Физико-химические основы комбинированного способа переработки сульфидного медного концентрата Удоканского месторождения

• Автор: Со Ту
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с. : ил.

Содержание
Глава 1. НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В РАЗВИТИИ КОМБИНИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОКИСЛЕИОСМЕШАННЫХ МЕДНЫХ РУД И КОНЦЕНТРАТОВ.

1.1. Комбинированная технология переработки медных руд с предварительным обжигом.

1.2. Возможный механизм электрохимических реакции при обжиге сульфидных минералов с хлоридами щелочными металлами.

1.3. Гидрометаллургические способы разложения сульфидных медных концентратов

1.3.1. Основные минералы меди и е соединения.

1.3.2. Данные по растворению.сульфидов меди.

1.3.3. Развитие гидрометаллургических процесса производства

меди в Мьянме

1.3.4. Выделение меди из растворов выщелачивания

1.3.5. Получение медного купороса

1.3.6. Пути совершенствования технологии производства медного купороса
Задачи исследования
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ .
2.1. Характеристика исходного материала.
2.2. Методика экспериментов..
2.2.1. Выщелачивание
2.2.2. Обжиг
2.2.3. Определение концентрации меди в растворе.
2.2.4. Методика титриметрического анализа на медь.
2.2.5.Титриметрический анализ на остаточную кислотность.
2.3. Обжиг концентрата с КС1 с последующим выщелачиванием.
2.4. Обжиг концентрата с КС1 с добавлением КОН
2.5. Влияние температуры обжига.
2.6. Кинетика сернокислотного выщелачивания спка после обработки водой
2.6.1. Влияние температуры
2.6.2. Влияние концентрации кислоты.
2.7. Обсуждение результатов и выводы
Глава 3. ПРОИСТВОДСТВО МЕДНОГО КУПОРОСА И КАЛИЙНОГО
УДОБРЕНИЯ
3.1. Способы получения медного купороса из отработанного электролита
3.2. Экспериментальное получение медного купороса из сернокислогораствора меди
3.3. Получение сульфата калия.
3.4. Мировой рынок сульфата калия.
3.5. Экспериментальное получение сульфата калия.
Глава 4. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ.
4.1. Режимы процессов.
Выводы .
Список литературы


Показано, что в основе процесса обжига лежит электрохимическое взаимодействие между сульфидами меди, обладающим и электронной проводимостью, и К. С1 с ионной проводимостью. Дано объяснение максимума на температурной зависимости извлечения меди в водорастворимый хлорид меди при обжиге сульфидных концентратов. Оно состоит в том, что при температурах до 0°С реализуется электрохимический механизм, а при температурах выше 0°С - механизм хлорирования, при котором часть хлорирующего реагента - FeCl3 связывается с КС1 в комплекс K[FeCU], не участвующий в реакциях, сопровождающих обжиг. Определены термодинамические характеристики реакций, сопровождающих обжиг, исключающий образование и выделение сернистых газов в атмосферу. Изучена кинетика сернокислотного выщелачивания гидроксидного кска, полученного после обработки продукта хлорирующего обжига водой. Показано, что процесс лимитирует внешняя диффузия (подвод серной кислоты к границе реакции). Оптимизированы режимы выщелачивания, обеспечивающие селективный перевод меди в раствор купороса меди. Предложена комбинированная технологическая схема переработки сульфидного медного концентрата, полученного из Удоканской руды, включающая обжиг концентрата с KCI, выщелачивание продукта обжига водой и двухстадийное выщелачивание образующегося гидратного кека серной кислотой с получением в качестве конечных продуктов медного купороса и калийного удобрения. Технология полностью исключает образование и выделение сернистых газов и хлора в атмосферу. Определены технологические режимы основных переделов, обеспечивающие извлечение меди в конечный продукт (медный купорос) НС ниже %. Отработаны процессы кристаллизации медного купороса из сернокислого раствора меди и смеси хлорида и сульфата калия из раствора, полученного при водном выщелачивании продукта низкотемпературного хлорирующего обжига сульфидного медного концентрата. Смесь солей калия предполагается в дальнейшем разделять, используя большую разницу их растворимости в воде, сульфат калия использовать в качестве удобрения, а хлорид возвращать на операцию хлорирующего обжига. Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены на -ной Научной конференции молодых учёных МИСиС, Москва г. Научно-практической конференции «Прогрессивные технологии рационального освоения недр», мая-1 июня г. ФГУП "ВИМС", г. Москва. Публикации. По результатам работы опубликованы 1 статьи, 1 тезис доклада и 2 статьи приняты к публикации. Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов и одного приложения. Диссертация изложена на 1 станицах, включает таблицы, рисунков и список используемых источников из наименований. Глава 1. Технологию переработки медных руд с предварительным обжигом применяют для сульфидно-окисленных медных руд с высоким содержанием карбонатов, а также для извлечения силикатных и железных минералов меди. В качестве восстановителя используют кокс, уголь, оксид углерода, водород, природный газ и др. С. Восстановленная металлическая медь кристаллизуется на частичках раскаленного угля крупностью 0,3-0,5мм, а после охлаждения огарка и измельчения её флотируют. Метод опробован с хорошими результатами на рудах Кальмакырского и Джезказганского месторождений. На предприятиях Германии, Чили, Перу, США, Японии и др. С с газом-восстановитслсм, водяным паром и соляной кислотой. Аналогичный процесс, разработанный Гинцветметом, получил название «сегрегационно-флотационный». Процесс включает сегрегирующий обжиг измельченной руды с добавкой 0,5-2% кокса, угля и хлорида натрия (до 5% по массе). Продолжительность обжига до мин при температуре 0-0°С. На ряде предприятий обжиг ведут в две стадии. Первая стадия -предварительный нагрев руды в печи кипящего слоя, вторая — сегрегационный обжиг в вертикальном шахтном реакторе, в который подают уголь, кокс и хлорирующий реагент. Иногда первая стадия ведется в циклонных аппаратах, обогреваемых газами металлургических печей, а вторая - в барабанных печах. Огдрок охлаждают, измельчают и затем направляют на флотацию [3].