Способ переработки окисленных полиметаллических материалов

Изобретение относится к Цветной металлургии, в частности к извлечению свинца и сопутствующих Металлов (цинка, меди, серебра) из окисленных полиметаллических руд и промпродуктов, содержащих плюмбоярозит, гидрометаллургическими методами.Известен способ переработки сложных окисленных и смещанных полиметаллических руд с использованием процесса сульфидирования оксидных соединений цинка и свинца пиритным материалом в непрерывном режиме в трубчатой или печи КС с получением сульфидных соединений цинка и свинца,обладающих высокими флотационными свойствами и хорощо извлекаемых в самостоятельные флотоконцентраты. Переработка полученных цинковых и свинцовых концентратов возможна пиро- и гидрометаллургическими способами (плавкой, в том числе и автогенной, солевым и кислотным выщелачиванием, обжигом и др.), по стандартной технологии. (Комбинированная технология переработки труднообогатимых руд с предварительным сульфидизирующим обжигом//В.А.Луганов,Н.Е.Раимбеков, М.Ж.Садь 1 ков, Т.К.Ищанов Сб. Комбинированные малоотходные процессы комплексной переработки трудно-обогатимых руд и продуктов тяжелой цветной металлургии.-М., 1900, с. 50-53).Процесс сульфидирования в трубчатой или печи КС требует большого количества дополнительного пыле-газоулавливающего оборудования, что по производственным площадям во много раз превосходит ту же печь КС. С ростом экологических требований такой способ становится неконкурентоспособным гидрометаллургическим приемом.Известен способ гидрометаллургической обработки сырья, содержащего серебро и свинец, а также их соединений, в частности кеков, получаемых при выщелачивании меди из сульфидных концентратов,предусматривающий выщелачивание свинца и серебра из исходного материала в растворе, содержащем более 3 г/л хлорида аммония при температуре 50-90 С и рН около 7.5. Из конечного раствора, содержащего примерно 30 г/л свинца и 3 г/л серебра, выделяют серебро Цементацией из свинца. После чего химическим растворением цементного осадка извлекают свинец, возвращая фильтрат в голову процесса выщелачивания (патент ПНР Не 97320, кл. С 22 В 7/00, 1978). Из сложных же комплексов типа ярозита свинец по указанному способу практически не извлекается, что препятствует его использованию для данного вида сырья.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ извлечения свинца и серебра из продуктов гидрометаллургического производства цинка, содержащих двухвалентный свинец и серебро и в небольших количествах - примеси цинка и железа.По способу после обработки исходного материала серной кислотой- переводят в раствор свинец и серебро в форме хлоридов выщелачиванием хлоридом кальция при- в отделенном фильтрате хлоридов восстанавливают железо до двухвалентного, доводят рН раствора до 2 известковым молоком- восстанавливают серебро и свинец Цементацией на порошковом алюминии последовательно, при температуре выше 65 0 С - серебро (вместе с золотом),ниже 65 0 С - цементируют свинец- фильтрат после цементации подогревают до температуры более 70 ОС, доводят рН до значений,превышающих 5.5, добавляя известь для осаждения примесей металлов в виде гидроокисей.Оставшийся раствор хлорида кальция используют для последующих операций выщелачивания (заявка Франции М 2495640, кл. С 22 В 3/00, 1982).Недостаток способа заключается в том, что он не всегда может быть эффективным, так как окисленные полупродукты и рудное сырье часто в значительном количестве содержит плюмбоярозит, который в заданных условиях практически не вскрывается.В основу изобретения положена задача разработать такой способ переработки окисленных полиметаллических материалов, который позволил бы извлекать свинец из плюмбоярозита с высокой степенью извлечения, что является техническим результатом способа.Это достигается тем, что в известном способе переработки окисленных полиметаллических материалов, включающем сернокислотное выщелачивание с получением свинецсодержащего кека с последующим выщелачиванием из него свинца подкисленными хлоридными растворами, согласно изобретению, в качестве исходного продукта,используют окисленные полиметаллические ярозитсодержащие материалы, а выщелачивание свинецсодержащего кека проводят раствором,содержащим не менее 200 г/л хлорида натрия и 30-100 г/л соляной или 40-135 г/л серной кислоты.Осуществление патентуемого способа обеспечивает вскрытие свинца из содержащих плюмбоярозит руд и материалов и повышение его суммарного извлечения с использованием обычной баковой аппаратуры и доступных реагентов. Это достигается вь 1 щелачиванием ярозитсодержащих материалов раствором,содержащим не менее 200 г/л хлорида натрия и 30-100 г/л соляной кислоты или 40-135 г/л серной кислоты. Именно в таком концентрационном режиме обеспечивается образование растворимых хлоридныхДля интенсификации растворения окисленных минералов выщелачивающий раствор подокисляют серной и соляной кислотой. Эти кислоты наиболее приемлемы по своей доступности и отсутствию окислительных свойств, причем использование серной кислоты правомерно с точки зрения перевода упорного ярозитного свинца в более удобную для технологии хлоридно-сульфатную форму. Кислота вводится с таким расчетом, чтобы в ходе процесса выщелачиванияподдерживалась концентрация ее 30-100 г/л по соляной или 40-135 г/л по серной. Содержание кислоты в пульпе меньше 30 г/л соляной или 40 г/л серной кислоты приводит к резкому снижению степени извлечения свинца из-за незначительного вскрытия ярозита. Содержание кислоты в пульпе более 100 г/л соляной или 135 г/л серной кислоты нецелесообразно как по технологическим соображениям (ухудшение фильтрации вследствие образования кремниевой кислоты), так и по экономическим (увеличение расхода кислоты).Способ осуществляется следующим образом.Окисленный полиметаллический материал,например руду, содержащую, мас. свинца 2-10 (91 96 свинца в окисленной форме, в том числе 66-79 мас. плюмбоярозитного), меди 1-7, цинка 1-5, железа 10-11, серебра 40-100 г/т, золота 0-1 г/т, подвергают обработке раствором, содержащим 40-60 г/л серной кислоты, при 50-60 ОС. В результате в раствор переходят цинк, медь и частично железо, свинец и серебро полностью остаются в кеке. Последний выщелачивают в растворе, содержащем не менее 200 г/л хлорида натрия и 30-100 г/л соляной кислоты или 40-135 г/л серной кислоты при температуре 75-80 С и ЖТ-31.Подкисление выщелачиваемого раствора осуществляют так, чтобы в процессе выщелачивания поддерживалась концентрация 30-100 г/л соляной или 40-135 г/л серной кислоты. Операцию проводят достаточно эффективно, за два часа, в обычном футерованном кислотостойким кирпичом агитаторе. После фильтрации получают раствор, в который перешел почти весь свинец и около половины серебра,кек на основе двуокиси кремния, содержащий металлы в незначительных количествах.Так, в результате гидрометаллургической обработки окисленной, содержащей плюмбоярозит, полиметаллической руды последовательным вь 1 щелачиванием серной кислотой и подкисленным раствором хлорида натрия получаются кеки с довольно низким содержанием металлов и две партии растворов, в которые перешли с хорощим извлечением цинк, медь,свинец, серебро. Эти растворы - сульфатные,содержащие медь и цинк, и хлоридные, обогащенные свинцом, - могут быть переработаны известными способами, например, обработкой хлоридного раствора металлом-цементатором с получением цементного серебросодержащего осадка И осадка хлорида свинца при охлаждении фильтрата от цементации. При этом регенерируется практически без изменения концентрации раствор хлорида натрия,который возвращается на выщелачивание, обеспечивая работу схемы в замкнутом цикле.Сульфатный раствор, содержащий медь, цинк,обрабатывают последовательно известковым молоком и содой с получением одноименных селективных продуктов медного с 80-85 извлечением меди от руды и цинкового также с 80-85 извлечением.Возможны другие известные способы переработкиДля лучшего понимания изобретения приводим следующие примеры его осуществления.Пример 1. Проводили переработку окисленной полиметаллической яро-зитсодержащей руды состава,мас. свинец 5,84 (79 свинца в плюмбоярозите),цинк 2,84, медь 4,23, железо 10,6, серебро 70 г/т по патентуемому способу при различном содержании кислоты на стадии выщелачивания свинецсодержащего кека.200 г руды крупностью 1 мм обрабатывали раствором, содержащим 50 г/л серной кислоты, при ЖТ 31, температуре 60 ОС, в течение 2 часов до конечной концентрации 10-20 г/л и почти полного перевода меди и цинка в раствор. Отфильтрованный свинецсодержащий кек распульповывали при ЖТЗ 1, температуре 80 ОС в течение 2 часов в подкисленном растворе, содержащем 250 г/л хлорида натрия, фильтровали. Кек и фильтрат подвергали анализу.Полученные результаты хлоридного вь 1 щелачивания приведены в таблице 1.Из таблицы 1 видно, что достаточно высокая степень извлечения свинца из плюмбоярозита в раствор при небольшом расходе соляной или серной кислоты достигается в оптимальной области, отвечающей содержанию в выщелачивающем растворе 30-100 г/л соляной кислоты или 40-135 г/л серной.Пример 2. Проводили переработку окисленной,содержащей плюмбоярозит, полиметаллической руды по патентуемому способу при различном содержании хлорида натрия на операции выщелачивания свинецсодержащего кека.Ярозит, содержащий кек, полученный сернокислотным выщелачиванием 200 г руды, аналогично примеру 1 (состав руды указан там же), выщелачивали при ЖТ 31, температуре 80 0 С раствором,содержащем 50 г/л соляной кислоты, в течение двух часов, варьируя концентрацию хлорида натрия в выще-лачивающем растворе.Полученные результаты приведены в таблице 2.Данные таблицы говорят о том, что выщелачивание целесообразно проводить при концентрации хлорида натрия не менее 200 г/л. именно в этих пределах наблюдается высокое извлечение свинца в раствор.Пример 3. Проводили переработку окисленной руды указанного в примере 1 состава по предлагаемому способу.200 г руды выщелачивали серной кислотой, как описано в примере 1. Кек от выщелачивания обрабатывали раствором, содержащим 250 г/л хлорида натрия и 60 г/л соляной кислоты при ЖТ 31,температуре 80 Свтечение двух часов. Из хлоридного раствора цементировали серебро, а затем кристаллизовали хлорид свинца. Из оставшегося после отделения серебросодержащего кека и кристаллов хлорида свинца раствора осаждали железо нейтрализацией до рН 3-4 углекислым кальциемцинк, медь-известковь 1 м молоком. Фильтрат от этой операции возвращали на хлоридное выщелачивание, а гидратнь 1 й кек, содержащий медь и цинк,перерабатывали с раствором от сернокислотного выщелачивания, в результате чего получали селективные Медный и Цинковый продукты. Конечный фильтрат направляли в голову процесса на сернокислотное выщелачивание.Полученные результаты представлены в таблицу 3.Таким образом, переработка окисленной полиметаллической ярозитсодержащей руды по предлагаемому способу дает возможность извлекать из нее свинец, медь, Цинк с хорошим выходом и переводить их в товарно значимые промпродуктыСпособ переработки окисленных полиметаллических материалов, вклю-чающий серно-кислотное выщелачивание с получением свинецсодержащего кека с последующим выщелачиванием из него свинца подкисленными хлоридными растворами, втличающийся тем, что в качестве исходного продукта используют окисленные полиметаллические ярозитсодержащие материалы, а выщелачивание свинецсодержащего кека проводят раствором, содержащим не менее 200 г/л хлорида натрия и 30-100 г/ л соляной или 40-135 г/л серной кислоты.Влияние концентрации кислоты на степень извлечения свинца в растворКонцентрация По Расход НС 1/Н 2 ЗО 4, г/Кг Извлечение в раствор,НС 1/Н 2 БО 4, г/л руды 1 О/13.4 26.4/9.8 21.4 2 О/26.8 34.7/12.9 28.1ВЛИЯНИС Концентрации хлорида натрия На ИЗВЛСЧСНИС свинца ИЗ КСКа