<<
>>

МЕДЬ ИЗ КОЛОШНИКОВОЙ пыли ПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ

Согласно процессу, разработанному Дж. Д. Пратером и Б. А. Веллсом (патент США 4 149880, 17 апреля 1979 г.; фирма «Кеннекотт Konnep Корп.»), высокотоксичные отходы металлургических производств, образующиеся при плавлении и (или) очистке меди подвергаются циклической переработке с целью выделения меди при одновременном предохранении окружающей среды от загрязнения.

Отходы, обычно колошниковая пыль плавильных печей и (или) осадки, образующиеся при очистке и содержащие медь и такие токсичные элементы как мышьяк, висмут, свинец, сурьму и кадмий, подвергают реакции в автоклаве при повышенном давлении кислорода, с добавлением или без добавления серной кислоты. Образующийся раствор с высоким содержанием меди и все еще содержащий значительные количества мышьяка (от 0,5 до 2,0 г/л) направляют для высаживания меди на металлическом железе. При этом в раствор переходят ионы железа и значительно снижается остаточное содержание токсичных компонентов. Довольно неожиданно, что при этом не происходит выделения ядовитого газа арсина.

Раствор, нз которого удалена медь и который содержит ионы железа, возвращается на стадию выщелачивания. Высаженную медь подвергают плавлению вместе с концентратами медной руды, а твердый нерастворимый остаток со стадии выщелачивания, который не представляет опасности для окружающей среды, сбрасывают в специальный резервуар. Схема этого процесса представлена на рис. 44.

Обычно колошниковая пыль имеет следующий состав, %: Cu 13,6; Mo 0 9- Zn 2,1; As 13,5; Bi 1,71; Pb 14,7; Sb 0,2; Cd 0,2; Fe 3,8.

Колошниковую пыль и осадки процесса очистки можно перерабатывать в виде суспензии, которая образуется при добавлении к ним в смесительном аппарате

Рнс. 44. Схема процесса выделения меди из отходов металлургических производств, содержащих мышьяк:

I — плавильная печь; 2 — металлическая медь; 3 — колошниковая пыль; 4 — шлам, образующийся при очистке; 5 — серная кислота;

6 — получение суспензии пыли; 7 — суспензия; 8 — кислород; 9 — выщелачивание в автоклаве; 10, 20 — разделение твердой и жидкой фазы; II — As, Pb, Bi, Sb и благородные металлы; 12 — экстракция молибдена; 13 — рафинат; 14 — отделение молибдена; 15 — гидратированная известь; 16 — осаждеиие молибдена; 17 — молибдат кальция; 18 — высаживание меди; 19 — металлическое железо; 21 — рециркулируемый раствор; 22 — разбавитель; 23 — медьсодержащие осадки; 24 — осаждение цинка и кадмия; 25 — на установку водопод- готовки; 26 — гидроксид цинка

водного раствора, возвращаемого со стадии высаживания меди.

Получаемая суспензия обычно содержит 15—36 г/л железа. Поскольку в используемом растворе содержится кислота, и кроме того кислота образуется при добавлении раствора к сырью, то суспензия имеет величину pH менее 2. В случае необходимости к суспензии можно также дополнительно добавить серную кислоту для лучшего выделения меди.

Кислую водную суспензию направляют в автоклав. Выщелачивание в автоклаве проводят при температурах, лежащих в нижней части рабочего температурного интервала, обычно при 140 0C, и при небольшом избыточном давлении кислорода, как правило ~35 Па. После выщелачивания суспензию направляют на стадию разделения, которое обычно осуществляют фильтрацией. В результате происходит отделение медьсодержащего раствора от твердого остатка, в котором содержатся благородные металлы, а также нерастворимые соединения мышьяка, висмута, свинца и сурьмы. Остаток промывают и отводят в резервуар для отходов с целью последующего извлечения благородных металлов известными способами. Поскольку содержащиеся в отходах элементы нерастворимы в воде, опасности , загрязнения окружающей среды не существует.

Желательно, хотя и не обязательно, проводить выделение соединений молибдена из медьсодержащего раствора, как это показано на схеме (см. патент США 4 026988). В любом случае раствор затем направляют на стадию высаживания медн на металлическом железе. Неожиданным при этом является то, что несмотря на значительное содержание в получаемом растворе соединения мышьяка (0,5—2,0 г/л, обычно 1,0 г/л) на стадии высаживания меди не происходит выделения сильно ядовитого газа арсина.

Некоторая часть остаточного мышьяка высаживается из раствора вместе с медью. Однако обычно медь высаживается быстрее, чем мышьяк и при высаживании до ~95 % меди удается получать продукт с очень низким содержанием мышьяка. Общий выход меди при этом не снижается, поскольку медьсодержащий раствор направляют в рецикл.

После разделения твердой и жидкой фаз, которое обычно проводят с помощью фильтрации, выделенную медь как правило возвращают на стадию плавления, а раствор направляют для получения суспензии колошниковой пыли, а также используют в качестве разбавителя для медьсодержащего раствора, подаваемого на стадию высаживания. Следует заметить, что при этом происходит желательный процесс увеличения содержания железа в сырье, подаваемом в автоклав.

Для того, чтобы контролировать образование примесей, а также для выделения соединений цинка и кадмия желательно устанавливать малую величину спускного потока обедненного раствора и проводить его нейтрализацию, добавляя карбонат или гидроксид натрия. При этом цинк осаждается в виде гидроксида цинка: соединения кадмия выделяются вместе с цинком. После фильтрации жидкая фаза может быть направлена в сток или на установку для очистки воды.

<< | >>
Источник: М. Ситтиг. Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов. 1985

Еще по теме МЕДЬ ИЗ КОЛОШНИКОВОЙ пыли ПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ:

  1. СУРЬМЫ ПЕНТАХЛОРИД ИЗ ОТРАБОТАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
  2. МЕДЬ ИЗ КОЛОШНИКОВОЙ пыли ПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
  3. ГЕРМАНИЙ ИЗ КОЛОШНИКОВОЙ пыли ЦИНКОВЫХ ПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
  4. МЕТАЛЛЫ ИЗ ЗАМАСЛЕННОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛОМА
  5. цинк из ПЕЧНОЙ пыли СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО производства
  6. ЦИНКА ХЛОРИД ИЗ ОТРАБОТАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ