Способ переработки медьсодержащих материалов с выделением концентрата драгоценных металлов - RU2745389C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к комплексной переработке медных или медно-никелевых материалов, в качестве которых могут использоваться медный концентрат от флотационного разделения файнштейна или медный штейн, в том числе белый матт, цементная медь и иные медьсодержащие полупродукты рафинирования никеля с селективным извлечением цветных и драгоценных металлов.

Хорошо известны способы переработки медных концентратов, основанные на их сульфатизирующем обжиге, некоторые из которых предусматривают дальнейшее выделение драгоценных металлов (далее - ДМ) из остатка выщелачивания огарка обжига.

Известен способ (Патент РФ №2255126) переработки медного концентрата колчеданных руд, включающий сульфатизирующий обжиг исходного концентрата и выщелачивание огарка с выделением металлов, при этом сульфатизирующий обжиг исходного медного концентрата проводят на воздухе при температуре 500-600°С в течение 90-180 минут, полученный огарок выщелачивают раствором серной кислоты или водой с отделением кека и фильтрата, из последнего электролизом выделяют медь, осушенный кек шихтуют с окислителем и хлоридами щелочных и щелочноземельных металлов и проводят термообработку при температуре 450-550°С с получением спека, который выщелачивают раствором соляной кислоты, и из полученного фильтрата путем сорбции выделяют благородные металлы. Недостаток способа заключается том, что при выщелачивании продуктов сульфатизирующего обжига вся присутствующая в огарке в эквивалентной меди количестве сера переходит в раствор и выводится через требующие утилизации солевые стоки. Кроме того, способ предусматривает дополнительную многостадийную, затратную и также сопровождающуюся отходами, токсичными газовыми выбросами и требующими утилизации солевых стоков переработку остатка выщелачивания для выделения из него ДМ. Для исключения значительного количества солевых стоков вместо сульфатизирующего обжига используется обжиг «намертво», когда присутствующая в сырье сера максимально выжигается из материала и переходит в богатые обжиговые газы из которых легко утилизируется, как правило, в форме серной кислоты.

Также известен способ получения никеля и концентрата ДМ из медно-никелевого файнштейна, предусматривающий обжиг «намертво», выщелачивание огарка и получение меди из растворов выщелачивания (Патент РФ №2415956). Способ включает выщелачивание сульфидных фракций файнштейна хлоридным раствором при подаче хлора, очистку раствора от меди с получением медного сульфидного кека, выделение концентрата драгоценных металлов и электроэкстракцию никеля из раствора. Очистку раствора от меди с выводом ее в медный сульфидный кек осуществляют путем добавления получаемой при разделении файнштейна металлизированной фракции в полученную при выщелачивании пульпу. Медный сульфидный кек обжигают, полученный огарок выщелачивают. Раствор отправляют на электроэкстракцию меди, а из остатка флотацией выделяют концентрат драгоценных металлов и камерный продукт. Недостатки способа заключается в технических трудностях производства меди из загрязненных хлоридами материалов, высокие эксплуатационные затраты и потери за счет переработки в медном производстве медного сульфидного кека, в котором сосредоточенны вся медь, сера и ДМ файнштейна. Перечисленные недостатки способа объясняются тем, что он предусматривает совместную переработку медной и никелевой сульфидных составляющих, а также металлизированной фракции файнштейна в никелевом производстве с использованием хлора и хлоридных растворов. При этом выводимый из никелевого производства сульфидный медный кек содержит всю медь, серу и ДМ файнштейна, а также пропорциональные его массе примеси - никель и не полностью удаленные хлориды. При обжиге хлориды в основном переходят в газы и вызывают коррозию системы переработки обжиговых газов. Оставшиеся в огарке хлориды оказываются в медном электролите и затрудняют производство меди электроэкстракцией. Возврат большого количества никеля из сульфидного кека в никелевое производство через медное приводит к увеличению потерь, капитальных и эксплуатационных расходов. Вывод всех ДМ файнштейна через медное производство и флотоконцентрат приводит к дополнительному увеличению потерь и незавершенного производства по ДМ. Поэтому разделяя файнштейн на фракции, его медную сульфидную составляющую перерабатывают обособленно. Способ описывает получение никеля и концентрата ДМ из медно-никелевого файнштейна и не относится к способам производства меди. Поэтому способ не раскрывает особенности производства меди и концентрата ДМ, в частности из выделяемого из файнштейна медного концентрата.

Наиболее близким техническим решением является выбранный в качестве ближайшего аналога способ обжига медного концентрата, выщелачивания огарка, выделение меди из растворов выщелачивания, флотацию остатка выщелачивания с выделением концентрата ДМ и камерного продукта, содержащего преимущественно цветные металлы (Патент РФ №2341573). Способ имеет следующие недостатки. Также как в способах, предусматривающих сульфатизирующий обжиг, в растворы выщелачивания, полученного при обжиге «намертво» огарка, совместно с медью частично переходят примеси, накопление которых отрицательно влияет на процесс выделение меди. Их удаляют из производственных медных растворов. Для минимизации перехода в раствор наиболее вредных примесей, в частности никеля, но прежде всего железа и селена, обжиг «намертво» ведут в жестких условиях, при температуре 900-950°С, максимально выжигая серу, до ее остаточного содержания в огарке до ~ 0,1%. Последующее флотационное выделение концентрата ДМ из остатка выщелачивания возможно только при наличии в нем серы в количестве не менее 1,0-2,5%. Это объясняется тем, что флотируются соединения серы, а совместно с ними и имеющиеся в остатке ассоциированные с серой ДМ. При недостатке серы в остатке выщелачивания результаты флотационного выделения ДМ оказываются неудовлетворительными (пример 1). В процессе выщелачивания только часть присутствующей в исходных продуктах обжига серы сохраняется в остатке. Поэтому для успешного осуществления процесса выделения концентрата ДМ по ближайшему аналогу в огарке должна присутствовать сера в количестве не менее 0,5%. При таком содержании серы в огарке загрязнение растворов железом, селеном и иными примесями оказывается высоким (пример 2,3). Второй недостаток известного способа заключается в том, что при выщелачивании продуктов обжига часть ДМ переходит в раствор и безвозвратно теряется с ними. Потери ДМ возрастают со снижением сульфидной серы в огарке и уже при остаточном ее содержании 0,5% оказываются неприемлемо высокими (пример 2), а загрязнение катодной меди серебром может превышать требования, предъявляемые к меди высших марок.

Предлагаемый способ и способ по ближайшему аналогу обладают следующими общими признаками:

- обжиг медьсодержащего материала «намертво»;

- выщелачивание огарка в сернокислом медном растворе;

- электроэкстракция меди из богатого раствора с получением катодной меди и возвратом обедненного раствора на выщелачивание;

- флотационное выделение ДМ из остатка выщелачивания.

Основными отличительными от ближайшего аналога признаками способа являются:

- при выщелачивании к продуктам обжига добавляют мелкую фракцию медьсодержащего сульфидсодержащего материала или раствор сульфида в количестве, обеспечивающим остаточную серу в остатке выщелачивания 1,0-2,5%.

Задачей изобретения являются минимальные потери ДМ с растворами на выщелачивании и получение меди высших марок, а также эффективное флотационное выделение ДМ в концентрат из остатка выщелачивания.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в возможности переработки материалов без потерь ДМ, что обеспечивает получение меди высших марок, а также эффективное флотационное выделение ДМ из остатка выщелачивания.

Технический результат достигается за счет того, что в способе переработки медьсодержащих материалов с выделением концентрата драгоценных металлов, включающем обжиг медьсодержащего материала «намертво», выщелачивание продуктов обжига, выделение меди электроэкстракцией из растворов выщелачивания, флотацию остатка выщелачивания с получением концентрата драгоценных металлов и содержащего преимущественно цветные металлы камерного продукта, согласно предлагаемому способу при выщелачивании к продуктам обжига добавляют мелкую фракцию сульфидсодержащего медьсодержащего материала или раствор сульфида в количестве, обеспечивающем остаточную серу в остатке выщелачивания 1,0-2,5%.

В способе в качестве медьсодержащего материала возможно использование медного концентрата от флотационного разделения файнштейна или медного штейна, белого матта, рудных медных концентратов, цементной меди или иных медных полупродуктов рафинирования никеля или их смеси с содержанием меди от 10 до 95% и содержанием серы от 0 до 50%.

В способе в качестве сульфидсодержащего медьсодержащего материала возможно использование медного концентрата от флотационного разделения файнштейна или медного штейна, белого матта, рудных медных концентратов.

В представленном способе обжиг медного концентрата от флотационного разделения файнштейна или медного штейна, белого матта, медных полупродуктов рафинирования никеля, рудных медных концентратов или их смеси осуществляют в печи КС, а при выщелачивании огарка добавляют их мелкую фракцию (примеры 4, 6, 7, 8) или раствор сульфида (пример 5).

В способе обжиг цементной меди осуществляют в трубчатой печи, а при выщелачивании огарка добавляют мелкую фракцию сульфидсодержащего медьсодержащего материала (пример 8) или раствор сульфида.

Для предотвращения потерь ДМ с растворами выщелачивания, обеспечения флотационного выделения ДМ из остатка выщелачивания и получения катодной меди с минимальным содержанием серебра в способе, включающем обжиг медного концентрата, выщелачивание огарка, выделение меди из растворов выщелачивания, флотацию остатка выщелачивания с получением концентрата ДМ и камерного продукта, содержащего преимущественно цветные металлы, при выщелачивании к продуктам обжига добавляют мелкую фракцию медьсодержащего сульфидсодержащего материала или раствор сульфида в количестве, обеспечивающем остаточную серу в остатке выщелачивания 1,5 - 2,5%. Добавление мелкой фракции этого материала или раствора сульфида предотвращает переход в раствор ДМ и обеспечивает последующее флотационное выделение ДМ из остатка выщелачивания. По предлагаемому способу нет необходимости ограничивать минимальное содержание серы в огарке. Обжиг ведется до достижения в огарке содержания серы менее 0,5%, предпочтительно 0,1% и менее, что обеспечивает минимальное загрязнение растворов примесями. Добавляемая на выщелачивание мелкая фракция медьсодержащего сульфидсодержащего материала или раствора сульфида действует как сульфидный коллектор, препятствуя переходу в раствор ДМ на выщелачивании. Тогда потери ДМ становятся ничтожными, а катодная медь не загрязняется серебром. Использование сульфидного коллектора - специально добавляемого вещества, осадок которого способствует глубокому сосаждению микроколичеств ценных компонентов из растворов, как прием для выделения микроколичеств ДМ из растворов хорошо известно из аналитической химии. (Кузяков Ю.Я., Семененко К.А., Зоров Н.Б. Методы спектрального анализа: учебное пособие - М. Издательство МГУ. 1990. 213 с, таблица 2.7). Отсутствие серебра в растворах выщелачивания обеспечивает получение меди высших марок по этой примеси. Дальнейшее флотационное выделение ДМ в концентрат оказывается таким же успешным, как если бы в огарке присутствовало необходимое количество серы. Это объясняется тем, что в данном случае ДМ ассоциируются с добавленной мелкой фракцией сульфидсодержащего медьсодержащего материала, что и способствует их совместной флотации. В качестве добавки взамен сульфидсодержащего медьсодержащего материала может использоваться раствор сульфида, например натрия или кальция. Подаваемый сульфид практически мгновенно реагирует с присутствующей в растворе выщелачивания медью с образованием мелкодисперсного осадка сульфида меди, который и является коллектором в данном случае. Таким образом, добавление ограниченного количества мелкой фракции сульфидсодержащего медьсодержащего материала или раствора сульфида на выщелачивание позволяет достичь одновременно нескольких целей. Предложенный способ позволяет вести обжиг в широком температурном диапазоне до остаточного содержания серы в огарке 0,1% и менее, что препятствует загрязнению растворов вредными примесями. Способ снижает потери ДМ, обеспечивает получение катодной меди высших марок и последующее флотационное выделение ДМ из остатка выщелачивания.

Количество добавляемой мелкой фракции медьсодержащего сульфидсодержащего материала или раствора сульфида определяется содержанием сульфидной серы в огарке, а крупность добавляемого медьсодержащего сульфидсодержащего материала необходимостью максимального сохранения ДМ в остатке выщелачивания. Для осуществления флотационного выделения ДМ мелкая фракция медьсодержащего сульфидсодержащего материала или раствора сульфида должны добавляться в количестве, обеспечивающем содержание серы в остатке выщелачивания на уровне 1,0-2,5%. Для достижения полноты осаждения ДМ, которая определяется крупностью мелкой фракции медьсодержащего сульфидсодержащего материала, необходимо использовать материал фракции менее 15-20 мкм. Под крупностью понимается максимальный размер частиц медьсодержащего сульфидсодержащего материала, выделяемого любым известным способом, например, ситовой или гидравлической классификацией.

При недостатке серы в остатке выщелачивания результаты флотационного выделения ДМ оказываются неудовлетворительными (пример 1), а потери ДМ возрастают со снижением сульфидной серы в огарке и уже при остаточном ее содержании 0,5% оказываются неприемлемо высокими (пример 2). Добавление мелкой фракции медьсодержащего сульфидсодержащего материала или раствора сульфида в количестве, обеспечивающим содержание серы в остатке выщелачивания на уровне 1,0-2,5%, обеспечивает эффективное флотационное выделение ДМ в концентрат и снижает потери ДМ на выщелачивании (примеры 4-8).

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом - «Влияние крупности медного концентрата на переход в раствор ДМ при выщелачивании огарка обжига, содержащих менее 0,1% серы», где на примере платины и серебра при постоянном расходе добавляемого медьсодержащего сульфидсодержащего материала, обеспечивающем 2,0% серы в остатке выщелачивания, показано положительное влияние снижения крупности (размера частиц) медьсодержащего сульфидсодержащего материала на переход в раствор ДМ.

Показанные на чертеже результаты получены при растворении огарка обжига медного концентрата от разделения файнштейна с добавкой того же медного концентрата стандартного производственного помола, крупностью -74 мкм, концентрата, дополнительно молотого различное время в планетарной мельнице, а также с добавкой выделенной гидравлической классификацией из исходного концентрата фракции - 20 мкм. Наибольшая крупность соответствует исходному концентрату, а наименьшая - фракции -20 мкм. Приведенная на чертеже крупность концентрата определялась как 50% содержание весовой доли частиц менее заданного размера (D₅₀). Видно, что при снижении крупности концентрата уменьшается переход в раствор ДМ, то есть потери ДМ на выщелачивании.

Наименьшие потери ДМ обеспечиваются при использовании концентрата с наименьшей крупностью, фракцией -20 мкм. Эти потери сопоставимы с неучтенными потерями на операциях переработки сырья и дальнейшее их снижение нецелесообразно и ограничено точностью контроля и чувствительностью химического анализа. Очевидно, что продолжительным помолом в специальных мельницах возможно получение концентрата необходимой крупности. Используемая в примерах мелкая фракция медного концентрата от разделения файнштейна, фр. - (15-20) мкм, в необходимом количестве наиболее просто выделяется с помощью гидроциклона из водной пульпы концентрата, которая применяется для его транспортировки и циркулирует на производстве по операциям разделения файнштейна.

Из представленной на чертеже зависимости следует, что, чем мельче концентрат, тем меньше может быть его расход для достижения заданной величины потерь ДМ. Расход концентрата определяется содержанием серы в огарке и требованиями последующей флотации. Чем меньше серы в огарке, тем ниже извлечение в концентрат ДМ, но больше их содержание в этом концентрате (примеры 1,2,3,4). Оптимальное содержанием серы в остатке, при котором извлечения серебра в концентрат флотации составляет около 90%, а его содержание превышает 1,0% находится в интервале 1,0-2,5%. При пренебрежимо малом содержании серы в огарке, 0,1% и менее, расход концентрата фракции -(15-20) мкм составляет 1% от загрузки огарка, что и обеспечивает 1,0-2,5% серы в остатке выщелачивания. С увеличением содержания серы в огарке возрастает ее содержание в остатке и снижаются потери ДМ на выщелачивании, поэтому расход концентрата сокращается. Расход раствора сульфида также определяется из расчета получения 1,0-2,5% серы в остатке выщелачивания (пример 5). Таким образом, взамен сульфидсодержащего медьсодержащего материала в качестве сульфидного коллектора может быть использован раствор сульфида. В частности, если обжигаемый медьсодержащий материал не содержит сульфидов, как например цементная медь, то в качестве сульфидного коллектора так же может использоваться мелкая фракция медного концентрата от разделения файнштейна (пример 8).

Способ осуществляется следующим образом.

Медьсодержащий материал, например, медный концентрат от флотационного разделения файнштейна, обжигают «намертво» с получением огарка, содержащего 0,1% и менее серы. Выщелачивают огарок в оборотном растворе электроэкстракции меди. На выщелачивание совместно с огарком подают фракцию -20 мкм медного концентрата в количестве 1% от массы огарка. Из богатого раствора от выщелачивания электроэкстракцией выделяют медь. Из содержащего 2,0% серы остатка выщелачивания флотацией выделяют концентрат ДМ, а содержащий преимущественно цветные металлы камерный продукт возвращают на производство файнштейна. При этом практически отсутствуют потери ДМ с растворами выщелачивания, получают медь высших марок, флотацией из остатка выщелачивания получают концентрат ДМ с содержанием серебра не менее 1,0%, а также содержащий иные находящиеся в исходном материале ДМ. Извлечения в концентрат серебра составляет около 90%, а платины не менее 50%.

Способ может использоваться для обжига смеси медьсодержащих материалов (примеры 6, 7) с добавлением мелкой фракции сульфидсодержащего медного материала (примеры 4, 6, 7, 8) или раствора сульфида (пример 5). Условия обжига выбирают такими, чтобы обеспечить получение огарка с полным окислением медных фаз до растворимого в кислоте высшего оксида меди, тенорита, и формирование упорных к растворению в кислоте окисленных соединений примесей. При таких условиях присутствующая в обжигаемом материале сера удаляется практически нацело. Условия обжига должны обеспечить минимальное спекание обжигаемого материала и эффективное предотвращение пылевыноса. Поэтому аппаратурное оформление обжига, также, как параметры обжига, определяются свойствами обжигаемых материалов или их смесей и существенно различаются, что видно из примеров осуществления способа. Содержание ДМ в выделяемом концентрате определяется их содержанием в перерабатываемом материале и поэтому также может существенно различаться.

Способ поясняется примерами.

Примеры на осуществление способа:

1. Пример по аналогу, с серой огарка 0,09%.

Медный концентрат от флотационного разделения файнштейна состава, %: Cu 68,7; Ni 4,25; Fe 3,73; S 23,0, обжигают «намертво» в печи КС при температуре 900-950°С до остаточного содержания серы 0,09%. Получают огарок состава, %: Cu 70,85; Ni 4,33; Fe 3,80; S 0,09. Выщелачивают огарок в оборотном растворе электроэкстракции меди. Получают остаток, состава, %: Cu 8,0; Ni 30,8; Fe 33,9; S 0,16. Из богатого раствора от выщелачивания электроэкстракцией выделяют медь, содержание серебра в которой составляет 35 г/т, что не соответствует требованию к меди высшей марки. Из остатка выщелачивания флотацией с использованием в качестве флотореагена бутилового ксантогената калия выделяют концентрат ДМ, а содержащий преимущественно цветные металлы камерный продукт возвращают на производство файнштейна. Выход флотоконцентрата составляет 1,3% от массы остатка выщелачивания. При этом в раствор на выщелачивании из огарка переходит 1,0% железа, но потери платины с растворами выщелачивания составляют 38,5%, а серебра 6,0%. Концентрат ДМ содержит 7,1% серебра и 193 г/т платины, а также иные находящиеся в исходном материале ДМ. Извлечении в концентрат серебра составляет 62,4%, а платины 20,3%.

2. Пример как по аналогу, но с серой 0,5%.

Медный концентрат по примеру 1. Медный концентрат от флотационного разделения файнштейна состава, %: Cu 68,7; Ni 4,25; Fe 3,73; S 23,0, обжигают «намертво» в печи КС при температуре 750-870°С до остаточного содержания серы 0,5%. Получают огарок состава, %: Cu 70,85; Ni 4,33; Fe 3,80; S 0,50. Выщелачивают огарок в оборотном растворе электроэкстракции меди. Получают остаток, состава, %: Cu 8,0; Ni 30,9; Fe 33,0 S 0,91. Из богатого раствора от выщелачивания электроэкстракцией выделяют медь, содержание серебра в которой 15 г/т, что соответствует требованию к меди высшей марки. Из остатка выщелачивания флотацией с использованием в качестве флотореагена бутилового ксантогената калия выделяют концентрат ДМ, а содержащий преимущественно цветные металлы камерный продукт возвращают на производство файнштейна. Выход концентрата ДМ составляет 7,0% от массы остатка выщелачивания. При этом в раствор на выщелачивании из огарка переходит 4,0% железа, что в четыре раза выше, чем по примеру 1, потери платины с растворами выщелачивания составляют 3,5%, а серебра 0,5%. Концентрат ДМ содержит 3,0% серебра, и 134 г/т платины, а также иные находящиеся в исходном материале ДМ. Выход концентрата ДМ составил 4,7% от массы остатка выщелачивания. Извлечении в концентрат серебра составляет 92,9%, а платины 48,9%.

3. Пример как по аналогу, но с серой 1,0%.

Медный концентрат по примеру 1. Медный концентрат от флотационного разделения файнштейна состава, %: Cu 68,7; Ni 4,25; Fe 3,73; S 23,0, обжигают «намертво» в печи КС при температуре 750-980°С до остаточного содержания серы 1,0%. Получают огарок состава, %: Cu 70,85; Ni 4,33; Fe 3,80; S 1,0. Выщелачивают огарок в оборотном растворе электроэкстракции меди. Получают остаток, состава, %: Cu 8,4; Ni 32,2; Fe 31,5 S 1,9. Из богатого раствора от выщелачивания электроэкстракцией выделяют медь, содержание серебра в которой 8 г/т, что соответствует требованию к меди высшей марки. Из остатка выщелачивания флотацией с использованием в качестве флотореагена бутилового ксантогената калия выделяют концентрат ДМ, а содержащий преимущественно цветные металлы камерный продукт возвращают на производство файнштейна. При этом в раствор на выщелачивании из огарка переходит 12% железа, что в двенадцать раз выше, чем по примеру 1. Потери платины и серебра с растворами выщелачивания составляют 0,1%. Концентрат ДМ содержит 2,6% серебра и 119 г/т платины, а также иные находящиеся в исходном материале ДМ. Выход концентрата ДМ составил 5,7% от массы остатка выщелачивания. Извлечении в концентрат серебра составляет 94,8%, а платины 50,7%.

4 Пример осуществления способа. Как пример 1, но с добавлением 1% концентрата на выщелачивание.

Огарок медного концентрата, полученный по примеру 1.

Медный концентрат от флотационного разделения файнштейна состава, %: Cu 68,7; Ni 4,25; Fe 3,73; S 23,0, обжигают «намертво» при температуре 800-980°С в печи КС до остаточного содержания серы 0,09%. Получают огарок состава, %: Си 70,85; Ni 4,33; Fe 3,80; S 0,09. Выщелачивают огарок в оборотном растворе электроэкстракции меди. На выщелачивание совместно с огарком подают фракцию -20 мкм исходного медного концентрата в количестве 1% от массы огарка. Получают остаток, содержащий 2,47% серы. Из богатого раствора от выщелачивания электроэкстракцией выделяют медь, содержание серебра в которой 4 г/т, что соответствует требованию к меди высшей марки. Из остатка выщелачивания флотацией с использованием в качестве флотореагена бутилового ксантогената калия выделяют концентрат ДМ, а содержащий преимущественно цветные металлы камерный продукт возвращают на производство файнштейна. При этом в раствор на выщелачивании из огарка переходит 1% железа как по примеру 1. Потери платины и серебра с растворами выщелачивания составляют менее 0,1%. Концентрат ДМ содержит 1,8% серебра и 81 г/т платины, а также иные находящиеся в исходном материале ДМ. Выход концентрата ДМ составил 7,3% от массы остатка выщелачивания. Извлечении в концентрат серебра составляет 94,8%, а платины 50,7%.

5 Пример осуществления способа. Переработка дробленого белого матта с добавлением с добавлением раствора сульфида кальция.

Измельченный до крупности -1,6 мм белый матт, состава, %: Cu 68,7; Ni 4,25; Fe 3,73; S 23,0, обжигают в печи КС при температуре 800-980°С до остаточного содержания серы 0,09%. Получают огарок состава, %: Cu 71,95; Ni 3,64; Fe 3,97; S 0,09. Выщелачивают огарок в оборотном растворе электроэкстракции меди. На выщелачивание совместно с огарком подают в количестве 25 мл раствора на 1 кг огарка раствор сульфида кальция, приготовленный растворением 100 г/л сульфида кальция. Получают остаток выщелачивания состава, %: Cu 10,1; Ni 25,8; Fe 35,3; S 2,0. Из богатого раствора от выщелачивания электроэкстракцией выделяют медь, содержание серебра в которой 5 г/т, что соответствует требованию к меди высшей марки. Из остатка выщелачивания флотацией с использованием в качестве флотореагена бутилового ксантогената калия выделяют концентрат ДМ, а содержащий преимущественно цветные металлы камерный продукт возвращают на производство медного штейна. При этом в раствор на выщелачивании из огарка переходит 1% железа как по примеру 1. Потери платины и серебра с растворами выщелачивания составляют менее 0,1%. Концентрат ДМ содержит 1,9% серебра и 1550 г/т платины, а также иные находящиеся в исходном материале ДМ. Выход концентрата ДМ составил 5,6% от массы остатка выщелачивания. Извлечении в концентрат серебра составляет 97,4%, а платины 81,8%. В данном примере повышенное извлечение ДМ в концентрат определяется фазами, в которых они находятся в обжигаемом материале, а высокое содержание в нем платины ее высоким содержанием в исходном белом матте. 6. Пример переработки смеси концентрата и кека NNH.

Пояснение к примеру: Кек NNH - основной продукт вывода меди из гидрометаллургической технологии производства рафинированного никеля на заводе Norilsk Nickel Harjavalta (NNH) - предприятия группы компаний ПАО «Норильский никель», где используется многостадийная гидрометаллургическая схема рафинирования никеля, включающая автоклавные и атмосферные стадии переработки пульп, экстракцию примесей и электроэкстракцию никеля. Кек представляет смесь сульфидов и основных сульфатов меди и примесей, содержит все ДМ перерабатываемого сырья: медно-никелевого файштейна.

Медный концентрат от флотационного разделения файнштейна состава, %: Cu 66,5; Ni 4,28; Fe 4,80; S 21,7, обжигают «намертво» при температуре 800-980°С в печи КС совместно медным кеком NNH, состава, %: Cu 50,1; Ni 2,50; Fe 3,10; S 21,2, до остаточного содержания серы 0,10%. Содержание кека NNH составляет 8,9% от обжигаемой смеси. Получают огарок состава, %: Cu 68,1; Ni 4,3; Fe 4,9; S 0,07. Выщелачивают огарок в оборотном растворе электроэкстракции меди. На выщелачивание совместно с огарком подают фракцию -20 мкм исходного медного концентрата в количестве 1.0% от массы огарка. Получают остаток, содержащий 1,7% серы. Из богатого раствора от выщелачивания электроэкстракцией выделяют медь, содержание серебра в которой 5 г/т, что соответствует требованию к меди высшей марки. Из остатка выщелачивания флотацией с использованием в качестве флотореагена бутилового ксантогената калия выделяют концентрат ДМ, а содержащий преимущественно цветные металлы камерный продукт возвращают на производство файнштейна. При этом в раствор на выщелачивании из огарка переходит 1% железа как по примеру 1. Потери платины и серебра с растворами выщелачивания составляют менее 0,1%. Концентрат ДМ содержит 2,3% серебра и 76 г/т платины, а также иные находящиеся в исходном материале ДМ. Выход концентрата ДМ составил 6,3% от массы остатка выщелачивания. Извлечении в концентрат серебра составляет 96,5%, а платины 76%.

7. Пример смеси концентрата и цементной меди с добавлением концентрата.

Медный концентрат от флотационного разделения файнштейна состава, %: Cu 68,1; Ni 4,04; Fe 4,73; S 21,7, обжигают «намертво» при температуре 800-980°С в печи КС совместно с цементной медью, состава, %: Cu 94,3; Ni 1,50; Fe 0,16; S 0,16 (вся сера сульфатная), до остаточного содержания серы 0,10%. Содержание цементной меди составляет 9,5% от обжигаемой смеси. Получают огарок состава, %: Cu 70,58; Ni 3,72; Fe 4,18; S 0,10. Выщелачивают огарок в оборотном растворе электроэкстракции меди. На выщелачивание совместно с огарком подают фракцию -20 мкм исходного медного концентрата в количестве 0,9% от массы огарка. Получают остаток, содержащий 1,9% серы. Из богатого раствора от выщелачивания электроэкстракцией выделяют медь, содержание серебра в которой 4 г/т, что соответствует требованию к меди высшей марки. Из остатка выщелачивания флотацией с использованием в качестве флотореагена бутилового ксантогената калия выделяют концентрат ДМ, а содержащий преимущественно цветные металлы камерный продукт возвращают на производство файнштейна. При этом в раствор на выщелачивании из огарка переходит 1% железа как по примеру 1. Потери платины и серебра с растворами выщелачивания составляют менее 0,1%. Концентрат ДМ содержит 2,5% серебра и 390 г/т платины, а также иные находящиеся в исходном материале ДМ. Выход концентрата ДМ составил 6,0% от массы остатка выщелачивания. Извлечении в концентрат серебра составляет 89,5%, а платины 77%.

8. Пример обжига цементной меди в трубчатой печи с добавлением на выщелачивание медного концентрата от разделения файнштейна.

Окислительный обжиг цементной меди, состава из примера 7, %: Cu 94,3; Ni 1,50; Fe 0,16; S 0,16 (вся сера сульфатная), проводят во вращающейся трубчатой печи с внешним обогревом. Температуру в реакционной зоне печи поддерживют на уровне 400-600°С. Обжиг ведут до полного окисления исходного материала с формированием растворимого в кислоте оксида меди (тенорита) и получают не содержащий серы огарок состава, %: Cu 76,13; Ni 1,21; Fe 0,13. Выщелачивают огарок в оборотном растворе электроэкстракции меди. На выщелачивание совместно с огарком подают фракцию -20 мкм медного концентрата от разделения файнштейна состава по примеру 7 в количестве 0,2% от массы огарка. Получают остаток, содержащий 1,85% серы. Из богатого раствора от выщелачивания электроэкстракцией выделяют медь, содержание серебра в которой 5 г/т, что соответствует требованию к меди высшей марки. Из остатка выщелачивания флотацией с использованием в качестве флотореагена бутилового ксантогената калия выделяют концентрат ДМ, а содержащий преимущественно цветные металлы камерный продукт возвращают на производство файнштейна. Потери платины и серебра с растворами выщелачивания составляют 0,1%. Концентрат ДМ содержит 9,8% серебра и 1,0% платины, а также иные находящиеся в исходном материале ДМ. Выход концентрата ДМ составил 22,0% от массы остатка выщелачивания. Извлечении в концентрат серебра составляет 95%, а платины 90%.

Таким образом способ переработки медно-никелевых материалов с выделением концентрата драгоценных металлов позволяет вести обжиг, обеспечивающий получение огарка с минимальным содержанием серы без потерь ДМ при последующем его выщелачивании и обеспечивающий дальнейшее эффективное флотационное выделение ДМ в концентрат из остатка выщелачивания и получение меди высших марок.

Реферат

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к комплексной переработке медных или медно-никелевых материалов, в качестве которых могут использоваться медный концентрат от флотационного разделения файнштейна или медный штейн, в том числе белый матт, цементная медь и иные медьсодержащие полупродукты рафинирования никеля с селективным извлечением цветных и драгоценных металлов (ДМ). Способ включает обжиг медьсодержащего материала намертво, выщелачивание продуктов обжига, выделение меди электроэкстракцией из растворов выщелачивания, флотацию остатка выщелачивания с получением концентрата драгоценных металлов и содержащего преимущественно цветные металлы камерного продукта. При выщелачивании к продуктам обжига добавляют фракцию -20 мкм сульфидсодержащего медьсодержащего материала или раствор сульфида в количестве, обеспечивающем остаточную серу в остатке выщелачивания 1,5-2,5%. Способ обеспечивает снижение потерь ДМ, получение катодной меди высших марок и эффективное флотационное выделение ДМ из остатка выщелачивания. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 8 пр.

Формула