Сульфатизация серной кислотой

В настоящем исследовании было изучено влияние температуры и продолжительности опытов на характер взаимодействия сульфида цинка с крепкой серной кислотой и главным образом на степень сульфатизации. [c.98]

СУЛЬФАТИЗАЦИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ [c.95]

Одним из методов переработки сложного полиметаллического сырья может служить метод сульфатизации серной кислотой, позволяющий извлекать из руд цветные металлы с высоким коэффициентом извлечения. В связи с этим является необходимым дальнейшее накопление теоретических данных о характере взаимодействия сульфидов меди с серной кислотой. [c.162]

Шламы перерабатывают гидрометаллургическим путем. После сульфатизации крепкой серной кислотой (300°) и водного выщелачивания в раствор переходят индий, медь, небольшая часть мышьяка и олова. Чтобы удалить медь, проводят электролиз с нерастворимыми анодами. Остаток меди и других примесей удаляют из раствора цементацией на индиевых лентах при pH 1,5, после чего индий цементируют цинком или алюминием [117. [c.315]

Для разложения таллиевых осадков был предложен способ сульфатизации с добавлением бумажной массы и последующим выщелачиванием восстановленного таллия слабой серной кислотой [201]. На одном из заводов гидратные осадки, содержащие таллий, разлагались совместно с кадмиево-таллиевой цементной губкой (о ее получении говорится в параграфе, посвященном методу цементации). Окислительно-восстановительные реакции металлов с окислами таллия и марганца сильно облегчают растворение тех и других продуктов. Выделяющийся при растворении металлов водород-является дополнительным восстановителем. Дальнейшая переработка полученных растворов с целью извлечения таллия производится уже известными методами. [c.351]

Для успешной сульфатизации необходимо достаточное измельчение перерабатываемого материала, особенно в случае присутствия соединений меди и золота. Это связано с образованием на поверхности частиц сульфата меди и основного сульфата теллура, практически нерастворимых в концентрированной серной кислоте [65]. [c.124]

Чтобы обеспечить эффективное извлечение тория и РЗЭ в раствор, при выщелачивании продуктов сульфатизации на каждую тонну монацита используют 10 г воды Нерастворимый остаток содержит двуокись кремния, непрореагировавший монацит и некоторые минералы, -сопутствующие монациту циркон, рутил, касситерит Если в монаците имеется примесь ильменита, то она практически нацело разлагается серной кислотой с образованием сульфатов титана и железа [c.112]

Таким образом, влияние температуры при взаимодействии сульфида цинка с серной кислотой изучалось ранее в довольно узком интервале температур, в то время как практика металлургического производства требует сведений о иротекании этого процесса в широком температурном диапазоне. Кроме того, при высоких температурах начинают протекать вторичные реакции, влияющие на характер процесса сульфатизации. Немаловажное значение имеет и получение кинетических данных о ходе реакции сульфатизации, которых в литературе недостаточно. [c.97]

Источником получения индия в оловянном производстве могут служить пыли от плавки оловянных концентратов и хлоридные дроссы от рафинирования олова. Разлагают материалы и переводят индий в раствор описанными ранее методами. В частности, при сульфатизации пыли с концентрированной серной кислотой 80% индия и весь цинк переходят в раствор, а большая часть олова остается нерастворен- [c.315]

Кинетическая кривая, полученная при температуре 200°, показывает интенсивный рост степени сульфатизации в первые 5 минут опыта. Дальнейшее увеличение продолжительности опыта приводит к сравнительно плавному нарастанию степени сульфатизации. Следовательно, скорость взаимодействия сульфида цинка с сер- д ной кислотой в первые минуты опыта значительно выше, чем в последуюш ие отрезки времени. Вместе с тем повышение температуры способствует увеличению скорости диффузии кислоты к зернам ZnS через слой сульфата. Кислота в этих условиях поступает непрерывно, поэтому при данной температуре и продолжительности опыта 60 минут имеет место практически полная сульфатизации сфалерита (97.0%), что согласуется с результатами более ранних исследований. Процесс взаимодействия сульфида цинка с серной кислотой в интервале температур 20—200° можно описать следующими реакциями [c.99]

Одним из перспективных способов переработки руд, концентратов и полупродуктов цветной металлургии является процесс сульфатизации их серной кислотой. В связи с этим возникает необходимость более детального изучения закономерностей взаимодействия с серной кислотой различных соединений цветных металлов, находящихся в указанных материалах. [c.156]

Из представленных на рис. 1 кинетических кривых видно, что при комнатной температуре (20°) сульфид свинца в незначительной степени взаимодействует с крепкой серной кислотой, а увеличение продолжительности опыта мало сказывается на величине степени сульфатизации. [c.157]

В рассматриваемом температурном интервале не происходит улетучивания свободной серной кислоты из зоны реакции, а поэтому степень сульфатизации сульфида свинца находится в прямой зависимости от температуры и продолжительности опыта. [c.158]

Литературные источники [1"3] касаются сульфатизации полусернистой меди (СиаЗ) серной кислотой при температурах, не превышающих 300°. [c.162]

Б настоящее время широко применяются гидрометаллургическпе методы извлечения металлов из руд, концентратов и полупродуктов цветной металлургии. Среди них большое промышленное значение приобретают способы переработки, основанные на процессах сульфатизации серной кислотой. В связи с этим возникает необходимость дальнейшего исследования закономерностей взаимодействия с серной кислотой различных соединений цветных металлов, находящихся в вышеуказанных материалах. [c.97]

Для извлечения кадмия из свинцовых пылей институтами Гинцветмет в Вниицветмет разработан способ сульфатизации пыли крепкой серной кислотой. На одном из отечественных заводов этот способ внедрен сульфатизацию пыли осуществляют в кипящем слое при температуре 350°. При этом труднорастворимые соединения кадмия переходят в сульфаты кадмия, которые могут быть легко переведены в раствор при выщелачивании пыли водой. [c.497]

В качестве примера практического применения сернокислотного метода переработки берилла на рис. 31 приведена технологическая схема производства гидроокиси бериллия, используемая фирмой Браш бериллиум . Активирование берилла перед сернокислотной обработкой производится по этой схеме термическим методом. Концентрат, предварительно нагретый, плавят при 1700°С. Плавы выливают в закалочную ванну с водой. Классификация на грохоте стекловидных агломератов, полученных при закалке, позволяет отделить куски размером более 13 мм, в которых возможна рекристаллизация (что затруднит последующее взаимодействие с серной кислотой). Эти куски направляются в начало процесса. Отсеянный спек подвергают термообработке при 900° во вращающейся печи. Затем его измельчают в шаровой мельнице, которая работает в замкнутом цикле с воздушным классификатором. Мокрое измельчение не применяется, чтобы при сульфатизации не разбавлять серную кислоту. Измельченный спек через дозатор поступает в железный аппарат предварительного смешения. Туда же поступает серная кислота (93%) в количестве, несколько превышающем то, которое необходимо для образования сульфатов бериллия и алюминия. Избыток серной кислоты нужен в дальнейшем для получения сульфата аммония при взаимодействии с аммиаком. Кислая пульпа впрыскивается тонкой непрерывной струей в стальной барабан, нагреваемый газом до 250—300°. Пульпа попадает на его раскаленные стенки. При этом почти мгновенно сульфатизируются ВеО и AI2O3. Полнота сульфатизации 93—95%. Такой метод значительно продуктивнее одновременной сульфатизации больших количеств окислов. Отходящие газы пропускают через циклон, где оседают тонкие [c.199]

Большего извлечения индия в раствор достигают сульфатизацией возгонов. В этом методе их нагревают с концентрированной серной кислотой до 300—400°, затем выщелачивают водой или разбавленной серной кислотой. Раньше сульфатизировали во вращающихся барабанных печах. Теперь применяют печи кипящего слоя (при этом возгоны предварительно гранулируют с серной кислотой). Помимо более полного извлечения индия, как и других редких элементов, преимущество сульфатизации в том, что удаляются примеси мышьяка, фтора и хлора, мешающие гидрометаллургическим процессам. В частности, присутствие мышьяка в растворе почти исключает применение цементационных способов извлечения индия, кадмия и других ценных компонентов. Такая высокотемпературная сульфатизация связана с образованием большого количества вредных газов. Поэтому иногда предпочитают сульфатизацию при низкой температуре ( 180°). Кек репуль-пируют с отработанным цинковым электролитом, пульпу подают в печь кипящего слоя, где она упаривается, гранулируется и сульфатизи-)уется. В этом случае весь мышьяк остается в сульфатном продукте 98]. [c.304]

Таллий выщелачивается значительно легче индия. Во многих случаях, когда он присутствует в виде TljO, достаточно выщелачивания водой [152]. Можно выщелачивать водой и в том случае, если в обрабатываемом материале есть хлор. Только и само выщелачивание, и отделение раствора от остатка нужно проводить при нагревании, так как растворимость хлорида таллия сильно зависит от температуры. Иногда вместо водного выщелачивания применяют выщелачивание слабыми содовыми растворами. Это предотвращает переход в раствор хлоридов других металлов, например кадмия [192. Рекомендуется также выщелачивать водой пыли, добавляя известь [190]. При этом несколько увеличивается извлечение таллия в раствор, по-видимому, за счет разложения малорастворимого арсенита таллия. Если таллий присутствует в виде труднорастворимых соединений, то применяют выщелачивание разбавленной серной кислотой. Более полного извлечения можно достичь сульфатизацией пылей в кипящем слое после грануляции с крепкой серной кислотой, как это описано в разделе, посвященном индию. [c.343]

Иногда применяют сульфатизацию концентрированной серной кислотой при 400—500° с последующим выщелачиванием водой или разбавленной серной кислотой. Преимущество этого процесса — удаление большей части мышьяка с газами в виде AS2O3. О разложении германиевых материалов концентрированной соляной кислотой с отгонкой Ge U будет сказано далее. [c.181]

За рубежом чаще всего применяется сульфатизация. Так, на заводе Монреаль Ист в Канаде (рис. 39) шлам сульфатизируют крепкой серной кислотой, сульфатизированный продукт обжигают в конвейерной печи. Двуокись селена (степень возгонки - 90%) улавливается в скрубберной системе. Присутствующий в обжиговых газах (за счет действия S0 2) Se улавливается в электрофильтре. Огарок для удаления меди выщелачивают горячей водой. Вместе с медью в раствор переходит часть серебра и до 20% теллура. Их удаляют цементацией медным порошком. Из остатка от водного выщелачивания 10%-ным раствором NaOH извлекают основную массу ТеОг (- 50%), которую затем осаждают подкислением. Остаток после щелочного выщелачивания подсушивают и переплавляют — получается золото-серебряный анодный сплав. При этом получается содовый шлак с 10—20% Se и 5—10% Те. Часть селена возгоняется при плавке и улавливается в скрубберах и электрофильтре. [c.137]

Исключительно большое значение для технологии имеет высокая специфичность и селективность реакции сульфатизации так как кремний и алюминий остаются фиксированными в алюмосиликате, то растворы, содержащие Ь12504, оказываются существенно чище по сравнению с теми, которые могут быть получены в любом другом сернокислотном процессе переработки минералов лития. Это позволяет говорить не о разложении р-сподумена, а о вскрытии его серной кислотой. [c.235]

Следующим этапом является орощение концентрата 93%-ной серной кислотой и смещивание с нею на горизонтальном щнеко-вом транспортере. Расход Н2504 составляет примерно 225 кг/г, что соответствует 35—40%-ному избытку по отнощению к количеству, определяемому уравнением сульфатизации. Концентрат остается сыпучим. Это фазовое состояние загружаемого в дальнейшем на [c.236]

Сульфатизацию концентрата р-сподумена проводят во вращающейся печи (с1 = 0,9 Л1, 1=7,9 м, производительность —2,7 г/ч), обогреваемой газом, подаваемым навстречу движению концентрата на выходе из печи просульфатизированный материал имеет температуру 250°С. Его обработку водой (выщелачивание) проводят в реакторе при непрерывном перемещивании сжатым воздухом там же производят нейтрализацию избытка серной кислоты карбонатом кальция до pH = 6,0—6,5. Далее масса поступает на барабанный вакуум-фильтр, на котором нерастворимый остаток промывают водой (промывные воды используются для выщелачивания новой порции спека) и при влажности 30% выводят из процесса как отвальный продукт (потери вместе с ним водоизвлекаемого лития составляют <1% от содержания элемента в концентрате, а небольшие количества рубидия и цезия, которые могут быть в сподуменовом концентрате, теряются [53]). [c.237]

Несмотря на то что описанная сернокислотная схема применима только для переработки р-сподумена, она обладает рядом достоинств, из которых следует отметить резкое сокращение энергоемких операций, обычных для многих гидрометаллургических производств кратковременность высокотемпературных стадий (декрипитации при 1100°С и сульфатизации, требующей для своего завершения при 250°С около 10 мин) высокая скорость выщелачивания спека , которое может проводиться не только водой, но и умеренно концентрированными растворами серной кислоты. [c.238]

Известны и другие предложения, направленные на применение сернокислотного метода к переработке непосредственно сподуменовой руды. По одному из них [57] измельченную сподуменовую руду ( 80% частиц должно проходить через сито 325 меш) рекомендуется длительно обрабатывать концентрированной серной кислотой (25—50% к весу руды) при 250—400° С под давлением несколько десятков атмосфер с последующим выщелачиванием реакционной массы и получением раствора сульфата лития. Применение высокого давления и более высоких температур сульфатизации, очевидно, направлено на ликвидацию процесса декрипитации сподумена (и тем самым на уменьшение энергозатрат при переработке а-сподумена сернокислотным методом), однако вряд ли эта замена является эквивалентной. [c.239]

Сульфатизация (обработка серной кислотой),— эффективный метод разложения химически устойчивых минералов, нашед ший применение в промышленности, в том числе при химико-ме таллургической переработке минеральных тантало-ниобиевых титано-тантало-ниобиевых продуктов различного состава. Суль-фатизацию проводят концентрированной серной кислотой, в кото рую иногда добавляют другие реагенты. Кинетику процесса рассмотрим на примере обработки серной кислотой минералов груп пы пирохлор-микролита — сложных титано- и тантало-ниобатов с общей формулой (А — ионы натрия, кальция, урана, р. з. э., [c.34]

Такой же подход оказался полезным и для системы пирохлор (МаСаМЬгОбР)—коицеитрироваииая серная кислота, кинетика которой недостаточно изучена. Полученный результат после соответствующей обработки (приведение к нормальным координатам, дифференцирование) позволил рассчитать удельную скорость сульфатизации пирохлора, которая оказалась равной 2,17-10 моль/(г-с-м ). При сравнении с известной удельной скоростью сульфатизации для более упорного танталит-колумбита [0,88-моль/(г-с-м2)] результат можно считать корректным. [c.37]

Аналогично проходит первая стадия сульфатизации мнкролит и других танталатов, хотя их кристаллические решетки более ус тойчивы к действию серной кислоты, чем пирохлора. Поэтому первые изменения в спектре обработанного микролита наблю даются только при температуре выше 200°С и значительной про должительности опыта (1ч). [c.82]

Некоторые сложные задачи переработки тантало-ниобиевых продуктов могут быть решены на основе разработанного в Ирги-редмете под руководством автора сульфатно-пероксидного способа Способ подробно изучен, испытан в полупромышленном (асштабе на различных титано- и тантало-ниобиевых продуктах й внедрен в производство на нескольких предприятиях. Способ заключается в сульфатизации исходных концентратов серной кислотой при 200—300 °С в течение 1—2 ч и загрузке 1—2 кг H2SO4 на 1 кг исходного материала. Сульфатный спек выщелачивают раствором с содержанием 10—30 г/л Н2О2 и 150—300 г/л H2SO4 при отношении Ж Т=(3—5) 1 в течение 1 ч. Из фильтрата нагревом его до 90—98 °С с выдержкой при этой температуре в течение 2— 3 ч выделяют химический концентрат, содержащий в прокаленном виде 50—90 % (Nb, Та)г05. Таким образом, для выщелачивания ниобия и тантала используется устойчивость растворимых перо-ксидных комплексов ниобия и тантала, а для осаждения — их способность разлагаться в горячих растворах. Результаты физикохимического изучения этих комплексов представлены в работе [41]. [c.135]

По первому варианту способа достигалось лишь высокое извлечение ниобия, а извлечение тантала не превышало 30—50 %, что согласовывалось с литературными данными о трудности разложения танталатов серной кислотой. Однако был разработан другой Вариант, по которому таитал извлекается сульфатизацией концентратов в присутствии специальных химических присадок. В частно- [c.135]

Сульфатизации осуществлялась изотермически в струе чистого сухого воздуха (70 мл/мин.) в интервале температур от 20 до 700°. Проведение опытов в окислительной атмосфере приближает их к условиям промышленно11 практики. Продолжительность опытов — 5, 10, 15, 30 и 60 минут для каждой температуры. Расход кислоты (уд. в. 1.84) — 110% от теоретически необходимого для полной сульфатизации сульфида пинка и окисления сероводорода. Порошок сульфида цинка замешивался в фарфоровой лодочке с серной кислотой и быстро помещался в закрытую кварцевую трубку, вставленную в трубчатую печь, которая предварительно нагревалась до нужной температуры. Наблюдаемое при этом незначительное снижение температуры за счет введения холодной лодочки выравнивалось за 1.5—2 минуты. После обжига в течение заданного времени лодочка с материалом также быстро вынималась из печи и погружалась в стакан с холодной водой для прекращения дальнейшего протекания реакции. В этом же стакане проводилось водное выщелачивание сульфатного продукта ири комнатной температуре в течение 1 часа. По количеству цинка, перешедшего в раствор и оставшегося в остатке, рассчитывалась степень сульфатизации сульфида цинка. [c.97]

По характеру кинетических кривых процесс взаимодействия сульфида цинка с серной кислотой можно разделить на три температурных диапазона 20—200°, 300—500° и 600—700°. При температурах 20— 200° не происходит улетучивания кислоты. В интервале 300—500° начинается интенсивное улетучивание кислоты, и реакция сульфатизации заканчивается быстро. В интервале 600—700° наблюдается не только улетучивание H2SO4, но и протекание вторичных реакций, из которых на первом месте стоит реакция взаимодействия ZnS04 с ZnS. [c.100]

Сульфатизации осуществлялась изотермически в струе чистого сухого воздуха, расход которого составлял 70 мл/мин., в интервале температур от 20 до 700°. Проведение опытов в окислительной атмосфере приближает их к условиям промышленной практики. Продолжительность опытов 5, 10, 15, 30 и 60 минут для каждой температуры. Расход серной кислоты (уд. в. 1.84) 110% от теоретически необходимого для полной сульфатизации сульфида свинца и окисления сероводорода. Порошок сульфида свинца замешивался в корундовой лодочке с серной кислотой и быстро помещался в закрытую кварцевую трубку, вставленную в трубчатую печь, которая предварительно нагревалась до нужной температуры. После обжига в течение заданного времени лодочка с материалом также быстро вынималась из иечи и погружалась в стакан с 25%-м нейтральным раствором хлорида натрия, который является селективным растворптелем для РЬ30 4 [ ]. [c.157]

Кинетические кривые па рис. 2 дают представление о характере взаимодействия галенита с серной кислотой в интервале температур ЗОО-ТОО . Из рисунка можно видеть, что при температуре 300° высокая степень сульфатизации (свыше 90%) достигается уже за 10 минут и дальнейшее увеличение продолн ительности опыта практически не влияет на полноту процесса при данной температуре. Высокая степень сульфатизации уже в первый момент опыта свидетельствует о том, что при 300° скорость взаимодействия сульфида свинца с серной кислотой очень высокая и превышает скорость улетучивания свободной НзЗОд из зоны реакции. [c.159]

При температуре 640° наблюдается некоторое возрастание степени сульфатизации с увеличением продолжительности опыта, что объясняется дополнительным образованием сульфатов свинца за счет окисления сульфида кислородом воздуха. Из этого также следует, что при сульфатизации галенита серной кислотой начало его окисления кислородом воздуха сдвигается в область более высоких температур по сравнению с обычным окислительным обжигом [ ]. Причина этого явления связана, по-видимому, с образованием плотного слоя сульфата свинца па поверхности зерен сульфида в результате взаимодействия последнего с Н2304. Повышение степени сульфатизации галенита при температурах 680—700° с увеличением продолжительности опытов выражено но ранее указанной причине особенно ярко. Это отчетливо видно из рис. 3, где кривая сульфатизации за 5 минут после 600° продолжает спускаться вниз, тогда как кривая сульфатизации за 60 минут круто поднимается вверх. Данный температурный интервал характеризуется высокой степенью сульфатизации, которая составляет 73.3—83.2% за 60 минут опыта. При этом сульфатный продукт содержит не только средний сульфат свинца, но и основной, что видно из данных табл. 2. [c.160]

По характеру кинетических кривых процесс взаимодействия сульфида свинца с серной кислотой можно разделить на три температурных диапазона 20—200, 300—600 и 640—700°. В интервале 20—200° не наблюдается улетучивания Н2304 и величина степени сульфатизации находится в прямой зависимости от температуры и продолжительности опыта. Интервал 300—600° характеризуется интенсивным улетучиванием серной кислоты, вследствие чего реакция сульфатизации прекращается очень быстро. При температурах 640—700° иа нроцесс сульфатизации оказывают влияние улетучивание кислоты и вторичные реакции, из которых преобладающей является реакция окисления галенита кислородом воздуха до сульфата, вызывающая рост степени сульфатизации по мере увеличения продолжительности опыта. При этом сульфатные продукты содержат как средний, так и основные сульфаты свинца. [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология