Исследование и разработка способов получения меди из концентрата месторождения Эрдэнэт

• Автор: Айбек Хамхаш
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. ОБЗОР ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ СПОСОБОВ РАЗЛОЖЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ.

1.1. Традиционные способы переработки

1.1.1. Данные по растворению сульфидов меди

1.1.2. Способы переработки богатых сульфидных материалов.

1.2. Активация процессов выщелачивания

1.2.1. Измельчение.

1.2.2. Ультразвуковая обработка

1.2.3. Термообработка

, 1.2.4. Механическое активирование

1.2.5. Химическое активирование
1.3. Процессы экстракции в гидрометаллургии меди
Задачи исследования
2. ЭКСПЕРИМЕНТНАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Характеристика исходного материала
2.2. Методика экспериментов
2.2.1. Выщелачивание.
2.2.2. Обжиг.
2.2.3. Механоактивация.
2.2.4. Определение концентрации меди в растворе
2.2.5. Титриометрический анализ на остаточную кислотность
2.2.6. Экстракция и реэкстракция.
2.2.7. Электроэкстракция.
2.3. Прямое выщелачивание концентрата
2.4. Интенсификациия выщелачивания.
2.4.1. Механоактивация.
2.4.2. Влияние кислорода на сернокислотное выщелачивание.
концентрата.
2.4.3. Сернокислотное выщелачивание концентрата в
присутствии Н2
2.5. Исследование комбинированных процессов
2.5.1.Предварительный обжиг концентрата с последующим выщелачиванием
2.5.2. Окислительный обжигизмсльчснис выщелачивание
2.5.3. Механоактивация обжигвыщелачивание
2.5.4. Двустадийное сернокислотное выщелачивание с предварительной механоактивацией
2.6. Выщелачивание концентрата после сульфатизации обжига с серной кислотой
2.7. Обжиг концентрата с ИаОН
2.8. Обжиг концентрата с ИаС1
2.9. Двустадийное сернокислотное выщелачивание огарка после обжига
концентрата с ИаС1
2 Двустадийное сернокислотное выщелачивание огарка после
обжига концентрата с 1 и ОН
2 Кинетика выщелачивания.
Обсуждение результатов и выводы
3. ЭКСТРАКЦИОННОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ МЕДИ.
3.1. Свойства экстрагента и механизм экстракции
3.2. мкость экстрагента по меди.
3.3. Влияние кислотности сернокислого медьсодержащего раствора на экстракцию меди
3.4. Селективность экстрагента.
4. ЭЛЕКТРОЭКСТРАКЦИЯ
5. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
5.1. Режимы процессов.
5.2. Материальный баланс технологической схемы
5.2.1. Материальный баланс процесса обжига
5.2.2. Материальный баланс процесса выщелачивания
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Рассмотрим более подробно отношение различных форм и соединений меди к действию растворителей. Металлическая медь. Си + 8Ш — ЗСи (Ы)2 + 2Ш + 4Н. Си + 2Н —> Си4 + 2 + 2Н. Си + Н + 0,5О2 —>Си4 + Н, (1. Си + 2НС1 + 0,5О2 —* СиС + Н. Cu + H2S + — CuS + Н. Cu + Fe2 (S)3 —>CuS + 2FeS, (1. Cu+ 2FcCl3 -> CuCl 2 + 2FeCl 2- (1. Уже при комнатной температуре в присутствии кислорода металлическая медь эффективно растворяется аммиаком, особенно при наличии солей аммония (карбоната, сульфата). Cu + 2CN' + 2Н—>2CuCN + НГ + Н2. Окись меди — одно из наиболее легко растворимых соединений меди не только в концентрированных, но и в разбавленных минеральных кислотах и даже в сернистой кислоте. Образующаяся сернистокислая медь ввиду неустойчивости переходит в смесь сульфитов и сульфата меди. В аммиаке окись меди практически нерастворима, однако при введении аммонийных солей растворимость ее увеличивается пропорционально их концентрации. ЗСиО + 2FeCl3 + ЗН = ЗСиС + 2Fe (OI 1)з> (1. ЗСиО + Fe2 (S)3 + 3H = 3CuS + 2Fe (ОН)3. Также хорошо растворяют окись меди растворы цианидов. Слабые растворы щелочей на окись меди не действуют, однако в концентрированных растворах и, особенно, при нагревании она частично растворяется, образуя купрат-ионы. Закись меди. Поведение ее во многом аналогично окиси меди. Си + Н —> Си + Г0, (1. Си 4- Н + 0,5О2—> Си4 + Н Си + 2Н + (),2 —>2Си8()4 + 2Н. Си + Н—> Си + Н, (1. Си + Н + 2Ре3+ -*¦ Си4 + 2Ре + Си2+ + Н. Си + РеС + Н СиС + Си + Ре (ОН)2. Так же, как и окись, закись меди хорошо растворяется в цианидных растворах. Основные карбонаты меди. СиС Си (ОН)2 + ЗН 3 Си4 + 2С + 4Н, (1. СиСОз Си (ОН)2 + 2Н -> 2Си4 + С + ЗН. Основные карбонаты меди растворяются в концентрированных щелочах, частично — в цианидных растворах и гораздо сильнее в аммиачных. Силикаты меди. Природные силикаты меди (хризоколла, диоптаз, бисбит) отличаются различной устойчивостью к растворителям. Так, хризоколла в разбавленной серной кислоте растворяется быстрее, чем диоптаз. Растворы сернистой кислоты, аммиака, цианидов, солей трехвалентного железа действуют на эти формы меди незначительно. Силикаты меди, образующиеся в процессе пирометаплургической обработки сырья, характеризуются еще меньшей растворимостью но сравнению с природными модификациями. Ферриты меди. Ферриты меди образуются при обжиге, плавке; при этом различают феррит окиси меди (СиОРе3) и феррит закиси меди (Си? ОРе2Оз). При действии на них большинства промышленных растворителей присутствующая медь практически не переходит раствор. И только при повышенной температуре и использовании концентрированных растворов соляной кислоты (в меньшей степени — азотной и серной кислот) ферриты меди растворяются. Растворы цианидов не действуют на эти соединения меди даже при кипячении. Ферриты меди относятся к упорным соединениям. Поэтому если сырье перед выщелачиванием подвергают обжигу или плавке, стремятся вести процесс при условиях, обеспечивающих минимальное развитие процессов ферритообразования, или же осуществляют дополнительную обработку материала для разрушения ферритов, например восстановительным-обжигом. Сульфаты меди. Кристаллогидраты этого соединения хорошо растворяются в воде, особенно при повышенных температурах. Хорошо растворим-безводный сульфат меди в воде, а основные сульфаты меди — в подкисленных растворах. Хлориды меди. Эти соединения встречаются в природе (табл. Высший хлорид меди (СиС) хорошо растворяется в воде, а низший хлорид (СиС1) и оксихлорид (СиОСиС) в ней не растворяются, но легко переходят в раствор при действии разбавленных кислот или хлорида натрия (калия), особенно с ростом температуры. Попусернистая медь (Си). Это соединение почти не растворяется в слабых кислотах. При обработке его горячей азотной кислотой медь переходит в раствор и образуется элементарная сера. В концентрированной соляной кислоте полусернистая медь разлагается с выделением сероводорода. Аммиачные растворы на это соединение меди при обычных условиях практически не действуют. Си + 2Ре2 (,|)2 —* 2Си8С>4 + 4Ре4 5, (1.