способ отгонки рения и осмия в газовую фазу из свинцовистых ренийсодержащих пылей и сернокислотных шламов медного производства

Формула изобретения

СПОСОБ ОТГОНКИ РЕНИЯ И ОСМИЯ В ГАЗОВУЮ ФАЗУ ИЗ СВИНЦОВИСТЫХ РЕНИЙСОДЕРЖАЩИХ ПЫЛЕЙ И СЕРНОКИСЛОТНЫХ ШЛАМОВ МЕДНОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий грануляцию исходного сырья и его нагрев, отличающийся тем, что нагрев производят до 750 850^oС с пропусканием через слой гранулированного сырья газов, содержащих не менее 5% сернистого газа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии редких металлов и может быть использовано для извлечения рения и осмия из отходов медного производства.

Цель изобретения совершенствование технологий переработки отходов медного производства с целью извлечения таких редких элементов, как рений и осмий, уникальность и многообразие свойств которых обеспечивают их постоянный высокий спрос как на внутреннем, так и на внешнем рынке, обеспечивая избирательную отгонку рения и сопутствующего ему осмия в газовую фазу для последующего их извлечения известными методами.

Известен, например, способ получения осмия из анодных шламов электролитического рафинирования никеля, согласно которому анодные шламы подвергают сульфатизации при 150-260^оС, выщелачивают водой, а богатый осмиевый кек обжигают в трубчатой печи при 815-925^оС, что обеспечивает отгонку в газовую фазу основной части осмия (Синицын Н.М. и др. Металлургия осмия, Алма-Ата, Наука КазССР, 1981, с. 158-159).

Сходными признаками данного аналога с заявленным решением является обжиг материала при высокой температуре. Однако такой способ имеет ограниченные возможности использования, заключающиеся в том, что он применим только для сырья, богатого осмием, которое, несмотря на разбавление пылью при обжиге в трубчатой печи, позволяет получить из газов концентрат, содержащий порядка 2 мас. осмия. Применить такой способ, например, к свинцовистым ренийсодержащим отходам медного производства, содержащим не более 20-30 г/т осмия, практически невозможно, так как при выходе пыли от обжига такого материала в трубчатой печи 1-3% богатый осмиевый концентрат не получить.

Известен способ окислительного обжига некондиционных молибденовых концентратов, осуществляемый путем грануляции исходного концентрата, смешения его с обожженным продуктом и обжига в шахтной печи с пропусканием холодного воздуха через слой сырья, разогреваемого за счет экзотермических реакций до 650-750^оС (Буктов Е.А. и др. Технологические процессы шахтного обжига в цветной металлургии, Алма-Ата, Наука КазССР, 1973, с. 206).

Данный способ также не позволяет достичь поставленной цели, так как применяемый интервал температур не позволяет обеспечить достаточно высокое извлечение рения и осмия в газовую фазу, а оборот части обожженного материала в шихту грануляции снижает производительность печи и увеличивает энергозатраты. Кроме того применение воздуха не обеспечивает достаточно высокой степени отгонки рения и осмия.

Известен способ восстановительной электроплавки свинцовистых ренийсодержащих пылей медных заводов, включающий предварительную грануляцию пыли, добавку в шихту соды, загрузку коксика и железного скрапа и обеспечение отгонки рения в газовую фазу при 1150^оС (Смирнов М.П. и др. Комплексная переработка свинец-ренийсодержащих пылей медных заводов. Цветные металлы, 1984, N 6, с. 3-6).

Недостатками прототипа являются следующие: при вышеуказанных условиях осмий преимущественно остается в расплаве, тогда как цинк, кадмий и частично свинец и золото возгоняются вместе с рением, т.е. селективной отгонки рения и высокого извлечения осмия в газовую фазу не происходит.

Целью изобретения является обеспечение избирательной отгонки рения и сопутствующего ему осмия в газовую фазу при высоком извлечении и минимальном пылеобразовании.

Согласно изобретению в способе отгонки рения и осмия в газовую фазу из свинцовистых ренийсодержащих пылей и сернокислотных шламов медного производства, включающем грануляцию исходного сырья и его нагрев, который производят до 750-850^оС с пропусканием через слой гранулированного сырья газов, содержащих не менее 5 мас. сернистого газа.

Непосредственный технический результат заключается в том, что: во-первых, сырье прогревается до температуры, при которой происходит эффективная отгонка рения и осмия, переход же остальных компонентов в газовую фазу незначителен; во-вторых, пропускание горячих газов через слой гранулированного материала уменьшает пылеобразование, так как сам слой выполняет роль своеобразного фильтра; в-третьих, добавка сернистого газа приводит к образованию сульфатов металлов, которые являются более устойчивыми, чем находящиеся в исходном сырье перренаты тех же металлов, и, тем самым, сернистый ангидрид способствует вытеснению рения и осмия в газовую фазу.

В то же время получение технического результата обеспечивает появление у объекта изобретения в целом ряда новых полезных свойств, заключающихся в том, что происходит максимально возможная и избирательная отгонка рения и осмия в газовую фазу из данного конкретного сырья, которое по данным элементам является бедным и к тому же не позволяет проводить предварительное обогащение, например, методом сульфатизации, так как его основным компонентом является сульфат свинца, не растворимый в воде. Таким образом предлагаемое изобретение позволяет решить сложную техническую проблему эффективной переработки данного сырья.

Способ реализуют следующим образом.

Сырье свинцовистые ренийсодержащие пыли и сернокислотные шламы медного производства предварительно гранулируют, после чего обжигают в шахтной печи при 750-850^оС, с пропусканием через слой гранул горячих газов, в которых предварительно обеспечена концентрация сернистого ангидрида не менее 5 мас. Далее осуществляют отвод газовой фазы, из которой в дальнейшем известными методами извлекают рений и осмий.

Заданный интервал температур обжига сырья в присутствии сернистого газа обеспечивает максимально эффективное течение процесса, так как в таких условиях при температурах обжига ниже 750^оС и выше 850^оС с снижается извлечение рения и осмия в газовую фазу. Добавка сернистого газа за счет образования более устойчивых сульфатов металлов приводит к более интенсивному вытеснению рения и осмия в газовую фазу в данном интервале температур.

При этом вместе с ними возгоняется только часть содержащегося в шихте мышьяка, переход же остальных многочисленных компонентов сырья в газовую фазу и пылевынос незначителен, т.е. происходит селективное отделение рения и осмия от других компонентов сырья, обеспечивается получение богатого концентрата рения и осмия.

Результаты экспериментов представлены в таблице.

Использование заявленного решения по сравнению со всеми известными средствами аналогичного назначения обеспечивает следующие преимущества: высокие показатели извлечения рения и осмия из достаточно бедного сырья; надежная селективность извлечения рения и осмия в газовую фазу.