автореферат диссертации по металлургии, 05.16.03, диссертация на тему:Разработка усовершенствованной технологии переработки кеков цинкового производства с извлечением индия
Автореферат диссертации по теме "Разработка усовершенствованной технологии переработки кеков цинкового производства с извлечением индия"
На правах рукописи Для служебного пользования Экз. № У
КАЗАНБАЕВ Леонид Александрович
РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ КЕКОВ ЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА С ИЗВЛЕЧЕНИЕМ ИНДИЯ
Специальность 05.16.03 «Металлургия цветных и редких металлов»
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва -2000
Работа выполнена на АООТ «Челябинский электролитный цинковый завод» Научный консультант:
Доктор технических наук Козлов П.А. Официальные оппоненты:
Доктор технических наук, профессор Травкин В.Ф.
Доктор технических наук Бессер А.Д.
Ведущая организация: ОАО " Институт Гидроцветмет"
Защита состоится " £ " СсАОиЛ^ 2000 г в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 139.05.01 в Государственном научно-исследовательском институте цветных металлов «Гинцветмет» по адресу: 129515, г. Москва, ул. Академика Королева, 13, тел. 215-39-82
Автореферат разослан ииЛЪЯ/ 2000 г
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного научно-исследовательского института цветных металлов «Гинцветмет»
Ученый секретарь диссертационного совета
Нелидова Г.А.
о о.
Сой 1___________________]
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В процессе гидрометаллургической технологии производства цинка на цинковых заводах после выщелачивания цинкового огарка, пылей обжига и очистки полученных растворов образуются цинковые кеки, в которых, в зависимости от состава поступающего на обжиг сырья содержится большое количество ценных компонентов: соединения цинка, свинца, меди, кадмия, серебро, золото, а также редкоземельные элементы индий, таллий и др., причем до 80 % индия, поступающего с исходным цинковым концентратом переходит в кеки выщелачивания. Извлечение этих металлов из кеков позволяет повысить экономическую эффективность производства, решить проблему загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, содержащимися в кеках, получить новую ценную продукцию. Одним из основных направлений переработки кеков цинкового производства является их вельцевание, при котором большая часть ценных компонентов кеков переходит в возгоны, а затем улавливается в виде вельц-оксидов. Вельц-оксиды в дальнейшем перерабатывают с извлечением из них ценных металлов. Совершенствование процессов переработки цинковых кеков с извлечением из них цинка, свинца, кадмия, индия и других металлов является актуальной задачей совершенствования производства цинка.
Цель работы. Разработка усовершенствованной технологии переработки цинковых кеков, обеспечивающей комплексное извлечение из них цветных редких и благородных металлов, улучшение экологии цинкового производства.
Методы исследования. Исследования проведены в лабораторных и промышленных условиях. Использованы современные методы исследований - химические, электрохимические (потенциометрия), экстракционные, газоаналитические, а также методы аналитического контроля.
Научная новнзна.
1. Изучено влияние соединений кальция на процесс вельцевания цинковых кеков. Показано увеличение отгонки цинка при вельцевании и снижение выделения диоксида серы.
2. Установлено влияние температуры и рН раствора на процесс выщелачивания вельц-возгонов, обеспечивающих минимальный переход в раствор индия.
3. Определены условия выщелачивания индия из гидратно-свинцовых и свинцовых кеков, обеспечивающих наибольшее извлечение индия.
4. Определены коэффициенты распределения индия при экстракции его из цинксодержащих растворов.
5. Изучена кинетика цементации индия из реэкстрактов на алюминии.
Практическая значимость и реализация результатов работы.
На основании выполненных экспериментальных исследований, лабораторных и промышленных испытаний усовершенствованы технологии:
вельцевания цинковых кеков; £££^Длрс7-:
выщелачивания вельц-оксидов, гидратно-свинцового и свинцового кеков; экстракции и реэкстракции индия из цинксодержащих растворов; очистки растворов, поступающих на экстракцию индия, от железа путем обработки их медным кеком;
сульфидной очистки индиевого реэкстракта; цементации индия на алюминиевых листах.
Все перечисленные технологии внедрены на Челябинском электролитном цинковом заводе (ЧЭЦЗ), с суммарным экономическим эффектом 1355,5 тыс.руб. в год, что позволило повысить извлечение индия на 7,7-8,5%.
На защиту выносится:
1. Разработка и внедрение усовершенствованной технологии переработки кеков цинкового производства вельцеванием.
2. Разработка и внедрение усовершенствованных технологий переработки вельц-оксидов с получением свинцовых кеков и извлечением чернового индия.
3. Результаты исследований по экстракции и реэкстракции индия.
4. Данные о кинетике цементации индия из реэкстракта на алюминиевых листах.
5. Результаты исследований по сульфидной очистке реэкстракта.
Публикации. Содержание работы изложено в 10 статьях, 12 авторских
свидетельствах и патентах.
Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты доложены и обсуждены на заседаниях технического совета АООТ ЧЭЦЗ, научно-технической конференции по переработке техногенных образований (г. Екатеринбург, 1998 г.), экономическом форуме (г. Челябинск, 1999 г.), секции пирометаллургии и экологии НТС Гинцветмета (1998,1999 гг.).
Структура работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, выводов, обзора литературы, библиографического списка и приложений, изложена на 130 страницах текста, включающего 18 таблиц и 31 рисунок.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1.ВВЕДЕНИЕ
Сформулирована цель работы и показана ее актуальность.
2.0Б30Р ЛИТЕРАТУРЫ
В обзоре литературы рассмотрены опубликованные материалы по методам переработки цинковых кеков, включая выщелачивание, пирометаллургическую переработку, поведение индия при вельцевании цинковых кеков, переработки вельц-оксидов, включая их отмывку от хлора и выщелачивание, а также извлечение индия из сульфатных цинковых растворов.
Кроме того, в литературный обзор включены разделы, касающиеся вопросов по очистке индиевых растворов от примесей и переработке свинцовых ке-ков цинкового производства.
3. РАЗРАБОТКА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ВЕЛЬЦЕВАНИЯ
Основными направлениями совершенствования процесса вельцевания ке-ков цинкового производства являются снижение перехода'серы в газовую фазу и повышение извлечения ценных компонентов из кеков в вельц-оксиды. Для достижения этих результатов был изучен и осуществлен в промышленном масштабе процесс вельцевания при введении в шихту соединений кальция (оксида кальция или шламов очистных сооружений, содержащих карбонат кальция).
Во всех опытах расход коксовой мелочи был постоянен и составил 38% от массы цинксодержащей шихты. Состав шихты представлен в табл. 1.
Таблица 1
Состав шихты, поступающей на вельцевание
Цинксодержащий кек Шлам очистных
Текущий Промытый сооружений
Цинк:
общий 21,20 20,80 12,6
кислоторастворимый 1,00 0,90 -
водорастворимый 5,25 3,65 -
Железо 20,80 22,70 21,6
Медь 2,20 1,40 -
Свинец 2,75 2,60 -
Кадмий 0,26 0,07 1,64
Сера:
общая 6,79 4,08 -
сульфатная 5,65 2,94 -
сульфидная 1,04 1,14 -
Кремнезем 7,27 7,61 -
Оксид кальция 0,20 0,30 33,3
Были проведены сравнительные опыты на цинковом кеке без и с добавкой кальцийсодержащего материала как в виде чистого оксида кальция, так и шламов очистных сооружений, содержащих 33,3% оксида кальция, присутствующего, в основном (более 90 %), в форме карбоната кальция, а также - 12,6% Хп, 21,6% Ре и 1,64% Сс1.
Извлечение серы в клинкер как из текущего, так и из отмытого кеков низкое и составило соответственно 37,6 и 38% (табл. 1).
Проведенными исследованиями установлено, что при добавке в шихту оксида кальция извлечение серы в клинкер увеличивается до 71,9-74,6%, а выход клинкера - до 69,1-70,0%, при добавке шламов очистных сооружений -58,762,1% и 70,2-71,4% соответственно (табл. 2).
Таблица 2
Влияние оксида кальция и шлама очистных сооружений на вельцевание
Содержание компонентов в цинксодер-жатей шихте, % Содержание серы, % Выход клинкера, % (от шихты) Извлечение серы в клинкер, % Примечание
цинкового кека оксида кальция шлама очистных сооружений в цинк-содержащей шихте в клинкере
100 - - 6,79 4,15 61,6 37,6 Текущий цинковый кек без промывки
95 5 - 6,47 5,71 63,2 55,8
90 10 - 6,17 6,42 69,1 71,9
95 - 5 6,47 3,98 65,3 40,2
90 - 10 6,17 5,16 70,2 58,7
100 - - 4,08 2,49 62,3 38,0 Промытый цинковый кек
95 5 - 3,88 3,52 64,5 58,5
90 10 - 3,67 3,91 70,0 74,6
95 - 5 3,88 2,50 67,3 43,4
90 - 10 3,67 3,19 71,4 62,1
Было также исследовано влияние добавки к шихте оксида кальция на степень отгонки цинка из шихты (клинкера).
Полученные результаты представлены на рис. 1. Нами установлено, что во всем температурном интервале процесса вельцевания (1100-1300°С) с повышением отношения СаО/БЮг имеет место увеличение степени восстановления цинка, который затем отгоняется.
Увеличение содержания железа в клинкере повышает извлечение цинка в возгоны. Так, при повышении содержания железа на 5,3% извлечение цинка в возгоны повышается на 7-12%.
Таким образом, добавка оксида кальция в шихту приводит к повышению активности железа в клинкере, интенсифицирует процесс вельцевания, снижает расход энергоресурсов. Как показали результаты промышленных испытаний, расход коксика сократился на 10-15%, а кислорода- на 50-70%.
А 90 80 70 60 50 40 30 20 10
0 " \ | | | 1 | | | | | | I I | | гт I I 1 I I I
оюоюоюоюо т-О'Ч-ЮГ— слоем
в
Рис. 1. Кинетические кривые реакции восстановления цинка из клинкера (Т-1200 °С) при различном соотношении СаО/5Ю2 1-0,3; 2 -0,6; 3-1,0.
А - степень протекания реакции, %; В - время, мин.
4. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ВЕЛЬЦ-ОКСИДОВ
Вельц-оксиды, отделенные от газов вельц-печей, являются промпродуктом, содержащим комплекс элементов: цинк, кадмий, свинец, индий, медь, железо, серу, благородные металлы.
Технологический процесс переработки вельц-оксидов включает стадии:
- отмывки вельц-оксидов от ионов хлора, чтобы избежать их попадание в электролизные цинковые ванны;
- нейтральное выщелачивание, цель которого извлечь в раствор цинк, кадмий (после выщелачивания остается гидратно-свинцовый кек);
- выщелачивание гидратно-свинцового кека с целью извлечения в раствор индия (остается свинцовый кек);
- высокотемпературное довыщелачивание свинцового кека - с целью до-извлечения индия и обогащения кека по свинцу;
- отмывка и сушка свинцового кека.
Была исследована отмывка вельц-оксидов от хлора с использованием в качестве реагента гидрооксида кальция.
Гидрооксид кальция готовили из извести «пыленки» (65% Са00бщ.. 4,6% Т^О) с активностью 56% в пересчете на оксид кальция, представляющий собой мелкую пылевидную фракцию, образующуюся при обжиге известняка и уловленную в системе газоочистки.
ш\
тШ
-ш
Установлено, что степень отмывки вельц-оксида от хлора зависит от рН, повышение значений которого способствует улучшению отмывки (рис. 2).
80 п
№ 75 -
г:" 70 -
65 -
«5 ё 60 -
£ 55 -
в>
с в 50
и 45
40
7 7,2 7,4 7,6 7,8 8 8,2 8,4 рН
Рис. 2. Зависимость степени отмывки вельц-окиси от хлора от величины рН
При нейтральном выщелачивании вельц-оксидов изучено влияние температуры и конечной величины рН раствора на ход процесса выщелачивания.
На основании полученных данных можно сделать вывод, что наилучшие условия выщелачивания достигаются при повышенных (60-80°С) температурах и рН=3,8-4,4. При таких условиях цинк, кадмий и железо (II) переходят в раствор, а индий, свинец и железо (III) остаются в кеке в виде труднорастворимых гидроксидов.
Выщелачивание гидратно-свинцового кека
Выщелачивание гидратно-свинцового кека осуществляют раствором серной кислоты с концентрацией 35-55 г/дм3 и температуре 80-90°С. При этом часть индия переходит в раствор в соответствии с реакцией: 2.Гп(ОН)з + ЗН25 04 = 1п2(804)3 + 6Н20
В раствор переходит также железо и ряд других примесей. Полученный раствор направляют на извлечение индия, а свинцовый кек на высокотемпературное довыщелачивание. Установлено влияние температуры (рис. 3) на переход в раствор индия.
рН на выходе из ячейки
Рис. 3. Зависимость содержания индия в растворе от рН при разной температуре. Высокотемпературное довыщелачиванне свинцового кека
С целью повышения извлечения цинка, индия и кадмия в раствор проводят довыщелачивание свинцового кека, для чего используют раствор серной кислоты с концентрацией 150-250 г/дм3. Довыщелачивание производят при температуре 80-90°С. Влияние температуры на степень извлечения индия в раствор показано на рис. 4.
100 -| 90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 -
и
о
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Температура выщелачивания, С
Рис. 4. Зависимость степени выщелачивания индия от температуры.
Время выщелачивания 2 часа. Концентрация кислоты, г/дм3: 1 - 200; 2 - 100
Было установлено, что степень выщелачивания индия из свинцового кека зависит от содержания в нем сульфидной серы и железа (III), достигая максимума при содержании серы не более 4-6% и железа (III) менее 3%.
Индийсодержащий раствор после выщелачивания вельц-оксидов поступает на очистку от железа (Ш). Для конверсии железа (III) в железо (П) использовали как медный кек, так и железный порошок. Исследования указанного процесса конверсии показали технологическую и экономическую эффективность использования железного порошка. Извлечение индия повышено на 2-2,2%.
5. РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЭКСТРАКЦИИ ИНДИЯ ИЗ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ
На основании предварительных оценочных опытов для экстракции индия из сульфатных кислых растворов была выбрана экстракционная система из смеси экстрагентов ди-2-этилгексилфосфорная кислота (Д2ЭГФК) и триалкиламин (ТАА), в качестве разбавителя - синтетическая жирная кислота (СЖК).
В растворах, поступающих на экстракцию, наряду с индием содержится большое число других ионов. Примерный состав исходных растворов приведен в табл. 3.:
Таблица 3
Состав растворов, поступающих на экстракцию индия
Состав, г/дм3
Jn Zn Fe (III) Cd Cu As Sb C1 H2S04
0,8-1,0 90-100 0,2-0,3 1,0-1,2 0,2-1,0 0,8-1,5 <0,1 0,15-0,25 12-20
Были изучены коэффициенты распределения индия между водной и органической фазами (рис. 5) в зависимости от соотношения ди-2-этилгексил-фосфорной кислоты и триалкиламина в органической фазе.
Изучено распределение содержащихся в растворе ионов металлов и кислоты между фазами, определено время, необходимое для достижения равновесия в системе, определено влияние температуры на коэффициент распределения индия, изучена изотерма экстракции индия (рис. 6). На основании выполненных исследований определены режимы экстракции индия из растворов.
2 п
1,5 ■
а
00
0,5 -
О 0,5 1 1,5 2 Отношение Д2ЭГФК:ТАА
2,5
Рис. 5. Распределение индия между водной и органической фазами (О -
Исходное содержание индия в растворе 0,81 г/дм , содержание серной кислоты - 19,6 г/дм3. Суммарная концентрация экстрагентов - 0,4 моль/дм3, температура 20°С.
Концентрация индия (в), г/л
Рис. 6. Изотерма экстракции индия. Температура 20°С. 1. Д2ЭГФК:ТАА = 1:1; 2. Д2ЭГФК:ТАА = 3:1
Установлено, что при концентрации индия в исходном растворе 0,4-1,0 г/дм3 и содержании индия в рафинате не выше 5 мг/дм3, достаточно 3-х ступеней экстракции. Отношение объема экстрагента к объему разбавителя (СЖК) должно быть в пределах 1:1-1:2, что обеспечивает необходимую подвижность системы.
Была исследована реэкстракция индия растворами смеси серной и соляной кислот, а также растворами серной кислоты, в которые вводили хлориды натрия или аммония. Условия опытов: суммарная концентрация экстрагентов 0,4 моль/дм3, соотношение 0:В=12:1, содержание индия в органической фазе 2,4 г/дм3, концентрация серной кислоты 392 г/дм3. Данные по реэкстракции растворами серной кислоты, содержащими хлоридные ионы, приводены в табл. 4.
Таблица 4
Зависимость степени извлечения индия серной кислотой, содержащей хлоридные ионы, в реэкстракт из экстрагента
Температура, "С Содержание Концентрация ин- Извлечение Примечание
иона хлора, моль/дм3 дия в реэкстракте, г/дм3 индия, %
20 0,1 10,8 37,4 Реэкстракция в
0,5 27,9 96,3 6-ступснчатом
1,0 28,0 96,5 экстракторе
2,0 28,1 96,8
60 0,1 14,0 45,3
0,5 28,5 98,5
1,0 28,5 98,5
2,0 28,6 98,6
Следует отметить, что извлечение индия в реэкстракт практически не зависит от приготовления реэкстрагирующего раствора с использованием соляной кислоты или хлористых солей.
В случае реэкстракции время достижения равновесия по индию между органической и водной фазами не превышает двух мин., а время разделения фаз -5-6 мин., также как в случае экстракции.
Результаты проведенных исследований были положены в основу конструкторской разработки нового пульсационного экстрактора. Внедрение нового экстрактора позволило снизить потери индия с рафинатом с 40-50 мг/л до 2-3 мг/л и повысить его извлечение в черновой металл на 1,9-2,0%.
6. РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ РАФИНАТОВ И ЭКСТРАКТОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ
В лабораторных условиях проведены исследования по разработке способа окисления железа и гидролитической очистки рафинатных растворов в отдельном технологическом цикле. Были определены: состав и количество нейтрализующего агента, температура и продолжительность процесса, рН среды. В качестве окислителя использовали кислород воздуха. Доказана необходимость высокой степени диспергации потока воздуха.
Показана возможность очистки растворов рафинатов в течение 30-40 часов от железа на 95-97%, меди на 93-99,9%, органических веществ на 75-89%, эфи-рорастворимых веществ на 38-45%, сурьмы, мышьяка и германия на 96-99%, и получения при этом легкофильтруемых осадков и качественных цинковых растворов.
Сульфидную обработку реэкстракта осуществляли для очистки индий-содержащего раствора от примесей, прежде всего меди и мышьяка. В процессе сульфидной очистки необходимо, с одной стороны, в максимальной степени удалить загрязняющие индиевый раствор примеси, а, с другой - избежать переход индия в образующийся при очистке сульфидный кек.
Для выбора режима осаждения сульфидов было исследовано влияние времени очистки и расхода осадителя - сульфида натрия на показатели очистки. Установлены рациональные параметры сульфидной очистки: расход сульфида натрия 14,5 г/дм3 раствора, температура 60-80°С, время 40-60 мин. При этом повышена степень извлечения индия на 0,7-0,8% и исключено выделение сероводорода в рабочую зону.
7. ЦЕМЕНТАЦИОННОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИНДИЯ ИЗ РАСТВОРОВ
Цементационное извлечение индия из реэкстрактов осуществляется с использованием алюминиевых пластин (катодов цинковых электролизеров). Содержание индия в реэкстракте может составлять от 10 до 40 г/дм3. Результаты исследований по цементации индия представлены на рис. 7.
Скорость цементации индия (угол наклона кривых) существенно возрастает с ростом температуры и при температуре 60°С цементация завершается за 3,5 часа (в условиях опыта).
Практически полное извлечение индия из раствора достигается за 1,5 часа при 80°С, за 2 часа при 70°С, за 3,5 часа при 60°С.
35 п
а
О 60 120 180 240
Время, мин.
Рис. 7. Зависимость содержания индия в растворе в зависимости от времени цементации. Температура,_°С: 1 - 80; 2 - 70; 3 - 60; 4 - 40
Учитывая высокую электродвижущую силу процесса (разность стандартных потенциалов алюминия и индия составляет =1,33В) при значительных концентрациях индия в растворе скорость цементации должна определяться законом Ома, а именно:
е-Уау
7=—^— Я
где: Е - ЭДС процесса, в; - сумма поляризаций при протекании
анодного и катодного процесса, в; К - сопротивление системы, ом; .1 - ток цементации, а.
Показано, что при низких концентрациях индия скорость цементации должна снижаться как за счет уменьшения ЭДС (потенциал выделения смещается в отрицательную сторону), так и за счет возможных диффузионных ограничений.
8. ПЕРЕРАБОТКА СВИНЦОВЫХ КЕКОВ ЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
Были проведены исследования по разработке технологии самостоятельной переработки свинцовых кеков ранее не применяемой в условиях цинкового производства ЧЭЦЗ. За основу была принята содовая плавка.
Плавку проводили со свинцовыми кеками, прокаленными при температуре 750°С, а также отмытыми в растворе кальцинированной соды.
Полученные экспериментальные данные показали, что при плавке прокаленного и отмытого в растворе соды свинцового кека повышаются показатели плавки по извлечению свинца и серебра в черновой металл. Существенно со-
кращается расход кальцинированной соды с 150 до 50% к весу исходного свинцового кека (при отмывке содовый раствор используется в обороте). Потери свинца и серебра со шлакоштейновым расплавом снижаются соответственно с 4,5 до 1,7-2,2% и с 22,5% до 11,1 - 13,5%.
Экономическая оценка рассмотренных трёх технологий показала рентабельность плавки свинцовых материалов с предварительной прокалкой и содовой отмывкой.
9. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ КЕКОВ ЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
На основании выполненных исследований разработана и внедрена усовершенствованная технология переработки кеков цинкового производства, включающая вельцевание, выщелачивание вельц-оксидов, очистку растворов, экстракцию и реэкстракцию индия из растворов, цементацию индия из реэкстракта, извлечение из реэкстракта цинка, кадмия и мышьяка (рис. 8).
Дальнейшее совершенствование технологической схемы предусматривает флотационное извлечение цинка из кеков и переработку полученных флотокон-центратов с извлечением серебра, совершенствование процесса вельцевания для повышения извлечения в вельц-оксиды благородных металлов и индия, подбор заменителя триалкиламина при экстракции в связи с тем, что его производство в России прекращено.
Рис. 8. Технологическая схема переработки кеков цинкового производства.
ВЫВОДЫ
1. Разработана усовершенствованная технология вельцевания кеков цинкового производства. Установлено, что введение в шихту оксида кальция повышает степень отгонки цинка, уменьшает в 1,5-2 раза выделение диоксида серы в атмосферу, продлевает срок службы футеровки вельц-печей в 1,6-1,9 раза.
2. Показано, что введение оксида кальция в шихту при вельцевании повышается активность металлического железа и снижаются потери индия с клинкером на 3,1-3,5%.
3. Изучены процессы выщелачивания вельц-оксидов цинксодержащими сернокислыми растворами, определены температурные режимы процесса, обоснованы начальные и конечные концентрации серной кислоты в выщелачивающих растворах.
4. Исследованы процессы очистки индийсодержащих растворов. Предложен окислительно-восстановительный механизм восстановления железа (Ш) медным кеком и железным порошком. Обоснованы режимы очистки. Использование железного порошка позволило повысить извлечение индия на 2-2,2%.
5. Разработана усовершенствованная технология экстракции индия из цин-ксодержащих сернокислых растворов. Определены параметры экстракции. Обоснован состав экстрагента.
6. Изучен процесс реэкстракции индия. Обосновано использование в качестве реэкстрагирующего раствора - раствора серной кислоты с хлоридом натрия или аммония.
7. Изучена кинетика цементации из реэкстракта на алюминиевых листах. Оценены практические величины остаточного содержания индия в реэкстракте.
8. Определены параметры сульфидной очистки реэкстракта от цинка, кадмия, меди. Установлено влияние температуры и времени на степень очистки. Усовершенствование процесса сульфидной очистки позволило увеличить степень извлечения индия на 0,7-0,8%.
9. Разработан и внедрен пульсационный реэкстрактор новой конструкции, что позволило увеличить извлечение индия на 1,9-2,0%.
10. Разработана и внедрена на Челябинском электролитном цинковом заводе усовершенствованная комплексная технология переработки кеков цинкового производства с извлечением цинка, меди, кадмия, свинца и индия, обеспечивающая высокие технико-экономические показатели и экологичность процесса.
11. Общий экономический эффект от внедрения технологии, защищенной 12 патентами РФ, составил 1355,5 тыс. рублей.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Казанбаев Л.А.. Пути создания безотходной схемы производства на Челябинском электролитном цинковом заводе//«Цветная металлургия», 1985. - № 4.-С. 35-38.
2. Козлов П.А., Казанбаев Л.А., Решетников Ю.В., Колесников A.B.. Пути снижения выбросов сернистого ангидрида с отходящими газами вельц-печей. //«Цветная металлургия», 1998. - № 8-9. - С. 30-31.
3. Козлов П.А., Казанбаев JI.A. Колесников A.B.. Влияние оксида кальция на вельцевание цинковых кеков. //«Цветные металлы», 1998. - №8. - С. 23-25.
4. Козлов П.А., Казанбаев JI.A., Решетников Ю.В., Колесников A.B.. Изучение коррозии огнеупоров в вельц-печах. //«Цветная металлургия», 1998. - № 7. - С.25-27.
5. Гейхман В.В., Казанбаев Л.А., Козлов П.А., Скудный А.И., Гиршенгорн А.П.. Совершенствование процесса подготовки вельцокиси к гидрометаллургическому извлечению цинка, кадмия и индия. //«Цветные металлы», 2000. - № 5. - С.29-31.
6. А. С. № 579797 Способ очистки индийсодержащих растворов от трехвалентного железа восстановлением (не публ.)/ Казанбаев Л.А.
7. А. С. № 1305559 Способ извлечения индия из растворов свинцово-цинкового производства (не публ.)/ Казанбаев Л.А., Гиршенгорн А.П., Туленков И.П., Лейцин В.А., Голованов В.И.
8. A.C. № 1625024 Способ извлечения индия из сульфатных цинковых растворов (не публ.)/ Казанбаев Л.А., Гузаиров P.C., Пашков Г.Л., Фрейтлих И.Ю., Куленова H.A., Бирман Б.Д.
9. А. С. № 951877 Способ извлечения индия из кислых растворов (не публ.)/ Казанбаев Л.А., Гейхман В.В., Гузаиров P.C., Радько А.И., Барышникова С.М.
10. Казанбаев Л.А., Гейхман В.В., Козлов П.А., Марченко А.К. Извлечение индия из сульфатных цинковых растворов.//«Цветные металлы», 2000. - № 5. -С.39-40
11. А. С. № 1053504 Способ очистки индиевых растворов от примесей (не публ.)/ Казанбаев Л.А., Чаплыгин М.А., Матвеева С.Ф., Марченко А.К., Козлов М.Н., Гертман Е.М.
12. Казанбаев Л.А., Гейхман В.В., Козлов П.А., Колесников A.B. Гиршенгорн А.П.. Гидролитическая очистка рафинатов экстракции индия от примесей. //«Цветные металлы», 2000. - № 5. - С. 47-48.
13. Гейхман В.В., Казанбаев Л.А., Козлов П.А., Колесников A.B. Переработка свинцовых кеков цинкового производства. //«Цветные металлы», 2000. -№5,.-С. 35-36.
14. Патент № 2086681 (Россия) Способ переработки свинцовых кеков/ Казанбаев Л.А., Козлов П.А., Колесников A.B., Лазарев С.А.
-
Похожие работы
- Исследование и разработка усовершенствованной технологии вельцевания цинковых кеков, обеспечивающей повышение извлечения цинка, свинца, индия и серебра в возгоны
- Исследование и разработка усовершенствованной безотходной технологии переработки цинковых кеков, обеспечивающей комплексное использование сырья
- Исследование и разработка прогрессивной, комплексной, экологически безопасной технологии получения компактного и порошкового индия из цинкового сырья
- Исследование и разработка технологии утилизации ценных компонентов свинцовых кеков цинкового гидрометаллургического производства
- Разработка экологичной технологии переработки цинковых концентратов с повышенным содержанием кремнезема и комплексным извлечением ценных компонентов
-
- Металловедение и термическая обработка металлов
- Металлургия черных, цветных и редких металлов
- Металлургия цветных и редких металлов
- Литейное производство
- Обработка металлов давлением
- Порошковая металлургия и композиционные материалы
- Металлургия техногенных и вторичных ресурсов
- Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)
- Материаловедение (по отраслям)