Комплексная переработка индий-свинецсодержащих пылей

• Автор: Васильев, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Оглавление

Перечень условных обозначений и сокращений

Введение

1. Мировое производство и потребление ИНДИЯ

1.1 Современные технологии извлечения индия из продуктов

свинцово-цинкового производства

1.2 Распределение индия в промпродуктах производства цветных металлов ООО «УГМК-холдинг»

1.3 Обоснование выбора метода концентрирования индия в

технологический полупродукт

2. Гидрометаллургическая переработка пылей свинцового производства
2.1 Гидрометаллургическое вскрытие
2.2 Многостадийное выщелачивание пылей
2.3 Выделение и концентрирование индия из растворов
выщелачивания
2.4 Выделение цинка из растворов нейтрального и кислотного выщелачивания пылей после осаждения индия
2.5 Выводы
3. Переработка индийсодержащих кеков сульфидной очистки
3.1 Сульфидная очистка растворов выщелачивания индиевых
концентратов от мышьяка, сурьмы, кадмия
3.2 Закономерности выщелачивания сульфида индия в сернокислых растворах, содержащих арсенат-ион
3.3 Переработка сульфидных кеков в растворах выщелачивания пылей
3.3 Выводы
4. Кинетические и структурные закономерности формирования осадков при цементации индия

4.1 Модельное описание контактного осаждения, сопровождаемого выделением водорода
4.2 Решение задачи в пакете прикладных программ
4.3 Связь структурных параметров рыхлого осадка с динамикой цементации
4.4 Динамика цементации индия из растворов различной природы и состава
4.5 Анализ опытных и расчетных хронопотенциограмм и структуры получаемых осадков
4.6 Укрупненные испытания цементации индия
4.7 Выводы
5 Опытно-промышленные испытания, промышленное освоение и
технико-экономические показатели гидрометаллургической технологии
переработки пылей свинцового производства ОАО «Электроцинк»
Заключение
Литература
Приложения

Перечень условных обозначений и сокращений:
А - атомная масса осаждающегося металла;
Е - потенциал реакции цементации;
Е0,1 - стандартный потенциал цементирующего металла Мь Бод — стандартный потенциал осаждающегося металла М2;
ЕРд - равновесный потенциал реакции растворения Мь Ер,2 - равновесный потенциал реакции восстановления М2;
Ер,ш — равновесный потенциал реакции восстановления водорода на Мь Ер,н2 - равновесный потенциал реакции восстановления водорода на М2;
Енач - начальный потенциал цементации;
V — мольный объем осаждающегося металла; ан — активность ионов водорода;
А - плотность тока растворения металла-цементатора;
1Б - плотность тока восстановления осаждающегося металла на боковой поверхности ступени роста, так называемый «боковой» ток;
- плотность тока восстановления осаждающегося металла на вершинах дендритов;
Цц — плотность тока восстановления водорода на поверхности металла-цементатора;
щ2 — плотность тока восстановления водорода на поверхности осаждающегося металла;
'[црсф — предельная плотность тока сферической диффузии;
Фр — предельная плотность тока;
Ц),! - плотность тока обмена растворения металла-основы;
1о,2 - плотность тока обмена восстановления осаждающегося металла;
1н1,о ~ плотность тока обмена восстановления водорода на поверхности металла-цементатора;
1ш,о - плотность тока обмена восстановления водорода на всей поверхности рыхлого осадка;
Б - число Фарадея;

Содовую отмывку пылей от хлора проводили при Т : Ж = 1 : 5 и температуре 60 °С в течение 2 часов. Расход соды принят 0,15 и 0,3 кг/кг пылей. Лучшие результаты получены при расходе соды 0,3 кг/кг пылей: в раствор перешло 91,4% хлорид-иона, содержание его в нерастворимом остатке - 1,1%. В фильтрате (рН=8,8) найдено менее 1 мг/дм3 индия и кадмия, 5 мг/дм3 цинка. Индий и цинк из отмытого осадка извлекали сернокислотным выщелачиванием при Т : Ж = 1 : 3 и температуре 90 °С в течение 2 часов (табл. 2.1).
Таким образом, сернокислотное выщелачивание отмытых от хлорид-иона пылей позволяет извлечь в раствор до 87% индия при содержании свободной серной кислоты в фильтрате ~ 50 г/дм3. Состав раствора, г/дм3: 0,32 In; 35,5 Zn;
2,5 Cd; 1,96 Fe; 0,9 Cl; 1,02 As; 0,01 Pb; 0,15 Sb; 55,4 H2S04 своб. Массовые соотношения Zn/In Cd/In, As/In, в полученных растворах составляет 1 ЮМ 15, 6,0+6,5 и 3,0+3,5.
Двустадийное сернокислотное выщелачивание предполагало вывод большей части хлорид-иона, цинка и основных примесей на первой стадии с последующим извлечением индия в раствор на второй стадии.
Первую стадию выщелачивания проводили при Т : Ж = 1 : 3, температуре 90 °С; pH- 4,8+5,2 в течение 2 часов. Исходные пыли распульповывали в воде, пульпу подкисляли до pH 4,9+5,2. Влажный осадок первой стадии выщелачивания направляли на вторую стадию. Режим 2-й стадии: Т : Ж = 1 : 3, температура 90 °С; продолжительность 2 часа (табл. 2.2). Зависимость степени извлечения индия и сопутствующих элементов из кека первой стадии выщелачивания от продолжительности представлена на рис. 2.2.
Таблица 2.2 - Извлечение индия и сопутствующих примесей в раствор при двустадийном выщелачивании пылей, %
Наименование операции Конечная [H2S04], г/дм3 In Zn Cd Fe Sb As Cl
1. Нейтральное выщелачивание pH = 5,2 0,2 78,5 38,3 40,9 0,2 20,3 88
pH = 4,8 0,3 83,9 47,9 52,3 0,3 23,5 93
2. Кислое выщелачивание* 27,0 82,5 50,2 14,2 21,0 1,3 20,2 89
40,0 89,4 52,8 25,8 38,9 1,8 55,0 90
47,7 92,8 55,4 27,7 40,5 2,2 61,4 91
* - извлечение от кека