Способ извлечения рения из ренийсодержащего сырья

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Жарменов Абдурасул Алдашевич Тельбаев Сали Адильевич Романов Геннадий Алексеевич Еденбаев Серик Султанович Устемиров Хаджахмет Сыйхымджанович Сулейманова Гулия Аркеновна(73) Республиканское государственное предприятие Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕНИЯ ИЗ РЕНИЙСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к металлургии цветных и редких металлов, в частности, к гидрометаллургическим способам переработки свинцовых пылей с получением продуктов, обогащенных рением, медью и цинком. Способ извлечения рения из ренийсодержащего сырья включает автоклавное водное выщелачивание, при этом свинцовые пыли выщелачивают пероксидом водорода при температуре 100-130 С в течение 0,5-1,5 часа и при соотношении пыли и пероксида водорода 10,0010,01. Кроме того, пероксид водорода вводят с концентрацией Н 2 О 2, равной 3-35 . Предложенный способ позволяет повысить степень извлечения рения, цинка и меди из исходного сырья. 13678 Изобретение относится к металлургии цветных и редких металлов, в частности, к гидрометаллургическим способам переработки свинцовых пылей с получением продуктов, обогащенных рением, медью и цинком. Известен способ переработки ренийсвинецсодержащих пылей путем выщелачивания их совместно с марганцевым концентратом (до 25 от массы пыли) раствором серной кислоты (1 моль/дм 3 Н 24) при температуре 80 С, в котором рений из пылей в кислый раствор извлекается на 90(Тулекбаева А.К. Устимов А.М., Загородняя А.Н. и др. Гидрометаллургическая переработка пылей свинцового производства совместно с марганцевой рудой // Цветные металлы, 1994,5, с. 19-22). К недостаткам данного способа относятся использование для обработки пыли водного раствора серной кислоты, высокая остаточная концентрация свободной серной кислоты (15 г/дм 3), необходимость нейтрализации ее гидроксидом кальция с получением труднофильтруемого гипса, очистка растворов от примесей - все это ведет к значительным потерям рения, меди и цинка с промпродуктами. Наличие гипса в пульпе способствует образованию настылей в баковой аппаратуре, трубопроводах,зарастанию насосов и экстракционно-сорбционной аппаратуры и, главное, засорению сорбента гипсом,что приводит к резкому снижению извлечения рения из полученного раствора в целевой продукт. Известен также способ извлечения рения из ренийсодержащих материалов путем выщелачивания рения из ренийсодержащих свинцовых пылей водно-аммиачным раствором углекислого аммония при температуре 40-60 С и рН раствора 8,5-9,0 (а. с.533049, кл. С 22 В 61/00, 1999). Недостатком данного способа является низкая степень извлечения рения из исходного продукта,обусловленная отсутствием окислителя, необходимого для перевода рения в соединения высшей степени окисления, а соединения меди и цинка вообще остаются в кеке. Наиболее близким к предлагаемому является способ извлечения рения, в котором ренийсодержащий продукт подвергают водной обработке в автоклавах под давлением воздуха (Лебедев К.Б. Рений. М. Металлургиздат, 1963, с. 141). Степень перехода рения в раствор за 3-4 часа и давлении 2-3 МПа (2030 атм) достигает 70 . Данные попутного извлечения меди и цинка из свинцовых пылей не приводятся. Недостатком известного способа (прототипа) являются низкие показатели комплексности использования минерального сырья, недостаточное извлечение рения из продукта в раствор (всего 70 ), высокие энергетические затраты (200-300 С) при продолжительности процесса 3-4 часа, большие затраты на изготовление аппарата и трудность обслуживания автоклава при давлении 3 МПа (30 атм). Техническим результатом изобретения является повышение степени извлечения рения, цинка и меди из исходного сырья. 2 Технический результат достигается тем, что в предложенном способе свинцовую пыль обрабатывают в автоклаве при температуре 100-130 С, давлении 0,12-0,35 МПа водным раствором пероксида водорода при соотношении пыли и пероксида водорода 10,0010,01 и продолжительности процесса 0,5-1,5 часа. Для повышения комплексности использования свинцовых пылей используют получаемую в производстве тонкодисперсную свинцовую пыль, например, в медном производстве. Исходные свинцовые пыли содержат,по массе Р - 35-44,8 С - 5,0-8,1- 7,5-8,2- 10,711,8, а также- 180 г/т- 180-225 г/т А - 0,080,14 г/т. Рений, медь и цинк в указанных пылях находятся в виде сульфидов и оксидов, которые практически нерастворимы в воде. В процессе обработки свинцовой пыли водным раствором пероксида водорода образуются водорастворимые соединения металлов,например, по следующим реакциям 222222722 2 еО 322272 227,52227427,52 422442 Водный раствор пероксида водорода готовят путем смешивания воды и необходимого количества пероксида водорода. Обработку пыли водным раствором пероксида водорода ведут при соотношении ЖТ 251. Наиболее оптимальным значением является соотношение ЖТ 3,31, при котором пульпа хорошо фильтруется, растворы имеют достаточную концентрацию рения, меди и цинка для эффективного извлечения рения сорбционноэкстракционными процессами, а меди и цинка сорбционно-электрохимическими способами. Для приготовления раствора используют пероксид водорода с концентрацией Н 22 3-35 , т. е. можно использовать даже некондиционный продукт. Применение предложенного способа позволяет в процессе выщелачивания рения, медь и цинк из свинецсодержащих пылей перевести в водорастворимую форму и, тем самым, повысить комплексность извлечения ценных компонентов из пыли в водный раствор. Снижение температуры пульпы менее 100 С и продолжительности перемешивания менее 0,5 часа не позволит с высокой степенью повысить извлечение рения, меди и цинка в раствор. Кроме этого,имеющиеся в пульпе перренаты тяжелых цветных металлов не успевают разложиться и вступить в процесс окисления. При 130 С (0,35 МПа) и продолжительности выщелачивания 1,5 часа растворение соединений рения, меди и цинка заканчивается. Дальнейшее повышение температуры, давления и продолжительности процесса не приводит к заметному увеличению степени извлечения металлов из свинцовой пыли в раствор. Наиболее эффективно процесс окисления соединений сопутствующих металлов начинается при 13678 продолжительности перемешивания 0,5-1,5 часа и соотношении свинцовой пыли и пероксида водорода - 0,001. При снижении соотношения менее 0,001 необходимо резко увеличить продолжительность обработки, что ведет к увеличению энергозатрат и снижению производительности металлургического аппарата. Увеличение соотношения пыли и пероксида водорода более 0,01 нецелесообразно, т. к. степень извлечения металлов в раствор повышается незначительно, а расход реагента заметно увеличивается. При соотношении свинцовой пыли и пероксида водорода 10,0010,01, в интервале температур 100130 С (0,12-0,35 МПа), перемешивании 0,5-1,5 часа происходит наиболее эффективный перевод соединений рения, меди и цинка в водорастворимую форму степень извлечения их из свинцовой пыли в раствор достигает для рения 95,0 , меди - 72,9 и цинка - 72,3 . Помимо рения из свинцовых пылей в раствор одновременно переходят 72-73 соединений меди и цинка, которые можно попутно извлечь из полученных растворов,с высокими техникоэкономическими показателями по известным технологиям. Тем самым повышается комплексность использования минерального сырья свинцовой пыли. Золото и серебро практически полностью остаются в свинцовом кеке и извлекаются при рафинировании чернового свинца. Пример осуществления способа. Пример 1 (по прототипу). Свинцовую пыль в количестве 300 г, содержащую мас. Р - 39,1- 6,85- 7,7- 0,039- 11,1- 0,01 и- 180 г/т, обрабатывали в автоклаве при температуре 200 С, давлении 2,2 МПа водным раствором. В колбу с водой (1000 мл) загрузили 300 г свинцовой пыли и все перевели в автоклав. При достижении 200 С пульпу перемешивали в течение 4 часов. После охлаждения пульпы до 90 С жидкое отделяли от твердого фильтрацией. Степень извлечения рения из пыли в раствор составила 68,3 , меди - 51,2 и цинка - 52,0 . Пример 2 (по предлагаемому способу). Используется свинцовая пыль по составу примера 1. Свинцовую пыль обрабатывали в автоклаве при температуре 120 С, давлении 0,25 МПа водным раствором пероксида водорода. В колбу с водой добавили 34 мл пероксида водорода (Н 2 О 2 - 3,5 ), довели водой до 1000 мл. Затем в колбу загрузили 300 г свинцовой пыли (соотношение пыли и пероксида водорода 10,004) и все перевели в автоклав. При достижении 120 С пульпу перемешивали 1 час. После охлаждения пульпы до 90 С жидкую фазу отделяли от твердой фильтрацией. Степень извлечения рения в раствор составила 93,5 . Одновременно в раствор перешло 68,7 цинка и 69,1 меди. Благородные металлы (золото и серебро) полностью остались в свинцовом кеке,которые будут извлечены при рафинировании чернового свинца по известной технологии. Показатели процесса автоклавного выщелачивания свинцовых пылей Жезказганского медного завода (навеска 300 г, содержание- 180 г/т,- 6,85 и- 7,7 ) Таким образом, способ гидрометаллургической переработки свинцовых пылей по предлагаемой технологии позволяет повысить комплексность использования свинцовых пылей с увеличением степени извлечения рения из пыли в водный раствор с 70 до 95,0 , повышением степени извлечения меди с 51,2 до 72,9 , цинка с 52,0 до 72,3 , снизить энергетические затраты, упростить аппаратурное оформление процесса и повысить производительность автоклава в 2-5 раз. 3 13678 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ извлечения рения из ренийсодержащего сырья, включающий автоклавное водное выщелачивание, отличающийся тем, что рений извлекают из свинцовых пылей путем выщелачивания пероксидом водорода при температуре 100-130 С в течение 0,5-1,5 часа и при соотношении пыли и пероксида водорода 10,0010,01. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пероксид водорода вводят с концентрацией Н 2 О 2, равной 3-35 .