Автоклавная переработка коллективного медно-свинцово-цинкового концентрата

• Автор: Кочин, Василий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор способов переработки коллективных
Си-Хп-РЬ концентратов и промпродуктов
1.1. Характеристика Си-РЬ-2п руд Рубцовского
месторождения
1.2. Пирометаллургические методы
1.3. Комбинированные способы
1.4. Гидрометаллургические технологии
1.5. Автоклавное выщелачивание
1.6. Окисление сульфидных минералов цинка, меди, свинца,
железа в сернокислых средах
Глава 2. Гидрометаллургическая переработка
полиметаллического концентрата
2.1. Методика эксперимента
2.2. Сернокислотное выщелачивание коллективного
концентрата с окислителем Ге(ПІ)
2.3. Флотация кека после выщелачивания
коллективного концентрата
Глава 3. Автоклавная переработка
полиметаллического концентрата
3.1. Методика автоклавного выщелачивания
3.2. Влияние технологических параметров
на растворение цинка и меди
3.3. Низкотемпературное автоклавное выщелачивание
3.4. Флотационное разделение кеков
3.5. Микроанализ исходного концентрата и продуктов
его переработки
Глава 4. Гидротермальное осаждение меди галенитом
4.1. Методика исследования ГГО
4.2. Анализ экспериментальных результатов
Глава 5. Укрупненные испытания автоклавной технологии
переработки коллективного концентрата
5.1. Методика проЕзедения испытаний
5.2. Основные результаты укрупненных испытаний
5.3. Распределение 8е, Те и Ли, Ag при автоклавной
переработке коллективного концентрата
Общие выводы
Список литературы
Приложение 1 Технико-экономическая оценка эффективности автоклавной переработки коллективных концентратов
Введение
Спрос на цветные металлы в основном удовлетворяется переработкой монометаллических руд по классическим схемам, запасы которых ограничены, вследствие чего необходимо сосредоточить внимание на использование более сложных, полиметаллических руд [1].
При флотационном обогащении вовлекаемых в переработку труднообога-тимых полиметаллических руд не достигается полного выделения меди, свинца, цинка в одноименные концентраты. При селективном обогащении таких руд велики потери цинка, свинца и меди с хвостами обогащения, а также значителен переход цинка и свинца в медные концентраты. Так, на стадии обогащения потери металлов составляют, %: 20-40 цинк; 40-50 свинец; 25-35 медь; - 50 редкие и благородные [2]. Качество концентратов повышают стадиальным измельчением в сочетании с последующей флотацией на каждой стадии разделения руды и первичных концентратов. Предпринимаемые обогатительными предприятиями усилия по модернизации технологических схем в направлениях внедрения многостадийных режимов флотации, разветвленных схем и измельчения сопровождаются удорожанием передела, в связи с увеличением энерго- и материалоемкости.
При этом наряду с монометаллическими концентратами образуются промежуточные коллективные продукты обогащения. Получение коллективных медно— цинково-свинцовых концентратов и промпродуктов обогащения повышает общее извлечение металлов из руды. В связи с тем, что классическая пирометаллургия меди, цинка и свинца рассчитана на переработку одноименных концентратов, плавка коллективных концентратов осложнена. Так, например, в пирометаллургии меди, цинк осложняет переработку медных концентратов тем, что при плавке получают цинковистые шлаки. Частично цинк возгоняется, и требуется организация пылеулавливания. Свинец осложняет пирометаллургическую переработку медного концентрата, так как переходит в черновую медь и затрудняет её дальнейшее рафинирование.

Cu2S + 02 + 2II2S04 -> 2CuS04 + S° + H20. (1.10)
Упорность пирита в сравнении со сфалеритом, халькопиритом и галенитом объясняется особенностями его кристаллической структуры. Скорость окисления пирита не зависит от содержания в растворе ионов меди(П), гидроксония, ионов железа(П) и (III), имеет первый порядок по кислороду и развивается, согласно [102], по реакции:
2FeS2 + 2H2S04 + 02 -> FeS04+ 2НгО + 4S. (1.11)
Авторы указывают на аналогичный механизм окисления минерала и ионами железа (III):
FeS2 + 4Fe2(S04)3 + 4Н20 -» 9FeS04+ 4H2S()4 + S; (1.12)
FeS2 + 7Fe2(S04)3 + 8H20 -> 15FeS04+ 8H2S04. (1.13)
Близкие результаты получены авторами работы [7]; при этом отмечается, что 1/3 часть серы пирита окисляется до элементной, однако с повышением температуры (Т>390 К) количество последней снижается. Указывалось на лимитирующую роль адсорбции кислорода на поверхности минерала для полноценного развития реакции 1.
FeS2 + 5.502 + Н20 -> 2FeS04+ H2S04 + S°. (1.14)
Кинетические закономерности окисления пирита (и халькопирита), определяются во многом развитием реакций между газообразным окислителем и продуктами окисления [103] и, в частности, с ионами железа(П) [104].
Растворение пирита без образования элементной серы по реакции (1.15) констатируется авторами работы [ 102].
FeS2 + 702 + 2Н20 -*• 2FeS04+ H2S04. (1.15)
При исследовании кинетики и механизма гидротермального окисления пирита в сернокислых растворах сульфата меди установлено, что при Т = 450К, [II2S04] = 0,1-0,2 моль/дм3 процесс сопровождается растворением пирита и суль-фидизацией меди. При [FI2S04] > 0,2 моль/дм3 активация поверхности минерала ионами меди незначительна и растворение пирита осуществляется непосредственно кислотой, что подтверждено в последующем методами гидротермальной