Способ переработки материалов, содержащих хлор и тяжелые цветные и благородные металлы

(72) Оспанов Спабек СЬ 1 рль 1 бековичСпособ включает восстановительную плавку в присутствии оксида цинка И углеродсодержащего материала при 750-900 С. Оксид цинка добавляют в количестве, необходимом на восстановление Меди и благородных Металлов.В качестве оксида цинка Могут быть использованы возгоны шлаковозгоночной установки. Способ позволяет избирательно извлекать медь и благородные Металлы с высокой степенью извлечения.Изобретение относится к области цветной металлургии. Известны гидрометаллургические способы переработки хлоридов металлов в различных вариантах (СпиридоноваВ.И.,Миронова И.Н., Резник И.Д. Гидрометаллургическая переработка хлоридов Металлов, Цветные Металлы, 1970, Ля 7). Эти способы основаны на использовании различной растворимости тяжелых цветных металлов в воде и растворах различных соединений. Недостатками их является многостадийность, рассеивание Ценных элементов, трудность их разделения и получение труднофильтруемых гидролитических осадков, что приводит к значительным капитальным затратам.Наиболее близким к предлагаемому,является способ переработки материалов,содержащих хлор и тяжелые цветные и благородные металлы восстановительной плавкой с последующей ректификацией полученных хлоридных возгонов (а. с. СССР Не 376465, кл. С 22 В 7/00,1971). Восстановительную плавку хлоридов свинца, меди и других металлов, проводят в присутствии железного скрапа с получением медистого свинца.Недостатком способа является получение свинца и меди в одном сплаве, который необходимо в дальнейшем подвергать разделению. Содержание меди в сплаве будет возрастать при переработке хлорсодержащих материалов, содержащих значительные количества меди. Кроме того, способ характеризуется низкой степенью извлечения меди.Достигаемым техническим результатом изобретения является раздельное получение металлов и увеличение степени извлечения меди. Это обеспечивается тем, что в предлагаемом способе переработки материалов, восстановительную плавку ведут при добавке углерода и оскида цинка, взятого в количестве 0,99-1,02 от стехиометрически необходимого для восстановления меди и благородных металлов, процесс проводят при температуре 750-900 С. В количестве оксида цинка используют цинкосодержащие возгоны шлаковозгоночной установки.Установлено, что в присутствии хлоридов меди и благородных металлов процессвосстановления оксида цинка углеродом значительно ускоряется и идет при низких температурах, что объясняется влиянием теплового эффекта реакции экзотермического восстановления хлоридов меди и благородных металлов металлическим цинком.Восстановительной плавке подвергают хлорсодержащие материалы состава, мас. СЦС 1 - 55,6 РЬС 12 - 25,5 РеС 12 - 2,4 2 нС 12 - 9,8 А 3 С 1 - 0,65 ЫаС 1 - 6,0. Оксид цинка добавлют в количестве необходимом на восстановление меди и благородных металлов. Зависимость степени восстановления последних от расхода цинкосодержащего материала приведена в таблице 1. Как видно из таблицы высокие результаты по восстановлению меди и серебра и качеству губки получены при расходе оксида цинка 0,99 - 1,02 от стехиометрии. Восстановление свинца незначительно.В процессе избирательного восстановления меди и серебра низкокипящие хлориды железа и цинка переходят в газовую фазу. В тигле с восстановленными медью и благородными металлами (в виде губки) останется расплав хлоридов свинца и натрия. Дальнейшая переработка смеси хлорида свинца, губки и хлорида натрия может осуществляться следующими путями1. После проведения процесса избирательного восстановления при 750-900 С тигель с содержимым нагревают до 11001150 С. Хлорид свинца перейдет в газовую фазу (ниш 953 С). Губка, содержащая медь и серебро, расплавится и полученный сплав можно легко отделить от хлорида натрия2. После проведения процесса восстановления жидкую солевую фазу сливают в другой сосуд. Губку оставшуюся в тигле промывают дистиллированной водой и перерабатывают известными способами. Из солевой фазы свинец можно восстановить также известным способом. Результаты экспериментов по избирательному восстановлению меди и благородных металлов в присутствии оксида цинка и углеродсодержащего материала в зависимости от температуры и продолжительности опытов приведены в таблице 2опыт На 2 при продолжительности 60 мин при температуре плавки 800 С опыты Не 3,Не 4 И Не 5 при 900 С соответственно за 90, 60 И 20 мИн опыт На 6 при 750 С за 90 мин). Из результатов, приведенных в таблице 2 видны показатели процесса Избирательного восстановления при 750-900 С.В качестве оксида цинка могут быть использованы возгоны ШВУ (ШлаковозгоночноЙ установки), содержащие, мас, 210 74,81 РЬО - 10,69 СЦО - 0,21 МО - 0,12 СаО - 2,67 РеО - 3,63 102 - 2,2 С - 0,9. В присутствии хлоридов восстанавливаемых металлов наряду с процессом восстановления оксида цинка ускоряется и реакция восстановления оксида свинцаза счет теплового эффекта экзотермической реакцииРасход оксида цинка от стехиометрии для восстановления меди И благородных металовСо став металлической фазыэти же реакции протекают с РеО.Таким образом, при использовании возгонов ШВУ хлориды меди и благородных металлов восстанавливаются восстановленными 211, РЬ, Ре.Результаты экспериментов по избирательному восстановлению меди И серебра в присутствии возгонов ШВУ И углеродсодержащего материала приведены в таблице 3(опыты Ля 1-4 проведены при температуре и продолжительности опытов 800 С и 60 мин опыт На 5 при 800 С И 40 мин опыты Не 6 И 7 при 900 С соответственно за 60 И 30 минут).В таблице 4 приведены результаты по извлечению меди по прототипу И предложенному способу.- во всех опытах Шихта состояла, мас, хлорсодержаЩИЙ материал - 78,37 оксид цинка - 18,06 И углеродсодержаЩиЙ материал (кокс) - 3,57.Хлорсодер- Возгоны жащий ШВУ Кокс Си А 3 Си /п материал- во всех опытах в Металлической фазе (губке) содержание серебра составляет соотвественно 1,75 - 1,76 .Результаты Известныи Предложенныи ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯИзвлечение Меди 1. Способ переработки Материалов, сов металлическую 82,3 98-99 держащих хлор и тяжелые цветные и благофазу родные Металлы, восстановительной плав кой, отличающейся тем, что восстанови Как ВИДНО ИЗ Таблицы 4 еТеПеНЬ Извде тельную плавку осуществляют при ДобавкеЧеНИЯ МеДИ В ПрСДЛОЖСННОМ способе Возрас углерода И оксида Цинка, ВЗЯТОГО в КоличеТает.ИЗ ПрИВСДСННЫХ ДаННЫХ СЛСДУСТ, ЧТОстве 0,99 - 1,02 от стехиометрически необхо ДИМОГО ДЛЯ ВОССТЗНОВЛСНИЯ МСДИ И бЛЗГО предложенный способ эффективнее извест- родных Метаддовдроцеоо Проводят при теМ ных, так как позволяет проводить избира- Пературе 750900 остельную восстановительную плавку Меди и 2 Способ По Пр отличающийся тем благородных металлов и повысить при этом Что В Качеотве оксида Цинка Используют ЦИН Степень Извлечения МедИ- косодержаЩие возгоНЬ 1 Шлаковозгоночной установки.Верстка Казпатент, исполнитель Р.Б.Баязитова тв т тв ннь 1 й вып . . и в Оесе за скЭ 3 Фазоа