из раствора. Это достигается в предлагаемом способе предварительной обработкой исходного медьсодержащего раствора пирротинсодержащим материалом с последующим контактированием раствора с железосодержащим материалом и отделением полученной цементной меди от раствора сгущением и фильтрацией, при этом фильтрацию цементной меди проводят, через магнитную фракцию клинкера цинкового производства. В качестве пирротинсодержащего материала используют медный штейн. Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Исходный медьсодержащий раствор обрабатывают пирротинсодержащим материа лом (медный штейн), в котором железо присутствует в виде сульфидов. При этом происходит частичное восстановление меди до одновалентной, что необходимо для последующей цементации. При последующей цементации в результате контактирования раствора с железосодержащим материалом, в котором железо находится в металлической форме, одновалентная медь и оставшаяся двухвалентная восстанавливаются до меди металлической (цементный порошок). При этом за счет предварительной обработки происходит более полное восстановление меди, что позволяет повысить степень извлечения при цементации, и сокращается время контакта раствора с восстановителем (железосодержащим материалом) при цементации, что повышает производительность процесса. Кроме того, при цементации по предлагаемому способу объем реактора заполнен железосодержащим материалом - восстановителем примерно на 30 объема, в отличие от известного способа, где добавляют шлак до 70 объема. В результате увеличивается пропускная способность реактора и соответственно дополнительно повышается производительность процесса. На стадии фильтрации магнитная фракция клинкера цинкового производства выполняет роль фильтрующего материала и удерживает в своей массе мелкодисперсную медь, являясь одновременно дополнительным осадителем невосстановленной меди. При этом сокращаются потери меди и повышается ее извлечение. Магнитная фракция клинкера цинкового производства наряду с железным скрапом или в смеси с ним может использоваться в качестве железосодержащего материала (восстановителя) при цементации. Таким образом, предлагаемый способ цементации меди позволяет повысить производительность процесса максимально в 2 раза с одновременным увеличением степени извлечения меди. Примеры осуществления способа Медь извлекали цементацией из промышленных растворов, полученных после кучного выщелачивания медной руды месторождения Коунрад. Состав раствора, г/дм 3 С - 5,3, общ - 14,5 е 3 - 4,5- 2,7- 1,0 М - 0,9 А - 0,34 а - 1,2 К 0,56 р раствора - 1,9. Предварительно исходный раствор обрабатывали медным штейном крупностью 2-5 мм. Состав медного штейна, мас. С - 44,9 2 - 0,4 е 30,4 2 О 3 - 1,0 СаО - 0,14- 24,1 Рв - 0,710,99 А - 0,11. Фильтрацию проводили через магнитную фракцию клинкера цинкового производства следующего состава, . С - 2,66 Рв - 1,081,03 2 - 11,83 СаО - 0,92 е - 19,28 С - 29,77- 4,68. Состав шлака, используемого для осуществления способа по прототипу, . С - 3,67 Рв 0,25- 0,79 е - 10,54 2 - 42,9 СаО - 25,84. 3822 Пример 1( по прототипу). Медьсодержащий раствор с концентрацией меди 5,3 г/дм 3 пропускали через цементатор объемом 45,0 м 3, на 70 загруженный шлаком с железным скрапом. Полученный раствор с осадком цементной меди сгущали и фильтровали. Раствор после фильтрации содержал 0,32 г/дм 3 меди. Производительность процесса цементации меди составила 5000 м 3/сут, извлечение меди - 94,0 . Пример 2. Предварительно обработанный медным штейном медьсодержащий раствор с концентрацией меди 5,3 г/дм 3 пропускали через цементатор объемом 45,0 м 3, на 30 загруженный железным скрапом, со скоростью 291,6 м 3/час. Полученный раствор с осадком цементной меди сгущали. Затем раствор пропускали через фильтр из магнитной фракции клинкера. Раствор на выходе содержал 0,21 г/дм 3 меди. Производительность процесса цементации меди составила 7000 м 3/сут., а извлечение меди - 96,0 . Пример 3. Предварительно обработанный медным штейном медьсодержащий раствор с концентрациейопытов 1 2 3 4 Восстановитель меди Железный скрап, шлак (по прототипу) Железный скрап, штейн Железный скрап, магнитная фракция клинкера, штейн Магнитная фракция клинкера, штейн 1. Способ цементации меди, включающий контактирование медьсодержащего раствора с железосодержащим материалом с последующим отделением цементной меди от раствора сгущением и фильтрацией, отличающийся тем, что исходный меди 5,3 г/дм 3 пропускали через цементатор объемом 45,0 м 3, на 30 загруженный смесью железного скрапа с магнитной фракцией клинкера, со скоростью 375,0 м 3/час. Полученный раствор с осадком цементной меди сгущали. Затем раствор пропускали через фильтр из магнитной фракции клинкера. Раствор на выходе содержал 0,16 г/дм 3 меди. Производительность процесса цементации меди составила 9000 м 3/сут, извлечение меди - 97,0 . Пример 4. Предварительно обработанный медным штейном медьсодержащий раствор с концентрацией меди 5,3 г/дм 3 пропускали через цементатор объемом 45,0 м 3, на 30 загруженный магнитной фракцией клинкера, со скоростью 437,5 м 3/час. Полученный раствор с осадком цементной меди сгущали. Затем раствор пропускали через фильтр из магнитной фракции клинкера. Раствор на выходе содержал 0,13 г/дм 3 меди. Производительность процесса цементации меди составила 10500 м 3/сут, а извлечение меди - 97,8 . Результаты экспериментов представлены в таблице. Производительность, м 3/сут. 5000 7000 медьсодержащий раствор предварительно обрабатывают пирротинсодержащим материалом, а фильтрацию цементной меди проводят через магнитную фракцию клинкера цинкового производства. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пирротинсодержащего материала используют медный штейн. Верстка Казпатент,корректор Харитонова Н.Д., исполнитель Хасбиева Е.А.,ответственный за выпуск Фаизова Э.З. 3