Большаков - Химия и технология редких и рассеянных элементов (т.3) (1108618), страница 34
Текст из файла (страница 34)
При последовательном окислении шламы обезмеживают, обрабатывая 1О'У«-ным раствором Н,ЯО«и продувая воздухом, а далее обжигают, отгоняя 5«О» (или выщелачивая щелочным раствором), либо спекают с содой в окислительной атмосфере н затем выщелачивают водой. Иногда проводят обжиг или спекание с содой без предварительного обезмеживания. В этом случае после щелочного выщелачивания окись меди растворяют разбавленной серной кислотой.
Но чаще для одновременного окисления меди, селена и теллура используют сульфатизацию концентрированной серной кислотой. Из сульфатизированного продукта селен можно отогнать в виде двуокиси, после чего водным вышелачиванием перевести в раствор медь, а щелочным — теллур (можно также кислым выщелачиванием одновременно перевести в раствор н медь и теллур). Остатки после удаления из шламов ссновной массы меди, селена и теллура плавят на «металл Доре», добавляя в качестве флюсов соду и селитру. Оставшееся небольшое количество селена и теллура переводят в шлаки. Существующие варианты технологии переработки анодных шламов различаются в основном последовательностью тех или иных процессов. Обычно не удается полностьюсконцентрировать селен и теллур, они распределяются по ряду продуктов. За рубежом чаще всего применяется сульфатизация.
Так, на заводе «Монреаль Ист» в Канаде (рис. 39) шлам сульфатизнруют крепкой серной кислотой, сульфатизированный продукт обжигают в конвейерной печи. Двуокись селена (степень возгонки -90»7«) улавливается в скрубберной системе. Присутствующий в обжиговых газах (за счет действия 50») 5е«улавливается в электрофильтре. Огарок для удаления меди выщелачивают горячей водой. Вместе с медью в раствор переходит часть серебра и до 20% теллура. Их удаляют цементацией медным порошком. Из остатка от водного выщелачивания 1О««- ным раствором 5(аОН извлекают основную массу ТеО» ( 50««), которую затем осаждают подкислением.
Остаток после щелочного выщелачивания подсушивают и переплавляют — получается золото-серебряный анодный сплав. При этом получается содовый шлак с 10 — 20% Зе и 5 — 10",4 Те. Часть селена возгоняется при плавке и улавливается в скрубберах и электрофильтре. Содовые шлаки выщелачивают водой и падкислением осаждают теллуристую кислоту. Из раствора, где остается еще до 120 г/л 5е, а также из скрубберных растворов обжиговых и плавильных печей селен осаждают двуокисью серы. Полученный элементарный селен (если в нем более 1,5% Те) так же, как селен нз уловительной системы обжиговых и плавильных печей, далее рафинируют сульфитным методом — 137— Таблица 24 Ая Ан Яе Заводы Сн Те В! РЬ А! О СаО !1,3 40 1,5 21 0,8 1,5 0,8 0,5 0,04 3,5 О,З 0,05 1,3 20,5 З,О 2,4 28,4 3,8 2,0 3,0 2,6 0,2! 3 3 сл.
37,3 18,7 0,6 0,5 0,17 0,6 0,3 0,3 0,23 0,4 0,02 13,8 4,0 8,3 23,8 0,55 0,71 0,35 7,8 9,7 0,05 0,001 1,14 67,2 0,7 1,0 0,05 9,88 1,4 9,6 11,0 0,5! 4,3 0,04 45,2 0,6 2,3 2,2 0,25 !7,5 18,1 0,3 5,3 6,1 5,6 4,7 0,27 3,2 0,2 5 5 0,5 — 0,9 3 0,2 — 0,4 8 — !3 21 — 30 1,2 — 2,5 0,3 — 0,44 — 6 О,! — 0,2 2 — 6 1 — 1,5 0,5 — 2 З,О 16 — 24 ! — 2 0,2 — 0,3 0,15 — 1 5 — 6 0,5 — 1 2 — 3 10 — 22 0,4 — 5 19 — 33 11,5 1,3 0,14 10,0 5,0 35 — 40 !2,3 3 — 6 18 — 20 !0,6 13,5 1 0,9 2,5 0,4 5 — 10 3,7 2,4 4,2 5,0 8,0 0,1 0,07 !8,3 !1,8 1,7 0,7 Пышмииский .
Кыштымский 1,0 8,2 0,3 7,0 1,1 6,5 1,6 1,8 1,4 1,5 22. 3 6,8 0,02 0,5 0,75 1,0 14,5 19,7 3,8 0,5 Болидеи (Швеция) . Монреаль Ист (Канада) . Норанда (Канада) Порт Кэмбл (Австралия) Мант Лайл (Авен стралня) . Оутокумпу (Фин. ляндия) Раритаи (США) . Сагаиосеки (Япония) . Никко (Япония) Шеньяи (КНР) . Имени Б. Пика (ГДР) ° . ° Балхашский Состав аиодиых шламов рафинирования меди иа раэлнчных эаводах, еУе (1, 7, 65) Анодный шлам Сушка Н,30. — ° Сульфатизация 250' т ! Возгоны Огарок т т Улавливание Вода †-» Выщелачнвание -+ ике Сп, Ай ! Вода т Черновгй селен Остаток НаОН ~ — Выщелачиванне -ьраствор Вода- ( Ра ст ор Остатск Ф люсы Плавка ) Вода — Возгоны Содовый шлак Вода Выщелачивание Улавливание ! Ап-Ай ! — -~(сплав) Раствор Ргствср На50а à †Раств +-— Осажденне теллура ! Осадок т а Осаждепие селеиа ! Остаток в обо- рот Раствсрение Раствор (в слив) Раствср т Сеаен (на рафинирова- ние) ! Отработанный алектролит Теллур — 139— Рис, 39.
Схема переработки анодных шламов способом сульфатизации с извле- чением селеиа и теллура на заводе «Монреаль Иста (Канада) ~3) Анодный шлак Н Зо Воздух — -+ ! Раствор иа извлечение Спич Шлам Огарок Возгоны Селитра | Ап-АМ вЂ” -~(сплав) Сода- ~ Кварц-~~ Улавливание Вода Плавка Силикатный шлак в оборот 1 Содовый шлак 1 Пыль Вода Остаток в ' ° ! Выщелачиванке -+ оборот Скрубберныы 1 Раствор 1 НС! — Нейтрализация Раствор Осадок ТеО 1 Р зстворенне обо от 1 Остаток в раствор Осажденне Раствор (в слив) ЗОз — Осажденне Селен ! Теллур Рис. 40.
Технологическая схема переработки шламов методом высокотемпера- турного окислительиого обжига 1!1 или дистилляпией. Осадок теллуристой кислоты растворяют в растворе !)аОН и выделяют теллур злектролизом (1, 651. На рис. 40 приведена типовая схема переработки шламов методом окислительного обжига, применявшаяся на некоторых заводах. При обжиге предварительно обезмеженных шламов в муфельных или подовых печах селен возгонялся на 80 — 85%.
Огарок подвергался восстановительной плавке — получался золото-серебряный сплав; дополнительно возгонялась часть селена, а его остаток и большая часть теллура переходила в содовый шлак. Из-за низкого извлечения селена эта схема заменена методом сульфатизации или обжига с содой [87!. Однако обжиг в современном аппаратурном оформлениц — обжиг гранулированного шлама с просасыванием воздуха, например, в шахтных, трубчатых печах или печах кипящего слоя — дает возможность отогнать 99»7» селена.
Поэтому обжиг рекомендуется для вновь строящихся предприятий (59!. Примером переработки шламов низкотемпературным обжигом служит схема Мансфельдского комбината им. В. Пика (ГДР). Анодный шлам обжигают в печи кипящего слоя при 420'. При этом селен, содержащийся в шламе в основном в составе Ад»5е, окисляется до селенита серебра и частично селепата. Огарок после измельчения выщелачивают 10»4-ным раствором 74аОН при 90 — 100' с воздушным перемешиванием.
Остаток от выщелачивания после обезмежнвания серной кислотой направляют на выплавку чметалла Доре», а раствор нейтрализуют серной кислотой до рН7. При таком рН выделяются кремниевые кислоты и РЬБО,. Для лучшей коагуляции пульпу нагревают до кипения, после чего фильтруют. Раствор подкисляют соляной кислотой, доводя содержание НС1 до 50 г(л. Пропускают 50, при 95". Если после 12-часового осаждения в растворе еще остается селен (в составе селе- ната натрия), его восстанавливают железным купоросом, после чего снова пропускают БО». Выделившийся селен отфильтровывают и обрабатывают сначала соляной кислотой (для удаления примесей металлов), а затем (после промывки водой) 4%-ным раствором ХаОН при 60 — 70' (для удаления мышьяка).
Теллур на этом комбинате не извлекается из-за незначительного его содержания в шламе (1 !. Типовая схема переработки шламов окислительным спеканием с содой приведена на рис. 41. Гранулированную смесь обезмеженного шлама с содой обжигают в печах кипящего слоя илн, лучше, в шахтных печах непрерывного действия !65 !. Спек выщелачивают водой, раствор нейтрализуют для осаждения теллуристой кислоты, после чего из солянокислой среды двуокисью серы осаждают селен. Остаток в зависимости от содержания теллура либо прямо направляют на плавку (в этом случае теллур извлекают из содового шлака), либо теллур из него предварительно извлекают 10»4-ной Н»БО„. Оригинальный вариант содового процесса применяется на заводе «Болиден» (Швеция).
Смесь шлама (без предварительного обезмеживания) с 45% соды обжигают при 450'. После выщелачивания опека водой получают раствор, содержащий 50 г/л Бе. Раствор выпаривают. Остаток, состоящий из селената, селенита и карбоната натрия, восстанавливают коксиком. Полученный Ма»5е растворяют в воде и, продувая воздух, выделяют селен. Осадив 90» Ве, раствор насыщают двуокисью углерода.
Затем снова аэрируют для осаждения остатков се.лена. После охлаждения из раствора кристаллизуется сода, которую используют для обжига шламов !87 !. В последние годы для переработки содовых шлаков применяют новый процесс (рис. 42). Шлак выщелачивают водой с оборотным щелочным раствором. Для очистки от тяжелых металлов добавляют Ха»5. После отделения остатка из раствора электролизом выделяют теллур. — 141— Анодный шлам Н ЬО Воздух— ! Раствор иа нзвле- чение меди Обезмшкивание Шлам Н СО Воздух— Спекание 550' Выщелачивание Раствор ! 4 У парка створ Остаток Ра НС1 Раствор Нейтрализация Сплав Ап-Ай -> Сода Плавка Раствор ! Селитра Осадок ТеО Содовый шлак 4 НС1 оО Осаждение селена Вода Вышела— чивание 4 Селен Раствор Остаток в оборот Раствор ! Ре50а НС1 4 Раствор на извлечение Сп Теллур (на рафинирование) Рнс. 41.
Технологическая схема переработки шламов методом окнслктельного спекания с содой ~Ц вЂ” 142— Вода — -> ! Остаток 10Ф4 Н ЬО Выщелачивание ! ! Растворение Остаток ! Содовый шлак Вода — -«~ ХааБ — -+ Выщелачивавне Раствор ! Раствор ив извлечение селена Электролиа Теллуровый концентрат 1 Раствор ХаОН вЂ” ~1 А! Восстановление Раствор 1 Воздух — -~. Аэрации ! ! Осадок Ф Шелочной раствор Сушка Ф Теллур Рнс. 42, Схема переработки содовых шлаков теллуридным методом 188) — 143— В нем много примесей, поэтому его восстанавливают алюминиевым порошком в щелочном растворе по реакции (74).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
