Способ переработки мышьяксодержащих материалов

(51) 22 3/46 (2011.01) 22 7/00 (2011.01) 22 13/06 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Мышьяксодержащий сульфатный продукт заливают водойнормы к сухому весу. Добавляют сульфат железаиз расчета 11 к содержащемуся в исходном материале мышьяку и какой-либо окислитель, перемешивают на холоде в течение 30 мин, добавляют металл-цементатор, количество которого берут из расчета 100-110 от стехиометрического, по отношению к свинцу. Осторожно перемешивают и приливают оставшуюся воду, отношение ЖТ 11. Сверху помещают бумагу, пропитанную раствором бромида ртути. Смесь выдерживают 24 часа без перемешивания и нагревания, приливают воду,размешивают и фильтруют взвесь. Полученный осадок возвращают в голову процесса на доизвлечение свинца. Цинксодержащий раствор направляется в цинковое производство. Свинцовую губку направляют на брикетирование, а затем в цех рафинации свинца.(72) Ван Андрей Геннадьевич Ван Елена Юрьевна Кажибаев Амангельды Касенов Рыспек Касымжанович Касперская Анна Андреевна(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЫШЬЯКСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к области цветной металлургии. Задачей предлагаемого способа является извлечение свинца из мышьяксодержащих промпродуктов цветной металлургии с минимальным отрицательным воздействием на условия труда за счет связывания мышьяка в исходном продукте и тем самым предотвращения выделения мышьяковистого водорода. Изобретение относится к цветной металлургии, а именно, к гидрометаллургической переработке мышьяксодержащих материалов цветной металлургии,а именно,кеков цинковых производств и производства редких металлов. Эти промпродукты представляют собой в основном сульфатную форму солей тяжелых металлов,которые помимо мышьяка содержат ценные металлы - свинец 30-50, цинк 0,5-10, медь 1,54 и др. Известен способ извлечения свинца методом гидрометаллургической переработки свинцовых кеков цинко-электролитных заводов хлоридным способом (Чижиков Д.М Металлургия тяжелых цветных металлов // Хлорный метод извлечения свинца из сульфидных концентратов М.-Л., Изд. Академии наук СССР, 1948.- гл- с. 344-345). Недостатком известного способа является выделение газообразного хлора. При наличии в исходном продукте соединений мышьяка, который обычно присутствуют в полиметаллическом сырье,происходит выделение и мышьяковистого водорода. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ извлечения свинца из сульфатсодержащих продуктов (А.с.1077942, кл. 22 В 13/03, 1982.), включающий смешивание порошкообразных свинецсодержащего продукта и металла-цементатора с последующим выщелачиванием свинца с одновременной его цементацией. Недостаткам известного способа является то, что в цветной металлургии свинецсодержащие сульфатные продукты в своем составе имеют мышьяк (до 2,0). При гидрометаллургическом извлечении свинца на металле-цементаторе(особенно наи А) происходит выделение мышьяковистого водорода, что отрицательно сказывается на условиях труда и технике безопасности. Задачей предлагаемого способа является извлечение свинца из мышьяксодержащих промпродуктов цветной металлургии с минимальным отрицательным воздействием на условия труда за счет связывания мышьяка в исходном продукте и тем самым предотвращения выделения мышьяковистого водорода. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе извлечения свинца из сульфатсодержащих продуктов,включающем перемешивание исходного сырья в сухом виде с последующим одновременным выщелачиванием свинца и его цементацией, отличающийся тем, что перед добавкой металла-цементатора,мышьяксодержащий сульфатный продукт обрабатывают сульфатом железа , для связывания мышьяка находящегося в исходном сырье, в весовом соотношении 11,в присутствии окислителя. Обработка исходного материала сульфатом железа, в присутствии окислителя, приводит к образованию арсената железа(скородита),который нерастворим и мышьяковистый водород из этого соединения не образуется. 2 Способ осуществлялся следующим образом. Исходный мышьяксодержащий сульфатный продукт заливают водойнормы к сухому весу. Добавляляют сульфат железаиз расчета 11 к содержащемуся в исходном материале мышьяку и какой-либо окислитель (например, пиролюзит МО 2), для перевода ионов железа 23. Полученную пульпу перемешивают на холоде в течение 30 мин. Затем добавляют металлцементатор (например, ), количество которого берут из расчета 100-110 от стехиометрического,по отношению к свинцу в исходном материале. Осторожно перемешивают и приливают сверху оставшуюся часть воды, отношение ЖТ 11. Сверху над реакционной смесью помещают фильтровальную бумагу, пропитанную раствором бромида ртути (индикатор на мышьяковистый водород). В качестве исходного сырья использовали сульфатный продукт химико-металлургического цеха УК МК ТОО Казцинк с содержанием, вР-50,0 -1,8 -2,6 -1,8 -12,4 -1,0,сульфатный свинцовый кек Риддерского цинкового завода следующего состава, вР - 33,2- 9,2 С - 0,35- 9,7- 0,2- 0,1- 1,9- 0,12- 0,36, а также свинцовый кек цеха выщелачивания окиси цинкового производства УК МК ТОО Казцинк с содержанием, в- -30,0-0,00018 -6,54 -0,7 -10,5 -0,5. Реакционную смесь выдерживают 24 часа без перемешивания и нагревания. После выдержки в смесь приливают воду,размешивают для отмучивания остаточного сульфата свинца и нерастворенного остатка и фильтруют взвесь. Полученный осадок без предварительной сушки возвращают в голову процесса на доизвлечение свинца. Цинксодержащий раствор направляется в цинковое производство на получение товарной продукции (товарный цинк, цинковый купорос). Тяжелую свинцовую губку направляют сначала на брикетирование, а затем в цех рафинации свинца,для получения товарной продукции. При осуществлении предлагаемого способа было отмечено, что добавка ионов железа увеличивает извлечение свинца в свинцовую губку. Пример 1. Получали свинцовую губку по прототипу. В качестве свинецсодержащего продукта использовали сульфатный продукт химикометаллургического цеха ОАО Казцинк с содержанием, в- -50,0 -1,8 -2,6 -1,8-12,4 -1,0. Процесс вели в вытяжном шкафу. 100 г сухого сульфатного продукта смешивали с цинковой пылью 16 г., осторожно заливали водой,сверху помещали фильтровальную бумагу,пропитанную раствором бромида ртути,выдерживали 3 часа без подогрева. Индикаторная бумага пожелтела,что свидетельствует о выделении мышьяковистого водорода. Далее процесс вели по описанной выше методике. Полученную свинцовую губку взвешивали и анализировали на содержание металлического свинца. В результате получили 47,5 г. свинцовой губки с содержанием свинца 75,6. Извлечение свинца в губку составило 71,8. Пример 2. Получали свинцовую губку по предлагаемому способу. В качестве свинецсодержащего продукта использовали сульфатный продукт химикометаллургического цеха ОАО Казцинк с содержанием, в- -50,0 -1,8 -2,6 -1,8-12,4 -1,0. Процесс вели в вытяжном шкафу. 100 г. сухого сульфатного продукта залили 60 мл воды, прибавили 1 г. железного купороса (сульфат железа ) и 0,3 г. пиролюзита. Перемешивали в течение 30 мин без подогрева. Затем добавили 16 г. цинковой пыли, осторожно перемешали и добавили 60 мл воды, сверху поместили индикаторную бумагу,пропитанную бромидом ртути. Реакционную смесь выдерживали 24 часа. Индикаторная бумага не изменила первоначального цвета,что свидетельствует о том,что мышьяковистый водород не выделялся. Далее процесс вели по описанной выше методике. Полученную свинцовую губку взвешивали и анализировали на содержание элементарного свинца. В результате получили 49,5 г. свинцовой губки с содержанием свинца 76,8. Извлечение свинца в губку составило 76,03. Пример 3. Получали свинцовую губку, как указано в примере 2. В качестве исходного свинецсодержащего материала использовали свинцовый кек цеха выщелачивания окиси цинкового производства с содержанием в- -30,0 -0,00018 -6,54 0,7 -10,5 -0,5. Сульфата железадобавили 0,5 г., пиролюзита 0,15 г., цинковой пыли - 10 г., воды - 55 и 56 мл. Мышьяковистый водород не выделялся. В результате получили 29,6 г. свинцовой губки с содержанием свинца 75,7. Извлечение свинца в губку составило 74,6. Пример 4. Получали свинцовую губку, как указано в примере 2. В качестве исходного свинецсодержащего материала использовали сульфатный свинцовый кек Риддерского цинкового завода следующего состава,вР - 33,2- 9,2 С - 0,35- 9,7- 0,2- 0,1- 1,9- 0,12 - 0,36. Сульфата железадобавили 1 г., пиролюзита 0,3 г., цинковой пыли - 11 г., воды - 55 и 56 мл. Мышьяковистый водород не выделялся. В результате получили 31,4 г. свинцовой губки с содержанием свинца 75,9. Извлечение свинца в губку составило 75,7. Из примеров видно, что при обработке исходного свинецсодержащего материала сульфатом железа, выделение мышьяковистого водорода не происходит, при этом увеличивается извлечение свинца в губку. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ извлечения свинца из мышьяксодержащих материалов, включающий перемешивание исходного сырья в сухом виде с последующим одновременным выщелачиванием свинца и его цементацией, отличающийся тем, что перед добавкой металла-цементатора, свинецсодержащий сульфатный продукт обрабатывают сульфатом железа , для связывания мышьяка,находящегося в исходном сырье, в весовом соотношении 11 , в присутствии окислителя.