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 ведут до 800 900^oС пропусканием газов через слой гранулированного сырья.

Описание изобретения к патенту

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

Техническая задача, решаемая изобретением, связана с проблемами совершенствования технологий переработки отходов медного производства с целью извлечения таких редких элементов, как рений и осмий, уникальность и многообразие свойств которых обеспечивает их постоянный высокий спрос на внутреннем и международном рынке. Разработанная технология обеспечивает максимальную избирательную отгонку рения и сопутствующего ему осмия в газовую фазу для последующего их извлечения известными методами.

Известен 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 получать 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 (Букетов 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.

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, не позволяющими достичь поставленной цели, 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 минимальном пылеобразовании.

Согласно изобретению в способе извлечения 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 800-900^оС с пропусканием газов через слой гранулированного сырья.

Непосредственный технический результат, который может быть получен при реализации заявленной совокупности признаков, заключается в том, что с одной стороны сырье прогревается до температуры, при которой происходит отгонка рения и осмия, переход же остальных компонентов в газовую фазу незначителен, а с другой стороны пропускание горячих газов через слой гранулированного материала уменьшает пылеобразование, так как сам слой выполняет роль своеобразного фильтра.

Новые полезные свойства заключаются в том, что происходит 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, заявленное решение позволяет решить сложную техническую проблему эффективной переработки данного сырья.

Способ реализуют следующим образом.

Сырье свинцовистые ренийсодержащие пыли и шламы медного производства предварительно гранулируют, после чего обжигают в шахтной печи при 800-900^оС с пропусканием газов через слой гранулированного сырья. В дальнейшем из отходящих газов известными методами извлекают рений и осмий.

Заданный интервал температур обжига сырья обеспечивает эффективное течение процесса, так как при температурах обжига ниже 800^оС снижается отгонка рения и осмия по величине, а при температурах выше 900^оС значительно уменьшается масса огарка, так как вместе с рением и осмием происходит переход в газовую фазу других компонентов сырья, т.е. снижается селективность отгонки, а также наблюдается спекание материала, нарушающее процесс обжига. В заданном же интервале температур обжига происходит отгонка рения более чем на 80% и осмия более чем на 90% что подтверждается результатами испытаний, приведенных в таблице.

При этом вместе с ними возгоняется и 30-60 мас. мышьяка, переход же остальных многочисленных компонентов сырья в газовую фазу незначителен, т.е. происходи селективное отделение рения и осмия от других компонентов сырья, обеспечивается получение богатого концентрата рения и осмия. Этому также в значительной степени способствует пропускание горячих газов через слой сырья, так как при этом существенно уменьшается пылеобразование.

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