Способ переработки свинецсодержащих пылей для получения смеси медного и железного купоросов

(51) 22 7/00 (2006.01) 22 7/02 (2006.01) 22 15/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ купоросов, которые могут найти применение в защите сельскохозяйственных растений в качестве фунгицида контактного действия. Задачей изобретения является разработка способа получения смеси медного и железного купоросов, обладающих фунгицидными свойствами из нетрадиционных свинецсодержащих источников сырья (промпродуктов) медного производства. Техническим результатом предложенного способа является обеспечение экологически чистого процесса с высокой избирательной способностью,получение смеси медного и железного купоросов и отходов, имеющих самостоятельное практическое применение с использованием известковой суспензии и технической кальцинированной соды для получения препаратов фунгицидного действия с защитными (профилактическими) и лечебными(искореняющими) свойствами от грибных и бактериальных болезней сельскохозяйственных культур.(72) Утепов Дархан Кенесович Сагитов Абай Оразович Джаймурзина Алия Абдрахимовна Кенесов Бакдаулет Нурланулы(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт защиты и карантина растений(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СВИНЕЦСОДЕРЖАЩИХ ПЫЛЕЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ МЕДНОГО И ЖЕЛЕЗНОГО КУПОРОСОВ(57) Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано при переработке отходов., содержащих свинец, цинк,железо и медь, с целью их селективного разделения и выделения в виде смеси медного и железного Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано при переработке отходов, содержащих свинец, цинк,железо и медь, с целью их селективного разделения и выделения в виде смеси медного и железного купоросов, которые могут найти применение в защите сельскохозяйственных растений в качестве фунгицида контактного действия. В металлургической промышленности Казахстана высокотемпературные процессы переработки медных, цинковых и свинцовых концентратов приводят к образованию значительного количества пылей с повышенными содержаниями цветных и редких металлов. Только на Жезказганском медеплавильном заводе (ЖМЗ) при пирометаллургической переработке медного концентрата образуется 15-16 тысяч тонн пыли в год. Эту пыль в последние несколько лет в связи с отсутствием эффективной технологии переработки накапливают в хранилищах, что создает большие экологические и экономические проблемы. В связи с этим возникает необходимость в утилизации металлургических пылей с целью извлечения из них ценных металлов, и создания безотходных и экологически чистых промышленных технологии. Известен способ переработки аккумуляторного лома и свинцовой пыли в присутствии карбоната натрия и углесодержащего восстановителя при следующем соотношении компонентов, вес, г аккумуляторный лом 100 свинцово-сурмянистые окислы 52,5 сода 5,5-26 кварцевый песок 3-10 углесодержащий восстановитель 5,5-9 Патент 2098502. МПК С 22 В 7/02 Россия. Способ переработки свинецсодержащих пылей. Опубл. 10.12.97. Бюл. 34 Существенным недостатком известного способа является высокая температура процесса, в результате чего часть свинца в виде оксидов возгоняется, не успев восстановиться. Кроме того,все примеси, находящиеся в исходном материале,переходят в восстановительную форму и сильно загрязняют металлический свинец. Присутствие серы в восстанавливаемом продукте приводит к накоплению ее в расплаве в виде сульфата натрия(Тпл 890 С) и, в конечном счете, к загустеванию и замерзанию расплава. Таким образом, конечная задача - переработка свинецсодержащих отходов полностью не решается. В работе Пономорев В.Д. Щелочной способ переработки и пылей свинцовых заводов // Изв. АН КазССР,сер. Горное дело. Металлургия. Строительство и стройматериалы, 1957. -В.4. выщелачивание пылей свинцовых заводов ведут раствором едкого натрия с выделением свинца из раствора в металлическом виде. Недостатком способа является многостадийность,плохое разделение свинца и цинка из щелочного раствора и трудности, связанные с фильтрацией растворов. При реализации этого способа отсутствует возможность создания экологически чистого процесса комплексной переработки свинецсодержащей пыли с извлечением сопутствующих компонентов. 2 Известен способ переработки пыли медного производства, включающий выщелачивание пыли при повышенной температуре с переводом меди и железа в раствор, отделение раствора от нерастворимого остатка, разделение меди и железа,упаривание раствора, содержащего основное количество меди,кристаллизацию медного купороса, отделение кристаллов медного купороса от маточного раствора и извлечение из маточного раствора остаточного количества меди,отличающийся тем, что упаривание раствора ведут до обеспечения его плотности 1,30-1,36 г/см. Разделение меди и железа осуществляют в процессе кристаллизации медного купороса. Полученные кристаллы медного купороса растворяют в сернокислом растворе до обеспечения концентрации серной кислоты 100-250 г/л, образовавшийся раствор медного купороса подвергают основной электроэкстракции с получением катодной меди и отсечного электролита, а извлечение остаточного количества меди из маточного раствора осуществляют дополнительной электроэкстракцией Россия Патент 2346065. МПК С 22 В 15/00 С 22 В 7/02. Способ переработки пыли медного производства. Опубл. 10.02.2009. Бюл. 4. Недостатками этого способа является то, что получение меди в товарную катодную медь требует жестких требований соблюдения технологических процессов выщелачивания пылей медного производства, применение энергоемкой технологии электроэкстракции меди и наличие дополнительной электроэкстракции меди отсечного электролита, что ведет к многостадийности и удорожанию всего процесса. Выделение железа в осадок является потерей одного из ценных компонентов товарной продукции, перерасходом используемых реагентов и проблемой загрязнения окружающей среды. Задачей изобретения является разработка способа получения смеси медного и железного купоросов, обладающих фунгицидными свойствами из нетрадиционных свинецсодержащих источников сырья (промпродуктов) медного производства. Техническим результатом предложенного способа является обеспечение экологически чистого процесса с высокой избирательной способностью,получение смеси медного и железного купоросов из отходов, имеющих самостоятельное практическое применение с использованием их для получения препаратов фунгицидного действия с защитными(искореняющими) свойствами от грибных и бактериальных болезней сельскохозяйственных культур. Способ осуществляется следующим образом. Процессы селективного выделения мышьяка и железа из раствора выщелачивания проводится обработкой известняковой суспензией, а осаждение меди и железа -кальцинированной содой. В позицию стадии выщелачивания пыли подали воду или оборотный раствор, серную кислоту (с плотностью 1,83-1,84 г/см 3) и при перемешивании свинцовую пыль ЖМЗ. Реакционную смесь нагревали и перемешивали в течение 1 ч., 27746 охлаждали воздухом до температуры 40-45 С и перекачивали на фильтрацию. После фильтрации фильтрат пропускали через контрольный фильтр и подавали на стадию осаждения железа и мышьяка. Раствор фильтрата перекаченную для проведения осаждения железа и мышьяка, нагревали до температуры 80-85 С, по порциям прибавляли необходимое количество известняковой суспензии(до рН 4,50.3), включали воздух для частичного окисления железа. Мышьяк выводится из технологического цикла связыванием его железом. Так как содержание железа в растворе больше концентрации мышьяка в несколько раз, это позволяет без дополнительных затрат связать и осадить весь мышьяк. При значении рН 4,95.0 реакционную смесь направляли на фильтрацию. Фильтрат после фильтрации поступал в стадию осаждения медно-железного кека, куда после нагрева фильтрата до необходимой температуры(80 С) добавляли суспензию кальцинированной соды. По достижении значения рН 4,95.0 дозировку кальцинированной содой прекратили и реакционную смесь направляли на фильтрацию. Полученную при этом пульпу перекачивали на фильтрацию. Фильтрат возвращали в голову процесса для выщелачивания свинцовых пылей. Образовавшийся медно-железный кек направили стадию сульфатизации. Перед сульфатизацией для образования перемешивающей суспензии подавали фильтрат или маточник после кристаллизации медного и железного купоросов, затем при перемешивании в суспензию по порциям дозировали серную кислоту с плотностью 1,83-1,84 г/см 3 и рН раствора 1,6-3. Раствор из стадии сульфатизации нейтрализовали и перекачивали для упаривания раствора сульфатов меди и железа до содержания меди в растворе 240-260 г/л, далее раствор медного и железного купоросов кристаллизуют. Кристаллизацию проводят при интенсивном перемешивании и заканчивают при температуре суспензии 10-15 С. Фильтрацию кристаллов медного и железного купоросов осуществляли на нуч-фильтрах,маточник возвращают для упаривания,либо после одно-двухкратного использования в цикле упаривания - кристаллизация направляют для очистки раствора от примесей. Кристаллы медного и железных купоросов - как готовый продукт отправили для производственных испытаний по назначению. Технологическая схема состоит из следующих основных семи стадий- сернокислотное выщелачивание свинцовых пылей- упаривание раствора сульфата меди и железа- кристаллизация смеси медного и железного купоросов. Преимущества изобретения для извлечения меди и железа из свинцовых пылей ЖМЗ и других предприятий медного производства Казахстана выбранным гидрометаллургическим методом с применением серной кислоты являются- проведение процессов извлечения меди и железа при более низких температурах- селективное действие растворителей на извлечение меди и цинка, не затрагивая основную массу сырья- повышение степени извлечения меди и железа за счет уменьшения числа стадии передела- возможность применения простой аппаратуры(промпродуктов) медного производства Казахстана как новой перспективной сырьевой базы для производства отечественной продукции применение в гидрометаллургической технологии дешевых и доступных реагентовосадителей. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки свинецсодержащих пылей для получения смеси медного и железного купоросов,включающий сернокислотное выщелачивание свинцовых пылей, осаждение примесей мышьяка и частичное осаждение железа,осаждение меди и железа, сульфатизацию медножелезного кека,нейтрализацию раствора сульфатизации, упаривание раствора сульфатов меди и железа, кристаллизацию смеси медного и железного купороса, отличающийся тем, что, для ускорения и обеспечения полноты окисления железа и мышьякас последующим их осаждением раствор обрабатывается известняковой суспензией,а на стадии осаждения железа и меди - технической кальцинированной содой.