Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 3 (1044950), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Вначале из него выделяют железо путем окисления хлором и обработки СаСО, при 50 'С и рН = 3. От раствора отделяют железогипсовый осадок, кобальт выделяют путем окисления его соединений хлором с последующим осаждением гидроксидом кальция. Образование Со(ОН), происходит при 50 С и рН = = 4, для нейтрализации раствора используют оксид цинка. Вместе с кобальтом осаждаются также гидроксилы марганца и цинка. Для получения металлического кобальта полученный осадок растворяют в серной кислоте с последующим переосаждением гид- 176 роксидов, прокаливают при 1100 'С и подвергают восстановительной плавке.
После окончательной очистки от марганца (окислительная плавка), обессеривания (под слоем карбида кальция) и удаления железа получают металлический кобальт состава (в масс. %): Со — 97,72 — 99,22; г е— 0,5 — 2,0; Сц — 0,20; С вЂ” 0,03; Б — 0,05. Извлечение кадмия, таллия и индия проводят амальгамным методом из растворов перед осаждением цинка.
При комплексной переработке огарков низкотемпературным хлорирующим обжигом достигается следующая степень извлечения металлов (в %): железа в кек и агломерат — 80; серы в сульфат натрия — 40; меди — 80; цинка в ХпΠ— 80; свинца — 40; серебра — 65; кадмия — 40; кобальта— 50; таллия — 17. Состав получаемых железного кека и агломерата приве- ден ниже в (%): Компонент Железный кек Агломерат Ге 61,2 — 61,9 61,9 — 63 Я 0,35 — 0,40 0,12 — 0,10 Уп 0,18 — 0,20 0,14 — 0,17 Сп 008 008 РЬ 0,85 — 0,45 0,70 — 0,32 Аз 0,05 — 0,065 0,03 — 0,04 Р 0,01 — 0,015 0,01 — 0,012 Некоторые пиритные руды, например, итальянского месторождения района Маренмы, содержат незначительные примеси цветных металлов, поэтому огарки, получаемые из этих руд, могут быть непосредственно использованы в черной металлургии.
Фирма Монтэдисон, производящая 860 тыс. т Н,БО4 в год, обрабатывает огарки, восстанавливая их до Ре,04„ с последующим его отделением от примесей Б!О„СаО, М80 методом магнитной сепарации и переработкой в железные окатыши. Часть Л11. Технологические решения по утилизации твердых отходов В Испании фирмой МеЫс1ц1ппса де1 1Чегчоп, БА в Бильбао разработан процесс экстракции цинка из продуктов хлорирующего обжига при помощи аминов. Производительность завода, работающего с 1976 г., составляет 8000 т/год Еп (чистота цинка 99,99 %). Процесс состоит из следующих стадий: хлорируюший обжиг; выщелачивание спека;,удаление соединений меди путем цементации; экстракция соединений цинка вторичным амином; реэкстракция соединений цинка водой из раствора вторичного амина; экстракция соединений цинка из водного раствора с помощью ди-(2-этилгексил)-фосфорной кислоты для отделения от примесей.Сц, Со, Сс1, Ак и ионов С1; реэкстракция соединений цинка растворами серной кислоты с получением электролита; электролиз реэкстракта с последующей плавкой и разливкой цинковых катодов.
НИУИФ и Гинцветмет проводили испытания хлорирующего обжига огарков в печах КС. При этом переход меди в раствор составлял 86 — 89 % при остаточном ее содержании в кеке 0,04 — 0,05 масс. %, извлечение цинка — 76,1 — 84,4 % при остаточном содержании —. 0,09 — 0,11 %. Проведены испытания хлорирующего обжига огарков на Елизаветинском опытном заводе.
В результате обжига и последующей флотации кека удалось довести содержание железа в последнем до 63%„при этом степень извлечения металлов составляла (в %): меди в цементную медь..................... 78,1 юлота в цементную медь ..................50,0 серебра в цементную медь ..........,..... 73,0 цинка в гидроксид цинка .......,.......... 74,9 кобальта в кобальтовый осадок ........ 51,1 железа в концентрат .........................
78,0. В нашей стране также разработан высокотемпературный хлорируюший обжиг огарков, или метод возгонки (1 = 1000 'С). В отличие от низкотемпературного процесса, хлориды металлов возгоняются во время обжига и затем улавливаются и растворяются в воде с последующим разделением. Железный кек после удаления щелочных металлов и агломерации используется в металлургии. Проведение процесса в оптимальных условиях позволяет достичь следующей степени извлечения металлов в раствор (в %): Сц— 79; Уп — 75; Ац — 78; Ая — 68; железный* концентрат содержит (в масс.
%): Ре — 56, У.п — 0,15. Другой путь утилизации пиритных огарков — сульфатизируюгций обжиг пиритного сырья с последующей гидрометаллургической переработкой огарка. В нашей стране разработан и испытан процесс гидрометаллургической переработки огарков, получаемых путем сульфатизирующего обжига пиритных концентратов.
Огарки имеют состав (в масс. %): Гс— 53,99; Я вЂ” 3,6; медь — 0,29; цинк— 0,89; кобальт — 0,012; золото — 2,2 г/т и серебро — 2! г/т. ', Принципиальная схема процесса представлена на рис. 3.2. На первой стадии ведут 4-ступенчатое вьпцелачивание водой при оптимальном соотношении ж: т = 1,6: 1 в смесителях при температуре 60 'С. Производительность установки по твердому веществу — 100 кг/ч. После разделения фаз получают раствор состава (г/л): медь — 1,8; цинк — 5,9; железо — 7,77; кобальт — 0,06.
Степень извлечения металлов в раствор составляет (в %): медь — 85,0; цинк— 91,0; железо — 2,0; кобальт — 68,3. 177 Глава 3. Утилизация твердых отходов химической оромышленкости Руда Обжиг Огарок н,о Водное Вькцелочивоние и фильтрация Осадок Раствор Раствсрение В тиокорбамиде и соляной кислоте Окисление и осождение железа Сорбция меди Фильтрация Сорбция Отделение смолы Пульпа Смола Десорбция Фильтрация йе,зо, Смола РастВор Смола Десорбция Сжигание Осождение цинка Аи-Ач сллов длектролиг меди Фильтрация Злектролитическоя медь Прокаливание ъоо Рис.
3.2. Принципиальная схема последовательных операций гидрометаллургической переработки огарков 178 Медь выдсляют из этих растворов путем ее селективной адсорбции— десорбции на амфолите ЛНКБ-1. Для осаждения цинка и кобальта раствор обрабатывают содой с последующим прокаливанием осадка и получением оксидов. Извлечение благородных метаплов (Лц и А8) ведут путем обработки осадка, получаемого на стадии выщелачивания, 1 %-ным солянокислым раствором тиокарбамида (рН = 1,5 — 2). Цалее золото и серебро извлекают из растворов сорбцией их на смоле КБ-2-10П и активированном угле БАУ.
Степень извлечения цинка из огар- ка составляет 85%, золота — 78%, серебра — 51 %. Железный кек соответствует по составу кондиционированному железному концентрату (в масс. %): Ре — 60; медь — 0,03; цинк— 0,08; кобальт — 0,003б; сера — 0,33; мышьяк — 0,09; золото — 0,55 г/т и серебро — 11 г/т, Производство нигментов из огарков и огарковой тии. Небольшие количества огарка и пыли сухих электрофильтров используют для получения минеральных пигментов: железного сурика, мумии, охры. Технология их приготовления может быть различной.
Часть ЛП. Технологические решения по утилизаиии твердых отходое Рис. 3.3. Схема производства железного сурика из огарка: 7 — сито; 2, б — шаровые мельницы; 3 — промывной чаи; 4 — сушилка; 5 — обжиговая печь; 7 — смеситель 179 Обычно для получения пигментов типа мумии и железного сурика огарок при нагревании обрабатывают концентрированной серной кислотой. Полученный сульфат желсза смешивают с алебастром, мелом, глиной и обжигают в печах. В зависимости от температуры обжига и выбранных добавок в результате химических взаимодействий получают пигменты различных оттенков.
Недостатком такой технологии является присутствие в получаемых пигментах серы и ее соединений, вследствие чего краски на основе таких пигментов нельзя использовать для покрытия металлических поверхностей, поскольку сера способствует коррозии металла. Разработана и технология минеральных пигментов, на основе которых получают краски, пригодные для покрытия всевозможных поверхностей, в том числе и металлических. Согласно этой технологии, исключающей использование серной кислоты, для приготовления пигмента типа железного сурика используют фракцию огарка 1,3 — 0,27 мм, наиболее богатую оксидом железа. Этот огарок измельчают, сушат и прокаливают перед смешением с наполнителями. На рис. 3,3 приведена технологическая схема производства сухих минеральных пигментов типа железного сурика из огарка.
Согласно приведенной схеме, огарок поступает на сита, откуда фракцию с размером зерен 0,5 — 2 мм подают в шаровую мельницу. Измельченный огарок промывают водой. При этом удаляются водорастворимые соли железа, цинка, меди, вызывающие коррозию металлических поверхностей, и частично — элементная сера. Промывку проводят горячей (60 — 80 'С) водой при перемешивании, которое чередуют с получасовым отстаиванием, до исчезновения окраски, вызываемой растворимыми солями.
Отмытый огарок подсушивают глухим паром и подают на обжиг при 850 — 900 'С во вращающуюся псчь. Целью обжига является удаление из огарка влаги и серы (из сульфидов и оставшихся сульфатов). Ссра и ссрнистые соединения, содержащиеся в огарке, влияют на свертываемость краски, на чем построен контроль за качеством.
По- Глава 3. Утилизация твердых отходов химической промышленности пученный после обжига полуфабрикат (до 90% Ре,О,) размалывают и :мешивают с наполнителями для попучения готового продукта. Огарковая пыль, осаждаемая в :ухих электрофильтрах, отличается от огарка несколько большим содержа- нием водорастворимых солей железа. Ее используют как сырье для получения пигментов типа желтой охры. Нерастворимый остаток, состоящий в основном из оксида железа, служит в этом случае сырьем для приготовления пигментов типа мумии, Огаряоаав яьив Воздух Рис. 3.4. Схема производства желтой охры и мумии из огарковой пыли: ! — рсактор-растворитель; 2 — смеситсль; 4, 7 — шаровмс мельницы; 5 — сушилки; 6 — обжи- говая печь 180 Технологический процесс получения желтой охры и мумии (рис.
3.4) заключается в слсдуюшем. Огарковую пыль подают в реактор-растворитель, где ее перемешивают с водой и воздухом в течение 20 — 25 мин. Затем раствор отстаивают в течение 8 ч. Окрашенную жидкую фазу откачивают в смеситель, куда добавляют мел (или штыб) и глину.
В смесителе протекает реакция: Ре,(ЯО,), + ЗСаСО, — ~ -~ Ре О, + ЗСаБО, + ЗСО„ в результате которой получают насыщенный влагой осадок гипса с глиной. Эту массу высушивают при 80 'С и подают в шаровую мельницу, из которой выходит готовый продукт— сухой минеральный пигмент типа желтой охры. Осадок из реактора-растворителя в виде влажной массы (91%, Ре,О„. 3,7 % РеБ; 5,3 % балласта) сушат при температуре до 100 С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
