Переработка золото цинковых осадков методы переработки

1. Способ переработки цинковых осадков, включающий солянокислотное выщелачивание, отличающийся тем, что осадок солянокислотного выщелачивания дополнительно выщелачивают царской водкой с получением золотосодержащего раствора и осадка хлорида серебра и свинца, затем из царсководочного раствора известным способом осаждают золото, а из осадка хлоридов серебра и свинца раствором ацетата аммония выщелачивают свинец и затем после отделения раствора ацетата свинца восстанавливают известным способом хлорид серебра, причем полученные осадки золота и серебра перерабатывают в отдельных циклах.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выщелачивание свинца осуществляют раствором ацетата аммония при соотношении СН3 COOH : NH4OH : H2O = 1 : 0,76 : 3.

Источник: rusneb.ru

Извлечение золотя и серебра в цинковом производстве

Основной метод извлечения благородных металлов — плавка применяется и к полупродуктам цинкового производства.

Золото — ЮВЕЛИРНЫЕ ОТХОДЫ : Gold — JEWELRY WASTE

Переработка цинковых концентратов производится в основном по двум схемам. Первая схема включает окислительный обжиг концентрата в печах кипящего слоя (для перевода цинка в окисленное состояние) и затем — восстановительно-дистилляционный обжиг получаемого огарка при температуре 1100 °С.

В процессе восстановительно-дистилляционного обжига цинк испаряется и затем конденсируется в специальных холодильниках в виде жидкого металла. Вторая схема (гидрометаллургическая) включает выщелачивание цинка из обожженных концентратов 10 %-ной серной кислотой с последующим электролитическим выделением металла из растворов. Благородные металлы (золото, серебро), присутствующие в исходных цинковых концентратах, в зависимости от принятого метода извлечения цинка, концентрируются либо в твердом остатке дистилляционного обжига (раймовке), либо в кеках сернокислотного выщелачивания. Оба продукта содержат также значительное количество цинка, свинца, меди и железа, а раймовка, кроме того, содержит до 20 % углерода, используемого при дистилляционном обжиге в качестве восстановителя.

Для доизвлечения из этих продуктов цинка и основного количества свинца производят дополнительный возгоночный обжиг материала (1200 °С) во вращающихся трубчатых печах с добавлением в шихту в качестве флюсов известняка и коксика (вельц — процесс). Обогащенные цинком возгоны улавливают в электрических и мешочных фильтрах. Выгружаемый из печей твердый остаток — клинкер плавят в шахтных печах на черновой свинец и медно-свинцовый штейн, коллектирующие в себе золото и серебро. Последующая переработка указанных продуктов осуществляется обычными методами.

В течение последних 10 лет осуществлена разработка ряда новых технологических вариантов извлечения серебра из кеков сернокислотного выщелачивания цинковых огарков.

При наличии в цинковых кеках, наряду с сульфидами, окисленных форм серебра представляется целесообразным применение комбинированных схем. сочетающих флотацию с предварительной гидрометаллургической переработкой кеков с применением соответствующих растворителей серебра.

Как Швеция превращает свои отходы в золото

В работе представлены результаты исследований по гидрометаллургическому извлечению меди, цинка, а также серебра из клинкера цинковых заводов. Схема включает 2 последовательных технологических передела: 1. Химическое (сернокислотное) выщелачивание легкорастворимых форм указанных выше металлов; 2. Бактериально-химическое выщелачивание упорных соединений Cu, Zn, Ag. Лучшие результаты RB достигнуты в агитационном режиме при добавлении 10 % биомассы. Общее извлечение металлов в гидрометаллургическом цикле составило: Ag 50-60 %, Cu 95 %, Zn 81 %.

Заслуживает внимания процесс гидрометаллургического извлечения серебра из цинково-пиритных концентратов, получаемых при переработке полиметаллических Pb-Zn руд месторождении Болгарии. Серебро в этих рудах является попутным ценным компонентом и представлено как собственными минералами, так и сложными Ag-Bi-Sb — соединениями, связанными в основном с галенитом. Установлено, что наиболее подходящим методом извлечения серебра из коллективного цинково-пиритного концентрата является тиокарбамидное выщелачивание в кислой среде (Fe2(SO4)3 + H2SO4). В оптимальных условиях выщелачивания из 1 т концентрата извлечено 60 г серебря. Дальнейшая переработка остатков TKB может был, осуществлена по обычным технологиям, принятым в свинцово-цинковой промышленности.

• Извлечение золота и серебра в медном производстве
• Извлечение золота и серебра в свинцовом производстве
• Обжиг марганцовистых серебросодержащих руд
• Низкотемпературный обжиг (прокалка) феррозолотых руд
• Низкотемпературный обжиг серебряных руд
• Радиационно-термическая обработка серебра и золота
• Парооксидирование золота и серебра
• Термическое вакуумирование мышьяковистых концентратов
• Окислительно-сульфидизирующий обжиг золота и серебра
• Арсенатизирующий обжиг золота и серебра

Источник: industrial-wood.ru

Гидрометаллургическая переработка цинковых кеков

В цинковых кеках, помимо указанных выше метал­лов, находятся также редкие и рассеянные элементы (индий и др.) По физическому состоянию — это тонко-дисперсный материал, состоящий в основном из частиц размером около 10 мкм, удерживающий после фильтра­ции значительное количество влаги. Примерный состав цинковых кеков следующий, %: 18,3-21,3 Znобщ; 5,5-8,6 ZnS01; 5,0-6,8 ZnH20; 0,12-0,24 Cd; 3,7-6,2 Pb; 1,0- 1,2 Сu; 14,2-23,8 Fe; 6,9-9,5 So6щ; 2,6-2,9 Ss.

Из приведенных данных следует, что кеки являются большим дополнительным источником получения цинка и других металлов. Поэтому подавляющее большинство зарубежных и все отечественные заводы перерабатывают их тем или иным способом и только отдельные предприя­тия складывают кеки в отвалы.

Все известные в мировой практике методы переработ­ки кеков можно разделить на три группы. В первую груп­пу входят вельц — процесс, ветериль — процесс, восстанови­тельный обжиг в кипящем слое, плавка в газогенера­торных, шахтных, отражательных, циклонных и элек­трических печах, а также переработка кеков в шихте отражательной и шахтной плавок.

Ко второй группе от­носятся обжиг кеков в смеси с цинковыми или пиритными концентратами, обработка их сернистым газом и сульфатизация серной кислотой. Третья группа включа­ет методы непосредственного растворения кеков в сер­ной кислоте при повышенных кислотности и температуре.

Все отечественные цинковые заводы, кроме Лениногорского, а также предприятия Польской Народной Рес­публики, Японии и некоторых других стран, применяют для переработки кеков метод вельцевания в трубчатых вращающихся печах. При этом получают два продукта — возгоны и клинкер. Процесс вельцевания, несмотря на значительные его усовершенствования в последние го­ды, имеет ряд недостатков. Основные из них заключа­ются в большом расходе углеродистого восстановителя, неэффективной и трудной переработке клинкера в шах­тных печах и снижении сквозного извлечения цинка, кадмия, свинца, индия при гидрометаллургической переработке вельц — окислов.

Учитывая недостатки вельц — процесса, как и других пирометаллургических методов, в Советском Союзе и за рубежом интенсивно разрабатывают более эффективную гидрометаллургическую технологию переработки цинко­вых кеков. В последние годы наибольшее развитие по­лучили гидрометаллургические методы переработки цин­ковых кеков, основанные на реакциях разложения фер­рита серной кислотой при атмосферном или повышенном давлении. В настоящее время известны три метода вы­щелачивания цинковых кеков серной кислотой: под дав­лением в автоклавах, гетит — и ярозит — про­цессы.

Гетит-процесс основан на разложении феррита цинка серной кислотой при атмосферном давлении и осаждении железа из раствора в виде легкофильтруемого соединения FeOOН. Этот способ также применяют только на одном заводе «Бален» в Бельгии. Цинковые кеки выщелачивают отработанным электролитом в тече­ние 6-8 ч при 95° С до остаточного содержания серной кислоты 50 г/л.

В результате получают свинцово-серебряный кек и цинковый раствор, в котором железо вос­станавливают сульфидным цинковым концентратом. Оса­док, содержащий непрореагировавший сульфид цинка, направляют на обжиг, а раствор нейтрализуют цинко­вым огарком до кислотности 3 г/л. После отделения от раствора твердый остаток подвергают высокотемпера­турному выщелачиванию в голове процесса, а из раство­ра с помощью кислорода и огарка при рН-1,5÷2,5 и температуре 90-95° С проводят окисление и осаждение железа в виде гетитного осадка (50% Fe и 3-4% Zn), который направляют в отвал. Цинковый раствор посту­пает в стадию нейтрального выщелачивания основного производства.

Наибольшее распространение на зарубежных заводах получил ярозит-процесс. Мощность предприятий, использующих этот способ, составляет в настоящее вре­мя около 40% всей мощности цинкэлектролитных за­водов капиталистических и развивающихся стран. В ос­нове ярозит — процесса лежит осаждение железа из рас­твора в виде нерастворимых двойных сульфатов трехва­лентного железа и щелочных металлов (натрия, калия) или аммония. Общая формула этих соединений

В общем виде технологические операции ярозит — про­цесса можно представить следующим образом. Исход­ный материал — цинковый кек или обожженный концен­трат — выщелачивают при высоких температуре (90-95° С) и кислотности (начальная 180-200 г/л, конечная 40—60 г/л) в течение 4-5 ч. При этом ферриты цинка, кадмия, меди, а также соединения мышьяка и сурьмы разрушаются и в раствор наряду с ними переходит боль­шое количество железа. Образующийся сульфат окиси железа способствует в свою очередь окислению сульфи­да цинка и переходу его в раствор. Основные реакции этой операции видны на следующих примерах:

После окончания выщелачивания твердый остаток — в основном свинцовый кек и породообразующие мине­ралы — отделяют от раствора.

Следующая операция состоит в осаждении железа из раствора в виде нерастворимого ярозитного осадка. Для этого необходимо перевести железо в трехвалентную форму, добавить в раствор соединения калия, натрия или аммония, а кислотность снизить до рН =1,5 и под­держивать ее до полного осаждения железа. Если не про­водить предварительной нейтрализации раствора огар­ком и отделения от него образующегося при этом кека, то в ярозитный осадок, который должен быть отвальным продуктом, попадет некоторое количество нерастворившейсяокиси цинка из огарка, что снизит извлечение ме­талла. Поэтому на практике сначала нейтрализуют рас­твор до рН, при котором еще не начинается осаждение ярозита, остаток от нейтрализации направляют в обо­рот, а затем уже из раствора осаждают ярозит путем добавки солей щелочных металлов или аммония и неко­торого количества огарка для нейтрализации выделяю­щейся при этом гидролизной кислоты.

Так как при осаждении железа в кек вместе с ярозитным осадком попадает и часть непрореагировавшего огарка, этот кек после отделения его от раствора в сгус­тителях подвергают последующему довыщелачиванию или кислотной промывке для доизвлечения из него цен­ных компонентов. Наиболее совершенная технологичес­кая схема переработки цинковых кеков ярозит — процессом применяется на заводе «Эйтрхейм» (Норвегия).

На этом предприятии высокотемпературное выщела­чивание цинковых кеков проводят при 90°С в четырех баках емкостью 45 м 3 каждый, оборудованных подогре­вателями, до конечной кислотности раствора 40-50 г/л. Затем пульпа поступает в сгуститель. После сгущения свинцово-серебряный кек фильтруют и промывают на барабанных фильтрах. Верхний слив сгустителя пред­варительно нейтрализуют до кислотности 10 г/л с це­лью более полного извлечения свинца и серебра. После отделения от раствора твердого осадка последний возвращают в голову процесса, а раствор направляют на осаждение ярозита.

Технологическая схема ярозит — процесса, применяемая в Советском Союзе, включает следующие производст­венные операции.

1. Высокотемпературное выщелачивание цинковых кеков.

2. Сгущение пульпы, фильтрацию и сушку свинцовых кеков.

3. Предварительную нейтрализацию раствора цинко­вым огарком.

4. Осаждение железа в присутствии ионов калия.

5. Сгущение и отстаивание пульпы.

6. Противоточную промывку кека.

Высокотемпературное выщелачивание осуществляют следующим образом. В агитаторы с механическим пере­мешиванием закачивают отработанный электролит и подкисляют серной кислотой до 170-200 г/л. Затем в раствор добавляют расчетное количество пульпы цинко­вого кека. Полученную смесь нагревают острым паром в течение 1,5 ч до 93-95° С и перемешивают 3-3,5 ч. При этом феррит и сульфид цинка разлагаются, а их составляющие переходят в раствор.

По данным предварительно проведенных исследова­ний [15] установлено, что при 90° С за 5-6 ч выщела­чивания феррит цинка растворяется на 90-94%, фер­рит кадмия — на 97-98%, феррит меди — на 95-97%, сульфид цинка — на 70-80%. При этом отмечено, что растворение сульфида цинка происходит за счет взаимо­действия с сульфатом окиси железа. Скорость этой ре­акции зависит от продолжительности выщелачивания почти линейно, а степень перехода цинка из сульфида в раствор при повышении температуры от 90 до 100° С возрастает с 70 до 90%.

Так как при взаимодействии сульфата окиси железа с сульфидом цинка трехвалентное железо одновременно восстанавливается до двухвалентного, которое осложня­ет дальнейшую переработку раствора, необходимо стре­миться к получению при обжиге огарка минимального содержания сульфидной серы (не более 0,2-0,3%). При увеличении содержания сульфидной серы в цинковом огарке с 0,3 до 0,6% и соответственно в цинковых кеках от 1 до 1,8-2,5% концентрация двухвалентного железа в растворе после высокотемпературного выщелачивания кеков повышается от 1-3 до 6-8 г/л.

В конце операции выщелачивания, когда кислотность раствора снизится до 55-70 г/л, пульну выпускают в сгу­ститель. Для улучшения отстаивания к пульпе при вы­пуске добавляют водный раствор полиакриламида.

В результате высокотемпературного выщелачивания в раствор извлекается, %: 94 Zn; 93 Cd; 93 Сuи; 79 Fe; 65 Ni; 60 Со; 90 As; 16 Sb. Этот раствор содержит до 25 г/л железа, в основном трехвалентного, значительное количество мышьяка, сурьмы и, естественно, не может быть направлен в основной цикл производства.

Нижний слив сгустителя, представляющий собой свинцовый кек, подают на фильтрацию в дисковом ваку­ум-фильтре. Отфильтрованный остаток репульпируют водой, затем снова фильтруют и промывают несколько раз. Промытый кек подсушивают в барабанной сушилке и направляют на свинцовый завод. Все фильтраты по­ступают в головной сгуститель.

Разработка и освоение гидрометаллургической пере­работки цинковых кеков позволяют включить ее непо­средственно в технологическую схему выщелачивания Цинкового огарка. В зависимости от характера обож­женного продукта операции высокотемпературного вы­щелачивания цинковых кеков и осаждения ярозита мо­жно сочетать с различными стадиями основного процесса. На рис. 52 представлена одностадийная схема выще­лачивания огарка, где первой операцией является нейтральная стадия с последующим высокотемпературным растворением цинковых кеков в серной кислоте и осаж­дением железа в виде ярозитового осадка.

В противоположность этой схеме на рис. 53 показана другая технология, по которой вначале высокотемпера­турному кислому выщелачиванию подвергают весь цинковый огарок, а затем следует осаждение ярозита и ней­трализация пульпы с целью получения цинкового рас­твора, пригодного для дальнейшей очистки его цинковой пылью. Обе приведенные схемы являются наиболее про­стыми вариантами использования технологии гидроме­таллургической переработки цинковых кеков. Нетрудно заметить, что в обеих схемах извлечение металлов в ра­створ не будет максимальным хотя бы из-за того, что ярозитный осадок, в который при осаждении извлекает­ся еще значительное количество цинка, никакой допол­нительной обработке не подвергают.

Рис. 52. Схема одностадийного нейтрального выщелачивания огарка с по­следующей гидрометаллургической переработкой цинковых кеков

Рис. 53. Схема одностадийного кислого высокотемпературного выщелачивания огарка с последующим осаждением ярозита и нейтрализацией пульпы

Поэтому для повышения извлечения металлов в рас­твор приходится усложнять схемы включением в них до­полнительных операций. Так, например, в обе схемы для повышения извлечения цинка можно включить операцию предварительной нейтрализации раствора от высокотем­пературного выщелачивания кека огарком и возвратить твердый продукт этой операции в первом случае (рис. 54) в реактор, где производится разложение цинкового кека серной кислотой, во втором случае — в голову про­цесса на кислое высокотемпературное выщелачивание огарка.

Дальнейшее повышение извлечения металлов может быть достигнуто кислотной промывкой ярозитного осад­ка (или довыщелачиванием) перед его направлением на фильтрацию и сушку. Применительно к одному из зару­бежных заводов мощностью 90 тыс. т цинка в год было произведено сопоставление шести различных вариантов технологии выщелачивания цинкового огарка, содержа­щего 57% Zn и 10-11 % Fe. Результаты этого сопостав­ления приведены в табл. 12.

В результате сопоставления указанных шести вариан­тов оптимальной признана одностадийная схема выще­лачивания цинкового огарка с предварительной нейтра­лизацией раствора после высокотемпературного выщелачивания цинковых кеков и кислотной промывкой ярозитного осадка

Сопоставление показателей извлечения металлов в различных схемах выщелачивания цинкового огарка (57%Zn, 10-11% Fe)

Показатели	Д-1	А-2	А-3	В-1	В-2	В-3
Извлечение в товарную продукцию, %:
цинк.	96,4	97,0	98,0	95,0	96,0	97,0
кадмий.	95,0	95,0	97,0	90,0	90,0	95,0
медь.	80,0	80,0	90,0	75,0	75,0	90,0
свинец.	74,0	82,0	82,0	66,0	78,0	78,0
серебро.	74,0	82,0	82,0	66,0	78,0	78,0

Примечание. А-1 — схема, показанная на рис. 52; А-2 — та же схема с включением операции предварительной нейтрализации пульпы перед осаж­дением ярозита; А-3 — то же, что и схема А-2, с дополнительной кислотной промывкой ярозитового остатка (рис. 54); В-1 — схема, рис. 53; В-2 — то же, что и схема В-1, но с предварительной нейтрализацией пульпы перед осаждением ярозита; В-3 — то же, что и схема В-2, но с дополнительной кис­лой промывкой ярозитового осадка.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник: studopedia.ru