Файл: Набойченко, С. С. Гидрометаллургия меди.pdf

282; 415—416]. В отличие от завода в Канзас-Сити здесь использо­ вали сернокислотную схему (рис. 71). Проектная производительность ' установки 7500 т/год, стоимость ее 3,35 млн. долл.

Цементную медь распульповывали оборотным раствором от авто­ клавного осаждения меди, содержащим —130 г/л H 2S04 и 125 г/л (NH4)2S04; выщелачивание проводили в течение 4 ч в каскаде из реакторов при температуре 80—90° С и подаче воздуха, обогащен­ ного кислородом. Пенообразование подавляли введением 75%-ного раствора препарата на основе янтарнокислого натрия (торговая марка Аэрозоль ОТ). Извлечение меди при выщелачивании —99%.

После фильтрации на фильтрпрессах раствор, содержащий до 80— 90 г/л Си и 5 г/л Fe, 2,5 H 2S04, 0,2—0,4 г/л полиакриловой кислоты, поступал на автоклавное осаждение, которое проводили при темпе­ ратуре 126—140° С, давление водорода 2400—3000 кПа (24—30 ат).

Автоклавы работали по двухчасовому циклу с интервалом в 1ч; это позволяло более удобно вести обслуживание агрегатов, а также использовать тепло разгружаемой пульпы для подогрева свежего раствора.

Осаждение меди заканчивали при остаточном ее содержании 8— 14 г/л, достигаемая полнота осаждения (90%) считается оптимальной. За один цикл получают 540—860 кг порошка; после двух циклов автоклав разгружали.

Автоклавы были изготовлены из стали KapneHTep-20Nb —3. При температуре 122— 135° С в присутствии сульфата аммония стой­ кость ее была признана удовлетворительной. Однако в последствии автоклавы были футерованы титаном [216]. В процессе работы были выявлены абразивные свойства медного порошка для ряда испытан­ ных резин, в том числе и для силиконовой при температуре свыше

130° С.

Последующая обработка порошка практически не отличается от ранее описанной.

Продукцией завода является порошок нескольких сортов, а также брикеты (массой около 60 г), пригодные для получения бескислород­ ной меди или сплавов. Содержание меди в порошке достигает 99,95%; в последние годы для повышения его качества раствор перед обра­ боткой в автоклаве очищали от примесей ионообменным спосо­ бом [285].

Согласно расчетам при проектной производительности затраты на 1 т порошка составляют 662 кВт-ч электроэнергии, 10,55 тыс. кДж (2,6 тыс. ккал) пара, 0,84 м3 воды, 0,15 т серной кислоты, 10 кг акри­ ловой кислоты, 50 кг сульфата аммония.

Установку обслуживают 37 человек, в том числе четыре инже­ нерно-технических работника.

Позднее сернокислотную схему получения автоклавного по­ рошка из различных сортов цементной меди исследовали в институте «Унипромедь» [220]. При переработке сырья с повышенным содер­ жанием железа (>3%) несколько снижается извлечение меди в по­ рошок в связи с необходимостью специальной очистки раствора от железа. Некоторые основные показатели аммиачной и сернокислот-

По сравнению t сернокислотной аммиачная технология более гибкая в отношении исходного сырья, так как обеспечивает большую скорость растворения меди при выщелачивании не только дисперсных, но и кусковых материалов. Более высокое содержание меди в рас­ творе сокращает объем задалживаемой аппаратуры при выщелачи­ вании, а наличие в нем до 2/3 меди в одновалентной форме 1 при орга­ низации двустадийного противоточного выщелачивания обеспечи­ вает меньший расход водорода при автоклавном осаждении. Более просто решается последующее извлечение цинка, никеля, свинца в качественные продукты, а также выбор материала для изготовле­ ния аппаратуры.

Однако при аммиачной схеме имеет место большая энергоемкость (на автоклавное осаждение, дистилляцию), усложняются выбор и Эксплуатация автоклавного оборудования, получение чистых по

1 При переводе всей меди в одновалентную форму начинается гидролиз аммиака­ тов Си (1) при автоклавной операции, что ухудшает качество порошка.

217

никелю порошков. При наличии мышьяка в сырье необходима спе­ циальная очистка растворов. Применение более дорогого, токсичного и взрывоопасного растворителя требует использования герметичной аппаратуры, развитой системы утилизации газовых потоков. Средняя скорость осаждения меди несколько меньше, чем из сернокислых растворов.

Выбор схемы во многом определяется стоимостью и доступностью реагентов, типом сырья, условиями реализации конечной продук­ ции.

Учитывая компактность технологии, возможность получения высококачественной продукции (особенно при одновременном про­ изводстве из порошка мелкосортового проката) и рациональное использование сопутствующих ценных элементов, переработку ло­ мов и цементной меди с использованием автоклавной технологии можно считать наиболее совершенной и эффективной.

Глава V !

ПЕРЕРАБОТКА БОГАТЫХ СУЛЬФИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

АВТОКЛАВНЫЕ СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ

Для переработки сульфидных материалов применяют непосредствен­ ное выщелачивание (солевое, автоклавное, электрохимическое) или комбинированные схемы с использованием сульфатизацин, сульфатизирующего и сульфато-хлорирующего обжига, хлоридовозгонки, плавки. Отдельные положения обжига, сульфатизацин, солевого

Анализ патентной литературы последних лет указывает на тен­ денцию к разработке чисто гидрометаллургических приемов, основ­ ные из которых рассматриваются ниже.

При солевом выщелачивании достигается комплексное исполь­ зование составляющих концентратов и штейнов, сера извлекается в основном в виде элементарной. Однако большинство извлекаемых элементов получают в виде полупродуктов (цементной меди, суль­ фидного свинцово-цинкового концентрата). На электролитическое выделение меди, железа расходуется большое количество электро­ энергии. Солевое выщелачивание можно представить как вариант химического обогащения сырья с селективным выделением его со­ ставляющих. Известные трудности представляет аппаратурное оформ­ ление технологической схемы в связи с повышенной агрессивностью используемых растворов.

При электрохимическом растворении получают катодную медь, минуя ряд переделов, обязательных по стандартной пирометаллурги­

218