способ извлечения кобальта
Классы МПК: | C22B23/00 Получение никеля или кобальта |
Автор(ы): | Чунаева Виктория Даукеновна[KZ], Мулдагалиева Роза Амировна[KZ], Царук Антонина Савельевна[KZ], Сильдюгаева Зоя Николаевна[KZ] |
Патентообладатель(и): | Чунаева Виктория Даукеновна[KZ], Мулдагалиева Роза Амировна[KZ], Царук Антонина Савельевна[KZ], Сильдюгаева Зоя Николаевна[KZ] |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-01-09 публикация патента:
19.06.1995 |
Использование: цветная металлургия, переработка кобальтина. Сущность изобретения: кобальтин подвергают сульфидизирующему обжигу в присутствии пирита при температуре 950°С и весовом соотношении кобальтина и пирита, равном 1 : 2. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОБАЛЬТА преимущественно из кобальтина, включающий сульфидизирующий обжиг в нейтральной атмосфере в присутствии пирита, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических и материальных затрат, обжиг ведут при температуре 950oС и массовом соотношении кобальтина и пирита 1:2.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к цветной металлургии в частности к процессам переработки мышьяковистых кобальтсодержащих руд и концентратов. Для переработки высокомышьяковистых руд и концентратов обычно используются плавка на шпейзу при 1400о С с последующим обжигом и гидрометаллургической переработкой огарка, автоклавное выщелачивание и окислительный обжиг, при котором часть мышьяка удаляется, другая остается в виде нерастворимых остатков. Мышьяк при этом возгоняется в виде триоксида, создающего неблагоприятные санитарно-гигиенические условия труда для обслуживающего персонала. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ извлечения кобальта пиритного и арсенопиритного концентратов, включающий сульфидизирующий обжиг арсенопиритного концентрата с добавкой 75% пиритного концентрата в нейтральной атмосфере для удаления мышьяка в нетоксичной сульфидной форме, затем сульфатизирующий обжиг с добавкой 5% Na2SO4 с последующим выщелачиванием кобальта раствором серной кислоты. Недостатком этого способа является довольно сложная технологическая схема переработки, требующая громоздкого аппаpатурного оформления, большого расхода электроэнергии и химикатов. Цель изобретения получение кобальтового концентрата из кобальтина по простой технологической схеме переработки (обжиг и флотация), приводящее к снижению энеpгетических и материальных затрат с выводом мышьяка к нетоксичной сульфидной форме. Это достигается проведением сульфидизирующего обжига смеси кобальтина и пиритного концентрата при их весовом соотношении 1:2 в нейтральной атмосфере, температуре обжига 950о С, в результате которого мышьяк на 92,78% отгоняется к нетоксичной сульфидной форме. Полученный огарок подвергают флотации для выделения сульфидного кобальтового концентрата, содержащего 20,23% Со. Как показали данные РФА, ДТА и химического анализа сульфидирование кобальтина идет по реакции8CoAsS + 14FeS2 2Co4S3 + 2Fe7S8 + +2As4S4 + 3S2 (1)
Сравнительный анализ с прототипом показывает, что по указанному способу можно извлекать кобальт из арсенопиритного флотоконцентрата, содержащего 1,1% Со, 39,0% As, в то время как заявляемый способ позволяет получать кобальт непосредственно из богатой по кобальту высокомышьяковистой руды кобальтина, содержащей 35,52% Со и 45,14% As. Намного упрощается технология переработки, так как исключаются сульфатизирующий обжиг, выщелачивание, выделение кобальтового концентрата из сернокислого раствора. Нужно учесть, что используемый в качестве объекта исследования прототипа арсенопиритный концентрат получен в результате обогащения бедной по кобальту руды. Опыты проводились на синтетическом кобальтине, его состав, 35,52 Со, 45,14 As и 19,34 S и пиритном концентрате состава, 42,0 Fe, 46,2 S. Для обоснования оптимальных параметров было изучено влияние расхода пирита, температуры обжига на степень удаления мышьяка. Результаты опытов представлены в таблице. Из данных таблицы видно, что наибольшее удаление мышьяка достигается при весовом соотношении кобальтина и пирита, равном 1:2, температуре обжига 950-1000о С. Так как пирит разлагается при 680о С, то выделяющаяся при этом сера не успевает сульфидировать мышьяк кобальтина, часть серы улетает, не взаимодействуя, и реакция (1) идет неполностью. В этих условиях возможно прохождение реакции
10СoAsS + 14FeS2 2Fe7S8 + 2Co4S3 + +2CoAs + 2As4S4 + 4S2 (2)
Согласно приведенным данным, оптимальными условиями сульфидизирующего обжига являются весовое соотношение CoAsS и FeS2, равное 1:2, температура 950о С. Полученный огарок направляется на флотацию с использованием Na2S, ксантогената бутилового и ксантогената Т-66. При флотации происходит разделение арсенидной и сульфидной формы кобальта. Арсенидная фракция содержит 6,03% Со, 5,54% As, ее можно повторно направлять на сульфидизирующий обжиг для удаления мышьяка. П р и м е р. Согласно способу 10 г кобальтина и 20 г пиритного концентрата тщательно перемешивали и обжигали в нейтральной атмосфере при температуре 950о С в лабораторной печи в течение 2 ч. Степень удаления мышьяка из кобальтина составила 92,78% 20,52 г полученного огарка, содержащего 15,76% Со, 1,18 As, флотировали при Т:Ж 1:4, рН 4 с использованием Na2S, ксантогената бутилового и ксантогената Т-66 по известному способу. В сульфидную фракцию извлекается 91,44% кобальта относительно его исходного содержания в огарке. Таким образом, получили 14,37 г сульфидного кобальтового концентрата, содержащего 20,23% Со. При технико-экономической оценке предлагаемого способа необходимо учесть, что из-за отсутствия приемлемой технологии кобальтин в СССР не используется в качестве сырья для получения кобальта, при этом процессе можно утилизовать кобальтсодержащие пиритные концентраты, идущие в отвалы. Технологическая схема переработки проста, за две стадии (обжиг, флотация) получается сульфидный кобальтовый концентрат, удаление мышьяка происходит в нетоксичной сульфидной форме.
Класс C22B23/00 Получение никеля или кобальта