Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов стр.96

МЕДЬ ИЗ АНОДНЫХ ШЛАМОВ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ МЕДИ

В процессе электролитической очистки меди на аноде скапливаются загрязняющие вещества, количество которых составляет 0,5—3 % и даже более исходной массы анода. Состав образующегося шлама существенно зависит от природы компонентов анода, не растворимых в электролите. Образующийся шлам мелкодисперсный, с размером частиц ~200 меш, обычно он имеет серовато-черный цвет. Как правило в нем содержатся различные количества меди, серебра, золота, серы, селена, теллура, сурьмы, мышьяка, никеля, железа, кремния, висмута и т. п.

Обычно основным компонентом шлама является медь, составляющая 15— 30 % или даже более от массы шлама. Помимо меди в шламе содержатся значительные количества драгоценных металлов, таких как серебро и золото, а также другие металлы, представляющие экономический интерес, такие как селен и теллур.

В связи с этим было разработано значительное количество способов, предназначенных для выделения упомянутых элементов из анодного шлама. Однако ни один из них не нашел промышленного применения вследствие их высокой стоимости и затруднений, возникающих при выделении драгоценных металлов.

Один тип процессов выделения включает непосредственную плавку шламов. При этом образуются значительные количества штейна и шлака, что затрудняет выделение драгоценных металлов, в особенности серебра. Эти методы включают также обжиг для перевода меди в оксид с последующим выщелачиванием обожженного шлама серной кислотой. Остаток после выщелачивания плавят в небольшой отражательной печи, в которой происходит окисление и удаление примесей: золото и серебро остаются в расплаве.

Из расплава затем выделяют чистое золото, чистое серебро, а также другие драгоценные металлы, присутствовавшие в исходном шламе. Как уже было сказано, данный метод не находит применения вследствие образования избыточных количеств штейна и шлака.

Использовались и другие пирометаллургические методы в комбинации с процессом выщелачивания кислотой, однако они также оказались непригодными, главным образом ввиду невозможности выделения на первой стадии практически всего количества меди, содержащегося в шламе. Как было установлено, наличие всего ~5 % меди в обрабатываемом материале в значительной степени препятствует проведению известных способов выделения селена и драгоценных металлов, в частности серебра.

Кроме того, при выщелачивании шламов даже концентрированными растворами серной кислоты (400 г/л) время реакции при перемешивании достигает 72 ч. При этом необходимо периодически выключать перемешивание, прекращать нагрев и подачу воздуха для того, чтобы дать осесть твердой фазе и декантировать прозрачный раствор. После декантации добавляется свежий выщелачивающий раствор, кислота и вода, а затем снова начинается подача воздуха, нагрев и перемешивание. Такой способ работы требует больших расходов материалов, помещения, рабочей силы и времени.

Усовершенствованный процесс извлечения меди из анодных шламов разработал Э. А. Билсон (патент США 4 076605, 28 февраля 1978 г.; фирма чИнспи-рейшн Консолидейтед Коппер Ко»). Он включает стадии выщелачивания шлама раствором, содержащим 20—200 г/л Н2304 и 2—25 г/л шестивалентного хрома, при температурах не выше 80 °С, в результате чего растворяются значительные количества меди, а растворение селена и серебра сведено к минимуму; отделения раствора от нерастворившегося остатка, осаждения селена из раствора при действии металлической меди, а также электровыделения меди из очищенного раствора. Схема этого процесса представлена на рис. 39.


⇐ вернуться назад | | далее ⇒