Способ обработки анодного шлама
Формула / Реферат
1. Гидрометаллургический способ отделения благородных металлов и примесей от анодного шлама, полученного при электролизе меди, при котором
анодный шлам выщелачивают для отделения меди;
шлам прокаливают для отделения селена и для сульфатирования металлов в шламе;
серебро отделяют от шлама выщелачиванием;
золото отделяют от остатка, полученного при выщелачивании серебра, и
металлы платиновой группы отделяют от остатка, полученного при отделении золота,
отличающийся тем, что
шлам прокаливают в две стадии, при этом селен удаляют на первой стадии, а металлы сульфатируют на второй стадии,
сульфатированное серебро отделяют выщелачиванием шлама в нейтральный водный раствор и
выщелоченное серебро отделяют от водного раствора.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть меди из анодного шлама выщелачивают при нормальном давлении в раствор серной кислоты в присутствии кислорода при температуре от 80 до 100шС, предпочтительно от 95 до 100шС.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемый источник кислорода при выщелачивании меди является воздухом, предпочтительно газообразным кислородом.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после удаления меди содержание меди в шламе может превышать 10%.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что на первой стадии прокаливания шлам прокаливают при температуре от 450 до 600шС для окисления селена и для образования газообразного SeO2.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что для окисления селена на первой стадии прокаливания применяют содержащий кислород газ, такой как воздух.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что для окисления селена на первой стадии прокаливания применяют содержащий кислород газ и диоксид серы.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что для окисления селена на первой стадии прокаливания применяют кислород и триоксид серы.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе сульфатирования применяют концентрированную серную кислоту.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что сульфатирование проводят в печи для прокаливания после первой стадии прокаливания при температуре более низкой, чем температура на первой стадии.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что температура сульфатирования составляет от 300 до 420шС.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура при водном выщелачивании составляет от 80 до 100шС.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что серебро отделяют от раствора, полученного из процесса водного выщелачивания, связывая его медью.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что серебро связывают посредством медного стержня или медной пластины, при этом поток раствора по медной поверхности поддерживают интенсивным.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что серебро от раствора, полученного при водном выщелачивании, отделяют экстракцией.
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что серебро от раствора, полученного при водном выщелачивании, отделяют электролизом.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что остаток, полученный после водного выщелачивания, выщелачивают в серную кислоту для выщелачивания и отделения примесей, таких как теллур и мышьяк.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что содержание серной кислоты предпочтительно составляет более 400 г/л.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что благородные металлы из шлама после нейтрального выщелачивания отделяют от остатка от выщелачивания выщелачиванием в соляную кислоту посредством окисляющего агента, такого как пероксид водорода или хлор, а золото отделяют от раствора восстановлением золота и металлов платиновой группы.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что остаток от хлорного выщелачивания обрабатывают концентрированной серной кислотой, которую направляют в печь для прокаливания.
21. Способ по п.19, отличающийся тем, что золото отделяют восстановлением газообразным SO2.
22. Способ по п.19, отличающийся тем, что золото отделяют посредством экстрагирования дибутилкарбитолом.
23. Способ по п.19, отличающийся тем, что металлы платиновой группы отделяют от солянокислотного раствора, связывая их железом.
Текст
009399 Согласно преамбуле независимого пункта изобретение относится к гидрометаллургическому способу обработки анодного шлама, полученного при электролизе меди. При электролизе меди нерастворимые компоненты анодов оседают в виде анодного шлама на дне электролитической ванны, откуда их извлекают во время замены анода. Помимо меди и никеля анодный шлам содержит также более ценные, чем медь металлы, такие как теллур, селен, золото, серебро и металлы платиновой группы, а в качестве примесей - мышьяк, серу, сурьму, висмут и свинец. Благородные металлы и примеси отделяют во время обработки анодного шлама. В известном способе обработки анодного шлама обычно из шлама сначала удаляют медь и никель,затем серебро, после чего отделяют золото и отдельно от них металлы платиновой группы. Селен обычно отделяют после меди и никеля. Отделение меди и никеля может быть основано на выщелачивании при высоком давлении и температуре в присутствии серной кислоты и кислорода, в этом случае медь, никель и теллур растворяются. При применении плавки по Доре для отделения благородных металлов важно, чтобы максимальная часть меди была отделена от анодного шлама до этапа плавки по Доре. Селен можно удалить прокаливанием шлама, полученного в результате фильтрования после удаления меди, при температуре от 435 до 450 С. На большинстве установок по рафинированию меди отделение благородных металлов, остающихся в шламе, основано на гидрометаллургической плавке по Доре. Плавка по Доре является многостадийным процессом, обычно включающим следующие этапы: плавление анодного шлама, очищенного от меди, восстановление шлама, удаление первичного шлама, окисление штейна по Доре, удаление вторичного шлама и отливка анода. Что касается применения способа Доре в промышленном масштабе, то для него установлены ограничения в отношении законов, касающихся охраны природы и безопасности, которые становятся день ото дня все строже. В числе недостатков этого способа следует указать, например, на то, что он включает несколько стадий, что он длинный и дорогой,а в самом способе образуются вредные отходы, пыль и газы, которые впоследствии трудно переработать. Особые проблемы вызывает образующийся в процессе плавки шлак, посредством которого удаляют большую часть примесей анодного шлама. Для замены способа Доре разработано несколько гидрометаллургических способов, в которых благородные металлы выщелачивают в водные или кислотные растворы для их отделения. Целью указанных способов является уменьшение вредного влияния пирометаллургического способа на окружающую среду, увеличение извлечения благородных металлов и предотвращение возвращения металлических примесей назад на выплавку меди. Известные гидрометаллургические способы отделения благородных металлов от анодного шлама основаны на применении азотной кислоты, так как растворимость серебра в виде нитрата очень высокая. Однако гидрометаллургические способы, основанные на применении нитратов для обработки анодного шлама, не совместимы с остальным электролитическим процессом, потому что электролитическое рафинирование меди производят в сульфатном растворе. Кроме того, для успешного выщелачивания необходимо подвергнуть шлам, содержащий нитраты, тонкому механическому измельчению. Из публикации Хофмана и др. Proceedings Copper 95, International Conference Vol. III 1995, стр. 4157 известен способ обработки анодного шлама, получаемого при электролизе меди. В указанном способе медь и теллур из шлама сначала выщелачивают в автоклаве при высоком давлении и температуре. После выщелачивания под давлением шлам дополнительно выщелачивают в соляную кислоту, используя в качества окислителя хлорный газ или пероксид водорода. Золото от полученного раствора отделяют экстракцией. После отделения золота, селен, содержащийся в растворе, восстанавливают газообразным SO2. Также на этой стадии процесса сплавляют теллур, остатки золота и металлы платиновой группы. Селен очищают от полученного осадка, содержащего благородные металлы, а осадок, полученный в результате очистки, возвращают в процесс или перерабатывают за пределами установки. Осадок, получаемый в результате выщелачивания после влажного хлорирования, обрабатывают дополнительно для извлечения содержащегося в нем свинца и серебра. После отделения свинца хлорид серебра из осадка выщелачивают в аммиачный раствор повторно осаждают в виде чистого хлорида и окончательно восстанавливают в металлическое серебро. В публикации Хоффмана и др. Hydrometallurgy 94, 1994, стр. 69-107 предложен способ обработки анодного шлама, полученного при электролизе меди. Согласно указанному способу медь и никель отделяют от анодного шлама в автоклаве при высоком давлении и температуре. Затем прокаливают селен, а металлы сульфатируют в печи для прокаливания. Полученный сульфат серебра превращают в нитрат в шаровой мельнице посредством нитрата кальция. Затем серебро выделяют электролитическим способом. Целью настоящего изобретения является осуществление новаторской схемы, основанной на гидрометаллургическом способе, обработки анодного шлама и отделения содержащихся в нем благородных металлов и примесей. Конкретной целью изобретения является улучшение извлечения благородных металлов и увеличение отделения примесей, а также сокращение расходов на обработку анодного шлама и осуществление способа, являющегося более благоприятным для окружающей среды, чем известные способы. Изобретение отличается тем, что сформулировано в отличительной части независимого пункта.-1 009399 Другие предпочтительные воплощения изобретения отличаются тем, что сформулировано в остальных пунктах. Посредством схемы согласно изобретению достигают значительных преимуществ. Новый способ использует такие химикаты, как, например, серная кислота, которые обычно применяют на установках электролитического рафинирования меди. Использование серной кислоты при обработке анодного шлама позволяет подавать рециклом растворы на электролиз или на очистку раствора электролита. Посредством изобретения достигают существенного сокращения выбросов в окружающую среду, поскольку избегают выделения вредных газов, выделяющихся при плавке по Доре. Общие технологические потери времени сокращаются с 5-6 до 3-4 дней. Сокращается подача серебра рециклом в процесс, составляя менее 5%. Также увеличивается извлечение золота. Кроме того, гидрометаллургический способ согласно изобретению не требует перед стадией выщелачивания серебра размола шлама, содержащего серебро. Согласно изобретению способ обработки анодного шлама включает следующие операции: атмосферное выщелачивание анодного шлама для отделения меди и примесей; двухстадийное прокаливание шлама для отделения селена и для сульфатирования серебра и некоторых других металлов; выщелачивание прокаленного шлама в нейтральный водный раствор для выщелачивания сульфата серебра и отделение серебра от водного раствора. Дополнительно, остаток, полученный от водного выщелачивания, преимущественно обрабатывают следующим образом: остаток, полученный после водного выщелачивания,выщелачивают в серную кислоту для отделения примесей; остаток от сернокислого выщелачивания выщелачивают в соляную кислоту для выщелачивания и отделения благородных металлов; золото и металлы платиновой группы выделяют из раствора соляной кислоты; остаток от выщелачивания после солянокислотного выщелачивания обрабатывают серной кислотой для выщелачивания остаточного серебра,и обрабатывают хлоридный раствор. Ниже приводится более подробное описание изобретения со ссылкой на прилагаемый чертеж. На чертеже представлена схема процесса гидрометаллургической обработки анодного шлама согласно изобретению. Сырье 10 по способу согласно изобретению является сплавом, содержащим медь, благородные металлы и в качестве примесей другие металлы и элементы, такие как селен. Преимущественно используемое сырье 10 представляет собой анодный шлам, полученный в результате электролитического рафинирования меди, причем состав указанного сырья может изменяться. Содержание меди в сырьевом шламе может превышать 30%. Содержание серебра и селена в одном из таких шламов обычно составляет приблизительно 10%, а содержание примесей (As, Sb, Bi, Те, Ni) составляет порядка нескольких процентов. Медь отделяют от сырьевого шлама 10 при атмосферном выщелачивании. Выщелачивание проводят при нормальном давлении и повышенной температуре, составляющей от 80 до 100 С, предпочтительно 95-100 С, в растворе серной кислоты и в присутствии кислорода. Используемый источник кислорода может представлять собой воздух или предпочтительно газообразный кислород. При использовании кислорода достигают наилучшего теплового баланса, а в реакторе образуется меньше газов, которые нужно удалять. Благодаря схеме согласно изобретению нет необходимости удалять всю медь перед прокаливанием, при выщелачивании меди можно применять мягкие условия, а выщелачивание необязательно проводить в автоклаве. При атмосферном выщелачивании помимо меди от анодного шлама также отделяют растворением мышьяк, теллур и большую часть хлорида. После выщелачивания раствор фильтруют, а фильтрат 17 направляют назад на электролитическую установку. Фильтрованный анодный шлам 11, поступающий с атмосферного выщелачивания, все еще содержит медь, и после удаления меди содержание меди может даже превышать 10%. После удаления меди шлам 11 прокаливают в процессе двухстадийного прокаливания, при этом первая стадия, по существу, включает удаление селена, а вторая стадия, по существу, включает сульфатирование металлов. На первой стадии прокаливания селен предпочтительно удаляют полностью. Перед прокаливанием собственно шлам сушат, а затем нагревают до 450-600 С и прокаливают на воздухе, при этом образуетсяSeO2 газ 18. Во избежание окисления при прокаливании для удаления селена в виде оксида селена в дополнение к воздуху можно использовать диоксид серы или смесь кислорода и триоксида серы. На второй стадии прокаливания и преимущественно в печи для прокаливания после прокаливания и удаления селена шлам сульфатируют. Сульфатирование осуществляют посредством сульфатирующего соединения, преимущественно посредством концентрированной серной кислоты, и при температуре более низкой, чем температура на первой стадии прокаливания. Согласно одному из воплощений изобретения используемый сульфатирующий химикат представляет собой смесь диоксида серы и воздуха. Для интенсификации процесса сульфатирования можно применять смесь газа с кислородом. Преимущественно температура сульфатирования составляет 350-450 С. Согласно осуществлению изобретения сульфатирование проводят посредством триоксида серы газа при пониженном давлении, предпочтительно при температуре 200-330 С. Целью сульфатирования, прежде всего, является сульфатирование серебра,содержащегося в шламе, но помимо этого сульфатируют другие металлы, такие как медь и никель. В конце стадии прокаливания и сульфатирования избыток серной кислоты испаряют, а шлам охлаждают. На этой стадии обычно извлекают 90-99% селена из анодного шлама, причем чистота селена составляет-2 009399 свыше 99,5%. Не содержащий селена сульфатированный шлам 12 направляют на водное выщелачивание, в котором шлам выщелачивают в нейтральном водном растворе, предпочтительно в воде. Во время процесса выщелачивания рН раствора понижают. При рН выше 2,5, фактически растворяются только серебро,медь и никель, содержащиеся в шламе. Во время водного выщелачивания серебро, содержащееся в прокаленном веществе, обычно полностью растворяется в воде примерно в течение часа. Растворимость шлама усиливается за счет быстрого разрушения частиц шлама в растворе. Разрушение и, таким образом, растворение усиливаются хорошо растворимыми сульфатами, такими как сульфат меди, содержащийся в шламе. Перед водным выщелачиванием содержание меди в шламе предпочтительно составляет 3-12%. Водное выщелачивание осуществляют при повышенной температуре, при температуре 80-100 С. Содержание серебра в водном растворе составляет приблизительно 4 г/л. Фильтрованный раствор 19 направляют на стадию отделения серебра. Серебро можно просто связать медью до чистого серебряного порошка 23. В процессе связывания предпочтительно применять медный стержень или пластину и поддерживать достаточно интенсивный поток по поверхности меди. После связывания содержащий медь и никель раствор 22 можно направить назад на электролитическую установку. Вместо связывания серебро можно также отделять, экстрагируя его подходящим реагентом или путем электролиза. Остаток от водного выщелачивания содержит все золото и металлы платиновой группы, содержащиеся в исходном анодном шламе. Согласно воплощению настоящего изобретения шлам после водного выщелачивания обрабатывают концентрированной серной кислотой для удаления примесей. В этом случае осадок 13 от выщелачивания направляют на сернокислотное выщелачивание, при этом содержание серной кислоты в растворе предпочтительно превышает 400 г/л и при этом можно выщелочить основную часть теллура и часть примесей, таких как мышьяк. Также растворяются остатки серебра. Фильтрованный раствор 20 направляют на отделение теллура. Теллур отделяют от фильтрата, связывая его медью вCu2Te 25. На этой стадии извлекают 96% всего теллура, содержащегося в шламе. Помимо этого серебро,оставшееся в растворе, можно связать посредством медного порошка или медной стружки. Оставшийся раствор 24 направляют на дополнительную обработку, на очистку раствора после электролиза меди. Остаток 14, полученный после сернокислотного выщелачивания, направляют на солянокислотное выщелачивание, при котором остаток выщелачивают посредством соляной кислоты и окисляющего агента, такого как пероксид водорода или хлор. Температура выщелачивания составляет 70-85 С, предпочтительно 78-82 С. Содержание соляной кислоты составляет 150-250 г/л, предпочтительно 180-210 г/л. Время выщелачивания составляет 1-2 ч. На этой операции все благородные металлы переходят в раствор. Также растворяются примеси, такие как висмут и свинец. При этом больше всего ограничена растворимость хлорида свинца, зависящая, среди прочего, от температуры и содержания кислоты. После выщелачивания смесь охлаждают и фильтруют. Фильтрат 21 направляют на операцию восстановления золота. Золото преимущественно восстанавливают обработкой фильтрата газообразным SO2, при этом золото осаждают в два этапа. На первом этапе осаждают чистое золото 26. Загрязненное золото, полученное на втором этапе, направляют обратно на солянокислотное выщелачивание. Альтернативно золото можно также выделить из раствора соляной кислоты экстракцией дибутилкарбитолом. Из экстракционного раствора золото можно непосредственно восстановить до золотого порошка. По сравнению с процессом экстракции осаждение золота SO2 газом является более экономичным и простым способом отделения золота. В процессе экстракции в экстракционный раствор переходит также часть сурьмы, теллура и мышьяка. В этом случае может пострадать чистота восстановленного золота. После восстановления золота фильтрат 27, содержащий металлы платиновой группы, направляют на отделение металлов платиновой группы (МПГ). Металлы платиновой группы связывают железом, при этом получают смесь 28, содержащую металлы платиновой группы. Обрабатывают фильтрат 29, а обработанный раствор 30 направляют назад на солянокислотное выщелачивание. Примеси, такие как мышьяк, сурьма, висмут, теллур и свинец, можно осадить из раствора, например щелоком. Твердое вещество 15, полученное в результате солянокислотного выщелачивания, содержит сульфат свинца, хлорид свинца, сульфат бария и некоторое количество хлорида серебра и сурьму. Этот осадок можно обрабатывать концентрированной серной кислотой для выщелачивания серебряного остатка. Полученный кислотный раствор 16 дополнительно можно использовать в печи для прокаливания селена в качестве сульфатирующего реагента для серебра. В случае, если сульфатирование серебра в процессе прокаливания оказалось не совсем успешным,серебро также растворяется, не говоря уже о примесях, во время сернокислотного выщелачивания шлама. Для выщелачивания всего серебра шлам выщелачивают в концентрированной серной кислоте. Серебро можно выделить из раствора серной кислоты экстракцией (используемый экстрагирующий реагент представляет собой, например, Cyanex 471X) и восстановлением серебра непосредственно из экстрагирующего реагента с помощью подходящего восстанавливающего агента. Перед операцией экстракции-3 009399 раствор необходимо разбавить по отношению к серной кислоте. После отделения серебра продолжают реализацию этого воплощения способа, связывая теллур, после чего раствор возвращают на очистку раствора после электролиза меди. Если при прокаливании сульфатирование серебра прошло не совсем успешно, и шлам подвергли только нейтральному выщелачиванию, то необходимо провести обработку остатка от солянокислотного выщелачивания. В этом случае серебро из остатка от выщелачивания можно подвергнуть выщелачиванию либо в концентрированной серной кислоте либо в растворе хлорида кальция. Раствор серной кислоты можно вернуть на операцию прокаливания. Из раствора хлорида кальция серебро можно выделить в виде хлорида серебра и/или его можно восстановить сразу в серебро. Сравнительный пример Во время эксперимента обрабатывали анодный шлам, собранный после электролиза меди на предприятии Outokumpu Pori Works. Обычно аноды выщелачивают 16 дней, в течение этого времени выращивают две группы катодов, цикл роста которых составляет 8 дней. Обычно анодный шлам собирают из ванн с интервалом 16 дней, т.е. во время замены анодов. В данном эксперименте анодный шлам получали с промышленного электролиза меди смывкой анодного шлама с первого анодного цикла с шести электролитических ванн уже после 8 дней, и собирая шлам для испытания только со второго цикла роста из тех же ванн. Общее количество собранного шлама составило около 80 кг. Сначала анодный шлам выщелачивали при атмосферном выщелачивании для частичного выщелачивания меди, содержащейся в шламе. Выщелачивание проводили в реакторе объемом 1 м 3, плотность раствора для выщелачивания составляла около 100 г сухого вещества/л. В начале процесса выщелачивания содержание кислоты составляло 250 г H2SO4/л, а температура выщелачивания составляла 95-100 С. В качестве окисляющего агента использовали кислород, а общее время выщелачивания составило 8 ч. В конце процесса выщелачивания нерастворенный шлам отделяли фильтрованием. После атмосферного выщелачивания отделенный шлам прокаливали в промышленной печи для прокаливания для удаления селена и для сульфатирования серебра. Прокаливание проводили в одну стадию, а используемыми прокаливающими реагентами стали диоксид серы и кислород. Общее время прокаливания составило 12 ч, а диоксид серы подавали в течение 4 ч в начале процесса прокаливания. Температура прокаливания составила 450-550 С. Проанализировали состав прокаленного шлама и получили следующие результаты: Ag = 15,4%, Cu = 8,1%,Ni = 2,2%, As = 2,2%, Sb = 1,3%, Bi = 5,0%, Se = 0,08% и Те = 1,0%. Серебро из прокаленного шлама подвергли выщелачиванию в воду в 10-литровом реакторе, снабженном мешалкой и отражателями потока. Количество используемого шлама составило 350 г, и его выщелачивали в воду без измельчения. Время выщелачивания в эксперименте составило 3 ч, при этом температура составляла 95 С. После выщелачивания осадок отделили от раствора фильтрованием. Анализ состава отделенного раствора сульфата серебра показал следующее: Ag = 4,5 г/л, Cu = 2,3 г/л, Se = 0,5 мг/л и Те = 0,5 мг/л. рН раствора составило 2,5. Серебро от водного раствора отделили, связав его медью. Связывание проводили на поверхности вращающегося медного цилиндра, причем скорость вращения цилиндра можно было отрегулировать. Объем раствора в процессе связывания составил 500 мл, температура раствора была 80 С, а скорость вращения цилиндра составила 200 об./мин. Исходный раствор представлял собой водный раствор, полученный как описано выше, поэтому содержание серебра в нем было 4,5 г Ag/л. При такой скорости вращения осадок серебра снимали с медной поверхности в виде небольших частиц и осаждали на дне применявшегося в процессе реактора. Время связывания составило 1 ч, и анализ конечного раствора показал следующее: Ag = 0,10 мг/л,Cu = 8,6 г/л, Se = 0,4 мг/л и Те 0,3 мг/л. Чистота серебра составила 99,9%. Выщелачивание остатка после водного выщелачивания продолжали до выщелачивания всего серебра, так что остаток выщелачивали в концентрированную серную кислоту (98%). Плотность шлама в процессе выщелачивания составила 300 г/л, температура составляла 220 С, а время выщелачивания составило 3 ч. Для повышения фильтрующей емкости серную кислоту после выщелачивания разбавили до 70%, а остаток от выщелачивания отфильтровали из раствора кислоты. Количество конечного раствора составило 1,5 л. Анализ полученного раствора серной кислоты показал: Ag = 4,1 г/л, As = 4,9 г/л, Bi = 2,3 г/л и Те =2,2 г/л. Извлечение серебра при водном выщелачивании составило 83,5%, а при сернокислотном выщелачивании - 11,4%, при этом общее извлечение составило 94,9%. Пример В данном эксперименте анодный шлам обработали способом по изобретению. Анодный шлам собирали как в сравнительном примере. Поскольку момент времени сбора отличался от приведенного в сравнительном примере, анализ шлама отличается от результатов, полученных в сравнительном примере при нормальном диапазоне отклонений в процессе. Шлам выщелачивали при атмосферном выщелачивании в лабораторном реакторе объемом 8 л. Реактор был снабжен мешалкой и отражателями потока. Условия выщелачивания следующие: плотность-4 009399 шлама 250 г/л, содержание серной кислоты в начале составило 250 г/л, температура выщелачивания 95100 С, время выщелачивания 7 ч, а подача кислорода 40 л/ч. В конце процесса выщелачивания шлам отделили фильтрованием, и полученный шлам проанализировали. Анализ шлама показал следующие результаты: Ag = 11,5%, Cu = 19,3%, Ni = 1,0%, As = 3,5%, Sb = 1,7%, Bi = 5,2%, Se= 14,8% и Те = 3,7%. Сухой шлам подвергли двухстадийному прокаливанию селена и сульфатированию серебра в лабораторной печи для прокаливания. Количество использованного шлама составило 449 г. Прокаливание селена проводили при температуре 500 С, время прокаливания составило 6 ч. В качестве реагентов для прокаливания использовали диоксид серы - 25 л/ч и кислород - 20 л/ч. После прокаливания селена шлам охладили, взвесили и к нему добавили концентрированную серную кислоту, количество которой в полтора раза превышало массу шлама. Полученный шлам дополнительно сульфатировали в той же печи при температуре 330-350 С в течение 1 ч. После охлаждения шлам взвесили и проанализировали. Масса шлама составила 531,5 г, а анализ показал следующие результаты: Ag = 9,8%, Cu = 16,2%, Ni = 0,9%, As = 2,5%, Sb = 0,7%, Bi = 4,4%, Se = 0,14% и Те = 3,1%. Затем шлам подвергли водному вышелачиванию, при этом 500 г шлама выщелачивали в 10 л воды при температуре 95-100 С. Время выщелачивания составило 3 ч, и после выщелачивания раствор отделили от осадка фильтрованием. Для промывки осадка использовали небольшое количество воды, которую затем объединили с фильтратом (конечный объем фильтрата составил 8 л). Анализ фильтрата показал следующие результаты: Ag = 4,6 г/л, Cu = 8,0 г/л, Se = 1 мг/л и Те = 2 мг/л. рН раствора составило 3,1. Достигнутое в результате выщелачивания извлечение серебра составило 93,9% без отдельного сернокислотного выщелачивания. Связывание серебра производили при температуре 80 С на куске меди (площадь поверхности 0,4 см 2), который располагался посередине трубки диаметром 6 мм. Раствор пропускали через трубку, при этом на куске меди скорость течения раствора составляла 10 м/с. Осажденный осадок серебра дополнительно подвергли обработке 50% пероксидом водорода, который добавили к раствору в количестве 0,2 мл. Наконец осадок серебра отфильтровали из раствора и тщательно промыли. Анализ полученного осадка серебра показал следующие результаты: Cu = 50 час./млн (ppm), Те = 12 час./млн., остальные примеси составили менее 5 час./млн. Таким образом, достигнутая чистота серебра составила 99,99%. Для специалиста очевидно, что данные воплощения изобретения не ограничиваются приведенными выше случаями и могут варьироваться в пределах сущности и объема прилагаемой формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Гидрометаллургический способ отделения благородных металлов и примесей от анодного шлама,полученного при электролизе меди, при котором анодный шлам выщелачивают для отделения меди; шлам прокаливают для отделения селена и для сульфатирования металлов в шламе; серебро отделяют от шлама выщелачиванием; золото отделяют от остатка, полученного при выщелачивании серебра, и металлы платиновой группы отделяют от остатка, полученного при отделении золота,отличающийся тем, что шлам прокаливают в две стадии, при этом селен удаляют на первой стадии, а металлы сульфатируют на второй стадии,сульфатированное серебро отделяют выщелачиванием шлама в нейтральный водный раствор и выщелоченное серебро отделяют от водного раствора. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть меди из анодного шлама выщелачивают при нормальном давлении в раствор серной кислоты в присутствии кислорода при температуре от 80 до 100 С,предпочтительно от 95 до 100 С. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемый источник кислорода при выщелачивании меди является воздухом, предпочтительно газообразным кислородом. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после удаления меди содержание меди в шламе может превышать 10%. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что на первой стадии прокаливания шлам прокаливают при температуре от 450 до 600 С для окисления селена и для образования газообразного SeO2. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что для окисления селена на первой стадии прокаливания применяют содержащий кислород газ, такой как воздух. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что для окисления селена на первой стадии прокаливания применяют содержащий кислород газ и диоксид серы. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что для окисления селена на первой стадии прокаливания применяют кислород и триоксид серы. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе сульфатирования применяют концентрирован-5 009399 ную серную кислоту. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что сульфатирование проводят в печи для прокаливания после первой стадии прокаливания при температуре более низкой, чем температура на первой стадии. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что температура сульфатирования составляет от 300 до 420 С. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура при водном выщелачивании составляет от 80 до 100 С. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что серебро отделяют от раствора, полученного из процесса водного выщелачивания, связывая его медью. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что серебро связывают посредством медного стержня или медной пластины, при этом поток раствора по медной поверхности поддерживают интенсивным. 15. Способ по п.1, отличающийся тем, что серебро от раствора, полученного при водном выщелачивании, отделяют экстракцией. 16. Способ по п.1, отличающийся тем, что серебро от раствора, полученного при водном выщелачивании, отделяют электролизом. 17. Способ по п.1, отличающийся тем, что остаток, полученный после водного выщелачивания,выщелачивают в серную кислоту для выщелачивания и отделения примесей, таких как теллур и мышьяк. 18. Способ по п.17, отличающийся тем, что содержание серной кислоты предпочтительно составляет более 400 г/л. 19. Способ по п.1, отличающийся тем, что благородные металлы из шлама после нейтрального выщелачивания отделяют от остатка от выщелачивания выщелачиванием в соляную кислоту посредством окисляющего агента, такого как пероксид водорода или хлор, а золото отделяют от раствора восстановлением золота и металлов платиновой группы. 20. Способ по п.19, отличающийся тем, что остаток от хлорного выщелачивания обрабатывают концентрированной серной кислотой, которую направляют в печь для прокаливания. 21. Способ по п.19, отличающийся тем, что золото отделяют восстановлением газообразным SO2. 22. Способ по п.19, отличающийся тем, что золото отделяют посредством экстрагирования дибутилкарбитолом. 23. Способ по п.19, отличающийся тем, что металлы платиновой группы отделяют от солянокислотного раствора, связывая их железом.
МПК / Метки
МПК: C22B 11/00, C22B 3/00
Метки: шлама, обработки, способ, анодного
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/7-9399-sposob-obrabotki-anodnogo-shlama.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ обработки анодного шлама</a>
Предыдущий патент: Способ производства пара высокого давления из отработанной воды
Следующий патент: Сервер и игровой автомат
Случайный патент: Частицы термообработанного катализатора фишера-тропша