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 дефекатной суспензии и взвеси известь-пушонки для получения препарата фунгицидного действия с профилактическими и искореняющими свойствами от грибных и бактериальных болезней сельскохозяйственных культур.(72) Утепов Дархан Кенесович Сагитов Абай Оразович(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 из свинецсодержащих отходов медного производства с использованием дефеката фильтрационного осадка сахарного производства и известь-пушонки для получения медно-железного кека. Реагентами являются два вещества - дефекат и известь-пушонка, необходимые для ускорения и обеспечения полноты окисления мышьякаи частичного окисления железас их последующим осаждением. Техническим результатом настоящего изобретения является совершенствование способа получения медно-железного кека из свинецсодержащих отходов медного производства с использованием нетрадиционных дешвых реагентов, включающихся в производственный оборот, дефеката - фильтрационного осадка сахарного производства и известь-пушонки. Фильтрационный осадок по содержанию кальция практически идентичен мелу и известняку (30,6 кальция против 33,0 - в меле и известняке). Указанный технический результат достигается тем, что в заявленном способе получения смеси медного и железного купоросов дефекат обладает повышенной эффективностью использования в качестве реагента осаждения железаи мышьяка и применение его для получения медножелезного кека является первоочередным из задач. Это позволяет с большей отдачей реализовать потенциальные возможности ресурсов Казахстана в увеличении производства без дополнительных затрат на сырье и реагенты. Перспективным в этом плане является использование нетрадиционных промпродуктов или отходов производств, а также изыскание других, наиболее дешвых видов сырья и реагентов из местного производства. Одновременно с этим использование фильтрационного осадка будет способствовать сохранению окружающей среды от загрязнения отходами производства сахара. Способ осуществляется следующим образом. Свинцовую пыль выщелачивают водой и серной кислотой (с плотностью 1,83-1,84 г/см 3) с ТЖ 13 при температуре 60 С в течение 1 часа. Раствор выщелачивания отделяют от нерастворимого остатка фильтрацией. Раствор охлаждают воздухом дотемпературы 45 С, перекачивают на фильтрацию и центрифугируют. Сущность заявляемого изобретения проиллюстрирована следующими примерами. Пример 1. Сернокислотный раствор выщелачивания свинцовой пыли обрабатывали 40-ным раствором взвеси известняка и барботировали воздухом для окисления 2 при температуре 75-85 С дореакционной смеси 3,8 в течение 40 минут. Мышьяк осаждается практически полностью на 100, а осаждение железа частичное и не превышает 15-20. Расход известняка на 1 кг осажденной меди составляет 0,5-0,8 кг. Пример 2. Сернокислотный раствор выщелачивания свинцовой пыли обрабатывали 50-ным раствором взвеси дефеката и барботировали воздухом для окисления 2 при температуре 70-80 С дореакционной смеси 4,0 в течение 30 минут. Результаты исследования показали, что железо и мышьяк осаждаются практически полностью на 99-100. Расход известняка на 1 кг осажденной меди составил 0,50,8 кг. Процесс осаждения железа и мышьяка по данному примеру не имеет существенной разницы от примера 1, отсюда следует, что применение фильтрационного осадка сахарного производства может использоваться для способа получения медного купороса из свинецсодержащих отходов медного производства. Процесс осаждения меди в медный кек из фильтрата после осаждения железа и мышьяка,полученному по примеру 2, проводился 40 раствором известь-пушонки до 5,2 при температуре до 70 С и продолжительностью осаждения 1,5-2 ч. Железо осаждается практически полностью на 100, а медь осаждается на 98. Расход известь- пушонки на 1 кг осажденной меди составил 0,95-1,0 кг. Далее над железно-медным кеком проводят процессы сульфатизации, дозируя серную кислоту до 2, и нейтрализации 15-ным раствором известь-пушонки, корректируя конечное значение 5,3. Расход серной кислоты 1 кг железномедного кека - 0,87 кг. Результаты исследования по сульфатизации железно-медных кеков серной кислотой показали,что степень перехода железа и меди в раствор, в изученных нами условиях составляет 98-100. При этом раствор имеет состав (в г/л) С -120-14,0 24 - 1 и следы железа. После процесса упаривания, до содержания меди в растворе 240-260 г/л, и кристаллизации,полученные железный и медный купоросы имеет хорошую кристаллическую структуру, со средним размером кристаллов. Предложенный способ получения железного и медного купоросов для препарата фунгицидного действия,обладающего защитными(искореняющими) свойствами от грибных и бактериальных болезней сельскохозяйственных являются контактным фунгицидом, малотоксичен и относится кгруппе опасности. К тому же данный способ предусматривает полную утилизацию отходов промышленных производств,которые в настоящее время значительно ухудшают экологическую обстановку. 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 дефекатной суспензией,кальцийсодержащего отхода сахарного производства, а на стадии осаждения железа и меди