Большаков - Химия и технология редких и рассеянных элементов (т.1) (1108616), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Но в рудах некоторых таких месторождений (например, Джиджикрут) содержание его достигает сотых и даже десятых долей процента И87). В экзогенных месторождениях — калийных и — 339— Таблица 41 Генетические типы таллийсодержаацих месторождений Основные исснтсли таплая Гснетинсснна тин Фсрмтиня Амазонит, слюды Магматические Амазонитовые граниты Слюды, поллуцит, микроклин 1амазонит) Слюды Литиево-цезиевые псгматиты Литиево-рубидвевые грей- зеиы Пегматитовые и пневматолитовые Сфалерит, халькоиирит, пирит, марказит, галенит, серицнт Галенит, сфалерит, пират, марказит, сернцит Сульфоаитимонаты свинца, галенит Марказит, пирит, лорандит, врбаит Марказит, пирит, сфалерит, галенит Марказит, пирит, лорандит, врбзит Колчеданиые и колче- данно-полиметаллические Свинцово-цвнковые Сульфоаитимонито-свинцовые Марказитовые с таллиевой мвиералвзацией Марказитовые свинцовоцннковые Сурьмяио-мышьяково- ртутные Гндротермальные Экзогенные Псиломелан Кариаллит Марганцевые Калийные — 340— марганцевых — таллий встречается спорадически и обычно в низких концентрациях.
Распределение таллия прн переработке минерального сырья. При обогащении полиметаллических сульфидных руд таллий переходит в медные, цинковые и особенно свинцовые концеятраты. В некоторых случаях основная часть содержащегося в рудах галлия попадает в пиритные концентраты. Извлечение его в концентраты колеблется в весьма широких пределах — от 10 до 80'з. Оно обусловлено, повидимому, распределением галлия между рудными минералами и силикатами пустой породы. Не исключено, что часть его присутствует в виде микровкраплений собственных минералов, не извлекаемых при применяемой технологии обогащения. Таллия в обогащенных продуктах обычно лишь тысячные доли процента.
Поэтому источником получения таллия являются отходы и полупродукты от переработки медных, цинковых и свинцовых концентратов, а также отходы сернокислотного производства [1861. Вследствие летучести сульфида и окислов таллия 1см. рис. 84) последний в гораздо большей степени, чем индий и р,мидэ.«л. особенно галлий, переходит в различные возгоны и пыли.
При обжиге медных концентратов таллий существенно не воз- тьо гоняется. Плавка в отражательной печи приводит к распределению таллия между штейном, шлаком и пылями примерна в равных отношениях. При полупиритной плавке (плавка с уменьшенным расходом лра кокса, при которой необходимая температура достигается частично за счет горения пирита) в шахтных х«« тц печах в возгоны иногда пере- ьо~ ходит 50««таллия. Еще больше тчз ( 80«о) он улетучивается прн медно-серной пирнтной плавке (плавка с небольшим расходом кокса, который сгорает в середи- ««««п««к«г««««««««тп ж'«' не печи за счет двуокиси серы, поэтому сера в печных газах присутс- Рис. 34.
давление пара окислов, твует большей частью в элементар- сульфиха, хлориха и иохиха таллия ном состоянии). В этом случае около 60% галлия оседаег с пылью в электрофильтрах и 20 — 25',« конденсируется вместе с элементарной серой. При конвертировании медных штейнов переходит в шлаки 50 — 75«« таллия, 10 — 15% — в пыль и газы и 20 — 30% — в черновую медь. Такое поведение галлия в медеплавильном производстве объясняется, по-видимому, образованием сложных соединений с участием галлия и меди, вследствие чего медь является как бы коллектором для таллия. При фьюмннговании медных шлаков возгоняется 90 — 95% таллия (931. На свинцовоплавильных заводах при агломерации свинцовых концентратов большая часть галлия (50 — 75««) возгоняется и переходит в пыль.
Часть его остается в агломерате, по-видимому, из-за образования малолетучего сульфата. При плавке агломерата до 20'6 галлия остается невосстановленным и переходит в шлак; остальной таллий примерно поровну распределяется между черновым свинцом и пылью. В процессе рафинирования чернового свинца ббльшая часть таллин (70 — 80%) попадает в сухие медистые шликера. Щелочные планы, получающиеся при рафинировании свинца от мышьяка, сурьмы ит. п., захватывают 10 — 15«4«егш Наконец, 2 — 3«4 попадают в серебристую пену. Причина его перехода в этн продукты пока недостаточна выяснена. При переработке свинцовых шлаков, путем вельцевания или фьюмннгования основная масса таллия.
переходит в возгоны [92.! На цинк-электролитных заводах при обжиге цинковых концентратов основная часть таллня возгоняется и переходит в циклонную — 341— и коттрельную пыли. Эти пыли выщелачиваются вместе с огарком. В цикле нейтрального выщелачивания ббльшя часть таллия переходит в раствор. В кеке остается 15 — 20% от первоначального содержания (очевидио, вследствие перехода в трехвалентное состояние при действии двуокиси марганца, добавляемой при выщелачивании, а также за счет адсорбции). В кислой ветви выщелачивания дополнительно таллий почти не извлекается !921.
При очистке цинковых растворов от меди и кадмия цементацией цинковой пылью таллий большей частью осаждается на цинке и вместе с медно-кадмиевым кеком поступает в кадмиевое производство. Часть его, оставшаяся в цинковом электролите, в основном вместе с оборотным раствором возвращается иа выщелачивание; часть попадает в шлам, часть — в металлический цинк и при его переплавке— в хлоридпые дроссы.
При агломерации цинковых концентратов на пирометаллургических цинковых заводах таллий подобным же образом возгоияется и собирается в коттрельной пыли. В процессе восстановления распределяется между раймовкой и черновым цинком !88!. Имеющиеся в литературе данные о поведении его при вельцевании цинковых материалов — отвальных кеков и раймовок — противоречивы, но, по-видимому, он должен преимущественно переходить в возгоиы (вельц-окислы). Содержание таллия в медно-кадмиевых кеках, поступающих в кадмиевое производство, может достигать сотых долей процеята.
При разложении кека серной кислотой он большей частью вместе с кадмием переходит в раствор. На последующей стадии осаждения первичной кадмиевой губки (для этого берут лишь небольшой избыток цинковой пыли) с кадмием осаждается всего около 20% таллия). Ббльшая часть таллия остается в растворе, который возвращается в цех выщелачивания цинкового производства. Таким образом, он совершает круговорот между кадмиевым и цинковым производством.
Таллий, попавший в первичную кадмиевую губку, распределяется по полупродуктам кадмиевого производства. В частности, кадмиевые растворы, из которых ведется электролиз кадмия, могут содержать до 0,2 — 0,4 г.'л его. В основном таллий попадает в металлический кадмий, а из него при рафинировании действием ХН,С1 — в хлорндные дроссы. Зги дроссы (в них содержание таллия может достигать нескольких процентов) являются наиболее обогащенным таллием материалом [93, 1521. Часть его при электролизе окнсляется и осаждается с анодным шламом, в котором он может содержаться до нескольких процентов. Но шлама обычно очень мало.
При обжиге пиритных концентратов в сернокислотном производстве до 80% таллия остается в пиритных огарках (!88!. Возогнавшийся таллий конденсируется и улавливается мокрыми электро- фильтрами. На старых сернокислотных заводах он накапливался в иле сернокислотных камер или башен. Основными источниками таллия в настоящее время являются полупродукты и отходы кадмиевого производства, пыли и возгонысвийцовоплавильпых и медеплавильных заводов, а также пиритные огарк и. Технология извлечения таллия. Укаэанные в предыдущем параграфе исходные материалы в большинстве случаев содержат таллий в малой концентрации (порядка сотых долей процента), что делает непосредственное извлечение нз них таллия невыгодным. Для получения более богатых концентратов пользуются методом возгонки.
Таллнй улетучивается при обжиге как в окислительной, так и в восстановительной атмосфере. Эта дает возможность сочетать получение обогащенных таллием возгонов с извлечением других ценных компонентов, например свинца. Так, на некоторых польских заводах различные отходы, в том числе пыли от агломерации свинцовой руды, кадмиевые шламы, свннцовыекеки и т. п., обрабатывают во вращающихся печах вместе с коксом, железом и едким натром. Получаются возгоны с 0,2— 0,5% таллия (189!. На некоторых свинцовых заводах пыли агломерацнонных машин подвергают акислительному обжигу при 450 — 500', чтобы перевести соединения цинка и кадмия в растворимую форму.
При этом также получаются вторичные возгоны, сильно обогащенные таллием !190!. Особенно хорошее обогащение получается при хлорирующем обжиге, т. е, с добавкой хлорида натрия илн сильвипита. Равновесие обменной реакции 21ЧаО1+ Т!аэОа ~~ 2Т1С! + Маа30а (32) сдвинуто в сторону образования хлорида таллия, который выше 600' обладает большой летучестью и переходит в возгоны.
В частности, хлорирующий обжиг был рекомендован для получения таллиевого концентрата из богатой марказитовой руды с 0,2% таллия. В результате окислительного обжига руды при 800' с добавлением 5ааа ХаС! таллий почти полностью возгоняется и собирается в тонкой фракпии пылей, улавливаемой электрофильтром. Содержание таллия в этих возгонах достигает 5 — 8а4 !191!.
При хлорирующем обжиге пирнтных огарков (этот процесс применяется для извлечения из огарков цинка, кобальта, кадмия и других ценных компонентов) таллий концентрируется в возгонах !188!. Таллнй выщелачнвается значительно легче индия. Во многих случаях, когда он присутствует в виде Т1,0, достаточно выщелачивания водой (152!. Можно выщелачивать водой и в том случае, если в обрабатываемом материале есть хлор. Только и само выщелачивание, и отделение раствора от остатка нужно проводить при нагревании, так как растворимость хлорида таллия сильно зависит от температуры. Иногда вместо водного выщелачивания применяют выщелачивание слабыми содовыми растворами. Это предотвращает переход в раствор хлоридов других металлов, например кадмия (192!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
