Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка усовершенствованной технологии автоклавной переработки пирротиновых концентратов Тимошенко Эльмира Мироновна

Разработка усовершенствованной технологии автоклавной переработки пирротиновых концентратов
<
Разработка усовершенствованной технологии автоклавной переработки пирротиновых концентратов Разработка усовершенствованной технологии автоклавной переработки пирротиновых концентратов Разработка усовершенствованной технологии автоклавной переработки пирротиновых концентратов Разработка усовершенствованной технологии автоклавной переработки пирротиновых концентратов Разработка усовершенствованной технологии автоклавной переработки пирротиновых концентратов
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Тимошенко Эльмира Мироновна. Разработка усовершенствованной технологии автоклавной переработки пирротиновых концентратов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.16.02.- Москва, 2001.- 183 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-5/302-X

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор сведений о проблемах переработки пирротинсодержащего сырья 9

1.1. Применение поверхностно-активных веществ при автоклавном выщелачивании 10

1.2. Методы активации пирротинового концентрата перед автоклавным выщелачиванием 12

1.3. Возможности снижения потерь металлов платиновой группы 19

1.4. Вопросы осаждения цветных металлов из окисленных пульп 21

1.5. Повышение качества сульфидного концентрата 24

1.6. Применение диоксида серы в гидрометаллургической переработке пирротинсодержащего сырья 26

1.7. Выводы. Выбранные направления совершенствования автоклавной технологии переработки пирротинового концентрата 32

Глава 2. Влияние на процесс кислородного выщелачивания пирротинового концентрата распределенной подачи в автоклавы поверхностно-активных веществ 34

2.1. Исследование поведения лигносульфонатов в условиях автоклавного выщелачивания 34

2.2. Полупромышленные исследования автоклавного окислительного выщелачивания с распределенной подачей лт 41

2.3. Проведение опытно-промышленных испытаний, внедрение и освоение режима выщелачивания с распределенной подачей пав нанмз 44

2.4. Выводы 53

Глава 3. Влияние предварительной обработки пирротинового концентрата диоксидом серы на показатели кислородного выщелачивания 56

3.1. Обработка водной пульпы пирротинового концентрата диоксидом серы без нагрева при атмосферном общем давлении 59

3.2. Обработка водной пульпы пирротинового концентрата диоксидом серы при повышенных температурах и давлениях. Метод активного факторного планирования 62

3.3. Определение оптимальных параметров ведения процесса "ангидридно-кислородного"выщелачивания 72

3.3.1. Обработка пульпы пирротинового концентрата диоксидом серы при 50с 72

3.3.2. Обработка пульпы пирротинового концентрата диоксидом серы при 130с 79

3.3.3. Обсуждение результатов 81

3.4. Разработка технологической схемы автоклавного выщелачивания в условиях применения диоксида серы :.. 88

3.5. Выводы стр.

Глава 4. Влияние на селекцию цветных, платиновых металлов и железа обработки окисленной пульпы диоксидом серы 95

4.1. Выводы 100

Глава 5. Рафинирование сульфидного концентрата диоксидом серы 102

5.1. Обработка водной пульпы сульфидного концентрата диоксидом Серы при атмосферном общем давлении 104

5.2. Обработка водной пульпы сульфидного концентрата при парциальном давлении диоксида серы выше атмосферного 112

5.3. Выводы 112

Глава 6. Процесс выщелачивания пирротиновых Концентратов диоксидом серы 115

6.1. Выщелачивание пирротинового концентрата диоксидом серы При атмосферном общем давлении 116

6.2. Выщелачивание пирротинового концентрата при парциальном давлении диоксида серы выше атмосферного 127

6.3. Выводы 136

Глава 7. Исследование твердых продуктов автоклавного выщелачивания пирротинового концентрата диоксидом серы 138

7.1. Выводы 148

Общие выводы 150

Список использованных источников

Вопросы осаждения цветных металлов из окисленных пульп

Авторы исследований /47-51/, посвященных изучению закономерностей окислительного кислородного автоклавного выщелачивания пирротинового концентрата, показывают, что степень его химического обогащения и уровень потерь цветных металлов с отвальными хвостами в значительной степени определяются характеристикой перерабатываемого сырья и параметрами процесса, обусловливающих полноту окисления концентрата и условия, формирования оксидов железа. Известен ряд методов интенсификации выщелачивания, применение которых позволяет в той или иной степени улучшить технико-экономические показатели гидрометаллургической технологии в целом. Как показало изучение литературы, существо их заключается в активации исходного сырья, сводящееся, в основном, к повышению кислотности пульпы в начальной стадии выщелачивания. Предлагаемые воздействия обусловлены, в частности, тем, что при флотации медно-никелевых руд относительно легко окисляющийся пирротин всегда покрывается тонкой пленкой окислов, вызывающих его пассивацию /52-53/. При гидрометаллургической переработке пирротиновых концентратов этот труднорастворимый поверхностный слой препятствует диффузии реагентов и продуктов реакции и этим замедляет выщелачивание /54-55/.

В работах /55-56/ представлены результаты исследования поверхностных слоев зерен пирротинсодержащих концентратов электронным спектрохимиче-ским методом анализа (ЭСХА). Установлено, что изменение поверхности минералов обнаруживается в единичных зернах даже свежеизмельченных концентратов. Это очень тонкие пленки (до 2,0-3,0 нм), состоящие из сульфатов железа (III) с примесью небольших количеств серы (5-7%). По кристаллу пирротина образуется новая фаза из переменных количеств железа, серы и кислорода. Предполагается, что эта фаза представляет смесь нескольких соединений -сульфидных и оксидных. В пентландите по микротрещинам отмечается соединение типа виоларита (Fe, Ni, Co)3S4 или Fe(Ni, Со)2 S4. При длительном хранении на воздухе поверхностный слой увеличивается до 10 нм. При хранении в воде в течение нескольких суток при слабом перемешивании поверхность пирротина полностью закрывается слоем оксидов или гидроксидов железа толщиной не менее 10 нм.

По мере увеличения срока хранения пирротинового концентрата скорость разложения сульфидных минералов при кислородном выщелачивании снижается. По результатам опытов /57/, проведенных с одной и той же пробой концен .г трата через определенные промежутки времени, авторы приходят к выводу, что "старение" исходного материала проявляется в уменьшении извлечения никеля в раствор, а основное отличие кинетических характеристик "постаревших" концентратов состоит в том, что даже при длительном выщелачивании имеет место недоразложение некоторой части пирротина. Наибольшая скорость "старения" концентрата наблюдается в начале хранения.

При гидрометаллургической переработке сырья для активации сульфидов с целью удаления пассивирующих пленок с зерен минералов разработаны и находят применение химические, физические и физико-химические методы.

Удалить поверхностный слой железосодержащих оксидов с зерен минералов можно путем применением растворов серной и соляной кислот, сульфита натрия, ферросульфата; использования реагентов-восстановителей (S02, H2S) в кислой среде и другими методами.

В работах /55,57-58/ рассмотрены результаты химической обработки "лежалых" пирротиновых концентратов. Установлено, что обработка пирротино-вого концентрата растворами серной кислоты (концентрация более 30-50 г/л) непосредственно при выщелачивании вызывает разрушение поверхностных пленок и повышает реакционную способность концентрата. Однако, как отмечают авторы /55/, введение большого количества серной кислоты (сульфат-иона) приводит к повышению "солевого фона" раствора, вызывает загустевание пульпы и снижение растворимости кислорода.

Возможность активации пирротинсодержащих концентратов путем увеличения парциального давления кислорода при выщелачивании, особенно в начале процесса, показана в /57-58/: интенсифицируется окисление и гидролиз железа, в результате чего образуется необходимое количество кислоты.

Известны работы /59,61/ по механохимической активации сульфидных медно-никелевых концентратов. В этом случае увеличивается реакционная поверхность минералов, возникают дефекты кристаллической структуры, происходят фазовые превращения /62/. Такой же эффект, способствующий снятию пассивирующих пленок, достигается обработкой концентрата ультразвуком /53/, использование разрядноимпульсной технологии /63/, метода закалки /64/. Последний заключается в нагреве и выдержке концентрата в течение 1-3 часов при 300-500С с последующей закалкой его при сбрасывании в холодную воду. Однако, как показали результаты лабораторных исследований /65/, окислительное выщелачивание обработанного таким способом "лежалого" пирротинового концентрата происходит медленнее, чем рядового, поступающего на выщелачивание непосредственно после флотации. Авторы полагают, что метод закалки концентрата не только не позволяет полностью удалить окисные пленки с поверхности частиц сульфидов, но приводит к увеличению их толщины.

Большинство перечисленных способов подготовки и активации рядовых и "лежалых" пирротинсодержащих концентратов имеют ряд существенных недостатков, главные из которых - невозможность полностью удалить окисные пленки с поверхности сульфидов, отрицательное влияние на другие показатели выщелачивания, использование дорогого и сложного оборудования, высокие энергозатраты.

Полупромышленные исследования автоклавного окислительного выщелачивания с распределенной подачей лт

Полупромышленные исследования влияния процесса выщелачивания ни-кельсодержащего пирротинового концентрата при распределенной подаче ЛТ на показатели серо-сульфидной флотации проводили на установке Центральной лаборатории автоклавных процессов (ЦЛАП) Норильской горной компании по Таблица 2.3.

Результаты лабораторных опытов по

автоклавному выщелачиванию пирротиновых концентратов с единовременной и распределенной подачей раствора ЛТ № режима Расход ЛТ, кг/т концентрата Степень разложения пирротина в конце опыта, % Выход "песков" +0,15 мм, % от исх.о концентрата Общий С исходным концентратом Распределенный по ходу опыта в зависимости от степени разложения пирротина Степень разложения пирротина, % Расход ЛТ Степень разложения пирротина, % Расход ЛТ Степень разложения пирротина, % Расход ЛТ Степень разложения пирротина, % Расход ЛТ 1 7,0 7,0 - - - - - - - - 98,2 0,0

Опыты по выщелачиванию вели в непрерывном режиме в горизонтальном четырехсекционном автоклаве объемом 1,75 м3, при температуре 125-130С и общем давлении 1,5 МПа по методике, отработанной в ЦЛАП /133,134/. Производительность по пульпе составляла 350-400 л/ч (Ж:Т 1,5-И,6). Осаждение цветных металлов из раствора окисленной пульпы проводили в 4-х последовательно соединенных реакторах при температуре 80-90С и дозировке железного порошка в первые три (по ходу пульпы) реактора. В качестве железосодержащего осадителя использовали измельченные железные окатыши с содержанием 55-58% Fe . Серо-сульфидная флотация пульпы после осаждения включала основную, контрольную и четыре перечистки; технологический режим и расходы реагентов были стандартными. Исходный концентрат содержал, %: 3,5-3,6 никеля; 0,7-1,2 меди; 45-49 железа; 25-29 серы, в т.ч. 54-63 пирротина.

При единовременной подаче ПАВ в пульпу пирротинового концентрата его расход составлял 0,4% от исходного твердого. При распределенной подаче общий расход ЛТ составлял 0,2%, причем в пульпу исходного концентрата вводили 0,1%, в 1-ю секцию - 0,08% и во 2-ю - 0,02%. Раствор ЛТ в секции автоклава дозировали с помощью насосов типа НД 16/63.

Основные показатели выщелачивания при работе с единовременной и распределенной подачей ЛТ были практически одинаковыми и составляли: степень разложения пирротина 97-98%; извлечение в раствор: 73-74% никеля, 41-47% меди; переход серы сырья в элементарную 64-70%. Образования "песков" крупностью более 0,15 мм не наблюдали. Показатели осаждения и серо-сульфидной флотации приведены в табл. 2.4.

Потери с хвостами серо-сульфидной флотации, %: никель платина палладий 5,6 20,7 18,6 4,819,917,8 Сопоставление результатов осаждения и серо-сульфидной флотации пульпы от режимов выщелачивания с единовременной и распределенной подачей ЛТ показывает, что во втором случае при снижении общего расхода ПАВ в 2 раза уменьшаются расход железистого осадителя и потери ценных компонентов с хвостами.

Достаточно стабильные показатели полупромышленных испытаний распределенной подачи ЛТ в процессе выщелачивания позволили рекомендовать этот режим для промышленного внедрения.

На Надеждинском металлургическом заводе был выполнен монтаж узла распределенной подачи ЛТ в первый автоклавный агрегат (рис. 2.2). Распределение ПАВ в процесс выщелачивания осуществляется как совместно с пульпой исходного пирротинового концентрата (поз. 27), так и непосредственно в III или IV секции автоклавного агрегата (возможна дополнительная подача в V и VI секции) плунжерными насосами НРП 2/2,5 Н (поз. 7). Для контроля и регулирование расхода раствора ЛТ в каждую точку подачи используется система автоматического регулирования.

Оперативное изменение расхода ПАВ в III-IV секции осуществляется путем изменения соотношения объемов раствора ЛТ и воды, подаваемых в расходные баки (поз. 24) при сохранении неизменной производительности плунжерных насосов. Подача воды в расходный бак для поддержания в нем стабильного уровня, обеспечивающего постоянную производительность плунжерного насоса, регулируется автоматически по заданной величине расхода ЛТ.

Опытно-промышленные испытания распределенной подачи ПАВ в процесс автоклавного выщелачивания на первом этапе включали обкатку и провер Принципиальная аппаратурная схема автоклавного выщелачивания пирротиновых концентратов при распределенной подаче ПАВ ку работы оборудования и снятие показателей выщелачивания при автоматической подаче и регулировании расхода раствора ЛТ в III секцию автоклавного агрегата без снижения общего расхода ПАВ.

Результаты испытаний узла распределенной подачи ПАВ показали, что. принятая аппаратурно-технологическая схема позволяет дозировать ЛТ в дополнительную точку автоклавного агрегата при обеспечении необходимого контроля и бесступенчатого изменения расхода в пределах от 0 до 2,54-3 м3/час (Приложение 2).

Гранулометрический состав твердого пульпы после выщелачивания, как было отмечено ранее, является практически единственным параметром, по которому регулируют расход ПАВ на НМЗ (при относительно постоянной производительности по исходному сырью). Его определяют следующим образом: окисленную пульпу объемом 1 л вручную пропускают через сито с ячейкой 0,15-0,2 мм, плюсовой класс взвешивают. При устойчивом содержании частиц этой крупности более 7-8% от твердого пульпы расход ЛТ увеличивают.

На рис. 2.3 представлена зависимость расхода ПАВ от выхода "песков" и серосодержания в исходном концентрате, которую, в связи с особенностями регулирования дозировки ЛТ, следует рассматривать как "отклик" расхода ПАВ на увеличение образования в окисленной пульпе частиц крупнее 0,15-0,2 мм.

Сравнение способов дозировки ПАВ в процесс выщелачивания: показывает, что при распределенной подаче обеспечивается не только уменьшение выхода "песков", например, при расходе ЛТ 5,4 кг/т в случае единовременной подачи содержание частиц крупностью + 0,15 мм в 1 л пульпы составляет около 50 г, а при распределенной - 30 г (рис.2.4.),но и появляется возможность перерабатывать высокосернистые пирротиновые концентраты (рис.2.5.).

Определение оптимальных параметров ведения процесса "ангидридно-кислородного"выщелачивания

Результаты исследования применения диоксида серы для активации пирротинового концентрата показали эффективность воздействия этого реагента на показатели последующего автоклавного кислородного выщелачивания и уровень потерь ценных компонентов с хвостами серо-сульфидной флотации.

Положительное влияние активации отмечено и в тех случаях, когда кислотность активированных пульп была относительно низкой: рН = 2-г-З Как известно, диоксид серы хорошо растворяется в воде, поэтому в водных пульпах, обработанных SO2, всегда содержится абсорбированный сернистый ангидрид. При подаче кислорода в обработанную таким образом пульпу пирротинового концентрата происходит автокаталитическая реакция получения серной кислоты /141/: 2FeSO4+0,5O2+H2SO4 Fe2(SO4)3+H2O (3.3) Fe2(S04)3+2H20+S02 - 2FeS04+2H2S04 (3.4) SO2+0,5O2+H2O H2SO4 (3.5) Вследствие быстрого протекания этих реакций начало окисления пульпы кислородом характеризуется высоким темпом нарастания кислотности, что и дает положительный эффект независимо от величины рН окончания активации.

По данным исследования влияния различных режимов активации пир-ротинового концентрата диоксидом серы, отличающихся температурой, парциальным давлением S02, продолжительностью и плотностью исходной пульпы, на показатели кислородной стадии выщелачивания, характеризующие полноту извлечения цветных металлов в раствор, серы пирротина и диоксида серы в элементную форму, перевода железа в твердую фазу в виде оксидов и гидроксидов, выявлены следующие закономерности "ангидридно"-кислородного выщелачивания. Поведение цветных металлов Активация пирротинового концентрата диоксидом серы перед его последующим кислородным выщелачиванием затрагивает, вероятно, кристаллическую структуру минералов цветных металлов; вследствие этого происходит их более быстрое и полное окисление кислородом с образованием растворимых сульфатов.

Высокое извлечение никеля, кобальта и меди в раствор окисленной пульпы достигается в широком диапазоне изменения параметров активации и определяется продолжительностью кислородной стадии. Динамика растворения сульфидов цветных металлов улучшается с уменьшением содержания твердого в единице объема пульпы. Исключение составляют такие режимы активации в которых происходит сочетание высокой температуры 130С, PS02 (около 0,5 МПа) и продолжительности (более 40 мин.). Вероятно, в этих случаях снижается эффективность используемого ПАВ, лигносульфоната технического, происходит пассивация поверхности сульфидов расплавленной серой элементной и они трудно окисляются в условиях последующего кислородного выщелачивания.

Суммарная продолжительность активации и кислородной стадии окисления пирроттинового концентрата, обеспечивающая практически полное растворение сульфидов никеля и кобальта, меньше таковой в случае выщелачивания неактивированного материала.

Результаты автоклавного кислородного выщелачивания пирротинового концентрата, активированного S02 в различных режимах, иллюстрирующие фазовое распределение серы по продуктам окисления и количественно характеризующие степень утилизации диоксида серы, представлены в табл. 3.9.

Как видим, при варьировании параметров активации в широких диапазонах, получены стабильно высокие степень разложения пирротина и извлечение никеля в раствор. Вместе с тем, некоторые режимы выщелачивания с активацией при 50С отличаются от высокотемпературных более выгодным распределением серы по фазам окисленной пульпы: большая часть ее находится в элементной форме.

Использование метода активного факторного планирования эксперимента в интервале температур 50ч-130С позволило выявить основные управляющие воздействия на уровень извлечения элементной серы в процессе кислородного выщелачивания активированного SO2 пирротина - это продолжительность активации и парциальное давление диоксида серы

Выщелачивание водной пульпы пирротинового концентрата диоксидом серы при умеренных температурах (50О80С) характеризуется образовани Таблица 3.9.

Распределение серы по продуктам автоклавного кислородного выщелачивания и количество утилизируемого SO2 в зависимости от параметров активации Параметры активации Продолжительность кислородного выщелачивания, мин. Показатели "ангидридно"-кислородного выщелачивания Температура, С Продолжительность, мин. Парциальное давление S02, МПа. Массовое отношение Ж:Т Степень разложения пирротина, % Извлечение никеля в раствор, % Извлечение серы, % от серы концентрата Извлечениесеры вэлементнуюформу, % отсеры пирротина Утилизация диоксида серы в раствор в элементную форму в сульфаты исульфидыкека сера S02, кг/т концентрата 100%-ный S02, м3/т концентрата ем в растворе кислородных соединений серы, при валентности серы 6, выход которых определяется сложной зависимостью от температуры, продолжительности процесса, массового отношения Ж:Т в пульпе, парциального давления SO2. Особенностью таких систем является неравновесное состояние, характеризующееся неустойчивостью компонентов при повышении кислотности и температуры раствора. Кроме того, в этих растворах, в зависимости от температуры и их солевого состава, содержится переменное количество растворенного диоксида серы.

Учитывая особенности получаемых в этих условиях растворов, можно предположить, что при кислородном выщелачивании (высокая температура и кислотность) кислородные соединения серы, при валентности серы 6, интенсивно диспропорционируют с повышением выхода элементной серы. О высокой скорости этого процесса свидетельствует большой угол наклона кинетических кривых (рис. 3.5), а на приоритетное его развитие перед процессом окисления серы пирротина указывает сопоставление данных, представленных на рис.3.2 и 3.4. Как видим, при большем содержании в растворе AS, обусловленном высоким Pso? (0,3 и 0,5 МПа), пирротин разлагается медленнее, чем в случае активации при PSOi =0,1 МПа.

По результатам наших исследований, связанных с определением анионного состава растворов активации при температуре 130С, сера находится в форме сульфат-иона; процесс представляется суммарной реакцией 3.2.

Выход серы элементной по этой реакции складывается из количеств окисленной серы пирротина и диоксида серы. Поэтому прибавка SM. в процессе кислородного выщелачивания зависит от степени разложения пирротина на стадии активации, т.е. доли участия диоксида серы в реакции 3.2. Эта реакция получает развитие с увеличением температуры и продолжительности активации и является основой для "ангидридной" технологии переработки пирротинов /4/.

Обработка водной пульпы сульфидного концентрата при парциальном давлении диоксида серы выше атмосферного

Радикальное усовершенствование процесса извлечения цветных и платиновых металлов из пирротинового концентрата может быть достигнуто при замене автоклавного кислородного выщелачивания на автоклавное выщелачивание диоксидом серы. При этом сульфиды цветных металлов и МПГ, содержащиеся в пирротиновом концентрате, с диоксидом серы не взаимодействуют, а железо в виде сульфата переходит в раствор.

Выщелачиванию газообразным диоксидом серы подвергали водные пульпы концентратов (табл. 3.1) в интервале температур 25-150С, парциальных давлений SO2 от 0,014 до 0,7 МПа, массовом отношении Ж:Т = 1-ь10 и продолжительности до 7 часов. Для создания давления газа SO2 баллон с жидким диоксидом серы помещали в бак с водой, температуру которой можно было поддерживать до 80С. Газ подавали через регулирующий игольчатый вентиль под уровень пульпы.

Опыты при атмосферном общем давлении проводили в стеклянной герметичной емкости объемом 0,8 л, снабженной стеклянной мешалкой с гидрозатвором. Заданную температуру поддерживали с точностью ±2С. Расход газа контролировали по реометру в пределах 0,37-0,42 л/мин, подачу газа начинали с момента достижения заданной температуры.

Отдельные опыты при атмосферном общем давлении и все опыты при давлении выше атмосферного проводили в лабораторных автоклавах объемом один и три литра, снабженных электрообогревом и стандартной турбинной мешалкой (п до 1000 об/мин). Диоксид серы подавали по достижении заданной температуры, которую поддерживали с точностью ±1С. Большинство опытов при общем давлении, превышающем атмосферное, проводили без сброса абгаза из автоклава.

В некоторых опытах по ходу процесса отбирали пробы пульпы. Пульпу после выщелачивания, замеров рН фильтровали, осадок промывали, сушили при комнатной температуре и анализировали. Фиксированное количество фильтрата разбавляли определенным объемом дистиллированной воды для предотвращения кристаллизации солей железа и анализировали на содержание цветных металлов, железа, серы общей и сульфатной. Содержание кислородных соединений серы, при валентности серы 6, (AS) в пробах растворов рассчитывали как разность между содержанием серы общей и сульфатной: AS = S06JH. - 8сульфат. Растворы отдельных опытов анализировали на содержание металлов платиновой группы.

Степень разложения пирротина (гР0) рассчитывали "по раствору" и по "кеку", методика расчета приведена в Приложении 3. Для расчета ГР0 по "ке-ку" остаточное неразложившееся количество пирротина в кеке определяли: расчетом фазового состава кека по данным химического анализа, прямым химическим солянокислотным и рентгенофазовым (ДРОН-1) методами.

Для экспериментов использовали пробы концентрата № 1, 3, 4, состав которых приведен в табл. 3.1. Опыты проводили при температурах 25, 60 и 95С, парциальном давлении S02 0,097; 0,08 и 0,014 МПа, соответственно, в течение 1; 2; 3,5 и 5 часов. Соотношение жидкой и твердой фаз (Ж:Т) составляло 1, 2, 4, 7 и 10. Результаты исследований представлены на рис. 6.1-6.8 и в Приложении 4, табл. 1. Поведение цветных металлов В условиях проведения опытов медь и кобальт переходили в раствор незначительно, их концентрация не превышала 0,1-3 мг/л. При температуре 25 С переход никеля в раствор за 1 час выщелачивания составляет около 5% и не зависит от плотности пульпы (рис. 6.1, а).

При увеличении продолжительности выщелачивания до 5 часов извлечение никеля в раствор возрастает до 7,5% при Ж:Т 4 и снижается до 1,5-3,2% при Ж:Т 4.

Повышение температуры выщелачивания (60, 95С) способствует некоторому растворению сульфидов никеля (рис. 6.1, б, в). При температуре 60С переход никеля в раствор растет с увеличением длительности выщелачивания и уменьшением плотности пульпы: при Ж:Т =10 через 5 часов обработки извлечение никеля составило 14,5%. При 95С переход никеля в раствор, достигнув некоторых максимальных величин (16-17%) при 3,5 часовом выщелачивании, начинает быстро снижаться: в плотных пульпах до 0,1 -3%; в разбавленных до 8-9%. Вероятно, в условиях опытов, особенно с ростом температуры выщелачивания и, плотности пульпы, происходит осаждение никеля из раствора соединениями серы, образующимися в системе MeS-S02-H20. Поведение железа В интервале температур 25-95С наблюдается максимум извлечения железа в раствор 72-77%) при 60С (рис. 6.2, б). Низкое извлечение железа при 95С объясняется резким снижением парциального давления S02 вследствие роста упругости пара воды (рис. 6.2, в). Влияние плотности пульпы на переход железа в раствор характеризуется смещением максимума извлечения с ростом температуры: при 25С максимум в области Ж:Т = 2-5-4, при 60-95С для Ж:Т 4 (рис. 6.2). Увеличение продолжительности выщелачивания более 3-х часов приводит к незначительному росту перехода железа в раствор для всех исследуемых температурных режимов.

Похожие диссертации на Разработка усовершенствованной технологии автоклавной переработки пирротиновых концентратов