В книге, излагаются физико-химически основы гидрометаллургии, описываются наиболее употребительные типы аппаратов и технология обработки руд гидрометаллургическом способом.
Книга является учебным пособием для студентов втузов и практическим руководством для инженеров-производственников и научных работников, работающих в области гидрометаллургии.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие . . .............................. 7
Введение . ..................................... ^
§ 1. Гидрометаллургия и ее задачи................... 9
fj 2. Основные виды процессов и операций ............ 19
Ч а с т ь п е-р в а я
Физико-химические основы гидрометаллургических процессов :
I" -I а з а I. Растворение минералов в процессах гидрометаллургической
обработки руд ....... ... ............... 23
§ 1. Кинетика выщелачивания, влияние физических и механических факторов при взаимодействии растворителя с минералами ................................• 23
§ 2. Воздействие реагентов на минералы ................ 33
$ 3. Влияние физических свойств среды, в которой производится
выщелачивание ........................... 47
§ 4. Просачивание растворов и капиллярные явления при выщелачивании. Растворение газов в жидкой среде. Сорбция газов на поверхности растворяющихся минералов- •...... 54
§ 5. Влияние на растворение веществ, присутствующих в жидкой
фазе пульпы.....................,........ 61
§ 5. Зависимость растворения от геометрической формы, от крупности и от степени раскрытия частиц выщелачиваемого минерала ................................. 66
I л а г>, а II. Подготовка руд и концентратов к процессам выщелачивания 73 3 1. Видоизменение минералов в подготовительных операциях механической обработки (раскрытие минералов, изменение
крупности) . . • ..... .|.................... 73
."? -. Основные типы схем дробления и измельчения руды три подготовке руд к гидрометаллургической обработке. Схемы гидрометаллургических заводов.................... 76
S 3. Подготовка руд к выщелачиванию путем предварительного
обжига................................. 79
1 ''I п а [Ц. Осаждение металлов и их соединений из растворов • • • 97
и !. Электроосаждение металлов из растворов ........... 98
S У. Осаждение металлов из растворов цементацией........ 128
.? 3. Гидролиз . • . ........................... 138
3 4. Кристаллизация.......................... 146
S о. Осаждение в дестилляторах ................... 149
§ 6. Адсорбция . . . .......................... 152
Часть вторая
Процессы и аппараты
•' в а IV. Выщелачивание просачиванием растворов (перколяция) • 156
я 1. Область применения . <.............'........ 156
§ 2. Устройство чанов для выщелачивания песков ......... 160
§ 3. Загрузка песков в чаны....................... 166
§ 4. Выгрузка песков.......................... 169
§ 5. Определение размеров чанов.................... 170
§ 6. Основание чанов и схема трубопровода ........... 171
§ 7. Выщелачивание крупного материала (дробленой руды) • • 172
Глава V. Выщелачивание пульп (перемешиванием с растворам) • 175
§ 1. Особенности выщелачивания пульп ............. 175
§ 2. Чаны с механическим перемешиванием ............ 176
§ 3. Чаны с пневматическим перемешиванием......... 183
§ 4. Чаны с пневмо-механическим перемешиванием ........ 185
§ 5. Закрытые чаны для выщелачивания под давлением (авто
клавы)................................. 193
§ 6. Определение размеров чанов для выщелачивания пульпы • • 196 Глава VI. Обезвоживание и промывка в гидрометаллургических процессах........................... .... 197
§ 1. Значение обезвоживания в гидрометаллургических процессах . . . ............................. 197
§ 2. Физико-химические процессы в отстаивающейся пульпе • 1Ь8
§ 3. Отстаивание пульпы и показатели для расчета сгустителей 200 § 4. Классификация сгустителей. Одноярусные сгустители для
; свободного отстаивания пульпы............... 206
§ 5. Друх- и многоярусные сгустители ............... 210
§ 6. Сгустители-фильтры . . ..................... 213
§ 7. Многоярусный промывной сгуститель . ........... 214
§ 8. Основы теории фильтрации ................. 216
§ 9. Классификация фильтров.................... 230
8 Ю. Фильтры, работающие под гидростатическим давлением
; столба ^фильтруемой жидкости . ................ 230
§ 11. Простейшие вакуум-фильтры периодического действия 231
§ 12. Рамные вакуум-фильтры периодического действия ..... 233
§ 13. Барабанные вакуум-фильтры непрерывного действия • • 239
§ J4- Дисковые вакуум-фильтры непрерывного действия..... 245
Я 15- Столовые или песковые фильтры............... 219
§ 16. Фильтры, работающие под давлением.......... 251
§ 17. Сравнение различных типов фильтров.......... 260
§ 18. Промывка пульпы и повторное обезвоживание • • 261
§ 19. Осветление растворов . .................... 270
Глава VII. Осаждение металлов из растворов............. 273
§ 1. Аппараты для цементации металлов из растворов • . 273
§ 2. Конструкция электролитных ванн................ 290
Часть т D t т ь я
Технология гидрометаллургических процессов
Глава VIII. Благородные металлы . . .................. 306
§ 1. Характерные особенности гидрометаллургии благородных
металлов . ............................ 306
I Q' Свойства золота, серебра и металлов платиновой группы 307
§ о. тинералы благородных металлов ................ 313
§ 4, Амальгамация . • . •..................... 325
§ 5. Методы амальгамации и аппаратура............'. 331
| 6. Растворение золота и серебра в цианистых растворах - ' . 346 & 7. Причины, вызывающие расход цианида. Защитная щелочь-Взаимодействие цианида с минералами ......... 350
§ 8. Особенности цианирования просачиванием растворов . . 259
& 9. Особенности цианирования пульп .......... 3i6
§ 10. Осаждение золота и серебра из цианистых растворов - • 368'
§ 11. Обработка цианистых осадков (шламов) ........... 379
§ 12. Обжиг и плавка осадков...................... 386"
§ 13. Регенерация цианистых растворов............... 390*
§ 14. Извлечение золота «а предприятиях, применяющих флотацию к обработке золотых руд в сочетании с гидрометаллургическими процессами . . ................ 391
§ 15. Примеры схем цианирования золотых руд .......... 396
§ 16. Специальные методы гидрометаллургической обработки золотых и серебряных руд ................... 402
§ 17. Цианирование серебряных руд........... ... 411
§ 18. Хлоринация золотых и платиновых руд . .......... 413
Г лава IX. Медь . . . .............................. 419
§ 1. Свойства и применение меди • •........... ...... 419
§ 2. Медные руды и способы их переработки ........... 422
§ 3. Характеристика промышленных растворителей . •..... 427
§ 4. Подготовка медных руд к выщелачиванию ......... 432
§ 5. Методы выщелачивания медных руд............... 433
§ 6. Осаждение меди из растворов .................. 437
§ 7. Извлечение меди из окисленных руд.............. 442
§ 8. Извлечение меди из смешанных руд.............. 463
§ 9- Извлечение меди из сульфидных руд............. 471
§ 10. Выщелачивание медных концентратов . ........... 481
§11. Перспективы развития гидрометаллургии меди в СССР- • 486
Глава X. Цинк •................................ 491
§ 1. Свойства и применение цинка................... 491
§ 2. Цинковые руды и концентраты ................. 493
§ 3. Способы получения металлического цинка .......*. . . ^497
§ 4. Схема технологического процесса производства электролитного цинка • ............................. 498
§ 5. Обжиг цинковых концентратов •................ 502
§ 6. Выщелачивание обожженного концентрата и очистка рас-
тьоров . ............................... 514
и Л ^лектроосаждение цинка из оастворов . . ........ 527
2 °- Переработка продуктов цинкового производства....... 544
? .„• Практические примеры производства электролитного цинка 546
я 10. Прочие процессы........................... 564
: ' •! в а XI. Кадмий ............................... 573
| '• Свойства и применение кадмия - - . .-.............. 573
S ~ Способы получения металлического кадмия .......... 573
к л !'ереРаботка медно-кадмиевых кеков цинковых заводов • • 576
« к ;;звлечение кадмия из пыли свинцового завода........ 584
$ о. Кадмий из пыли медно-шахтных печей........... 587
' лава XII. Таллий ................................. 589
I п' []олУчение таллия из отходов цинкового производства ... 589
8 *•• извлечение таллия из пылей от обжига колчедана..... 5?4
1 ;';l в а XIII. Кобальт ............................. 597
§ 1. Свойства и применение кобальта.................. 597
§ 2. Сырье для производства кобальта ................ t>98
и 3. Методы извлечения кобальта . • • • •.............. 601
8 4. Практические примеры переработки кобальтосодержащего
, сырья . ., ................................ 612
1 ' а в а XIV Никель •............................. 622
| 1- Свойства и применение никеля .................. 622
я 2, Гидрометаллургия окисленных никелевых руд .....• • • 623
3 3. Аммиачное выщелачивание никелевых руд............ 625
Клава XV. Марганец ............................. 630
§ 1. Свойства и применение марганца................ 630
§ 2. Марганцевое сырье.......................... 632
§ 3. Технология производства электролитического марганца • • 633 § 4. Практика гидрометаллургической переработки марганцевых
руд . ................................. 640
Глава XVI. Комбинированные флотационно-гидрометаллургические
методы переработки руд..........;............... 661
§ 1. О технологической классификации медных руд ....... 663
§ 2. Флотационно-гидрометаллургические методы переработки
медных смешанных руд ....................... 664
Глава XVII. Пиритные огарки . ...................... 671
§ 1. Обзор возможных методов переработки пиритных огарков • 671
§ 2. Хлорирующий обжиг . . ..................... 674
S 3. Выщелачивание огарка . ...................... 680
,4 4. Осаждение металлов и их солей из растворов ........ 686 |
§ 5. Промышленная практика хлорирующего обжига ....... 690
Г лава XVIII. Переработка биметаллических отходов ......... 695
J; 1. Химические способы ....................... 6Р.6
§ 2. Электрохимические способы.................... 698
Глава XIX. Сурьма и ртуть ......................... 703
И 1. Свойства и применение сурьмы и ртути ............ 703
§ 2. Способы извлечения сурьмы.................. 706
ij 3. Переработка медно-сурьмяных концентратов ......... 710
§ 4. Ртуть . . .............................. 717
Глава XX. Другие области применения гидрометаллургии....... 721
§ 1. Свинец . • . . .......................... 722
§ 2. Олово . . .............................. 720
§ 3. Висмут • . ........................... 730
Основная литература по гидрометаллу р-гии • 732
ПРЕДИСЛОВИЕ
В Законе о пятилетнем плане восстановления и развития народного хозяйства СССР на 1946—1950 гг. перед цветной металлургией поставлена задача — обеспечить выс'окие темпы роста производства цветных и редких металлов.
Эта задача может быть разрешена при наиболее полном использовании сырьевых ресурсов и внедрении передовой техники. В этом отношении следует отметить важную роль гидрометаллургического способа переработки руд.
Этот способ, основанный на селективном действии растворителей, извлекающих полезные компоненты и не затрагивающих своим воздействием основную массу руды, выгодно . отличается от пирометаллургического способа, при котором приходится переплавлять всю массу руды. Особенно это важно при переработке бедных руд.
Если техника производства металлов сегодняшнего дня принадлежит в основном пирометаллургии, то металлургия ближайшего будущего несомненно сделает большие успехи с помощью широкого развития гидрометаллургических методов. Это особенно относ'ится к производству металлов, рассеянных в земной коре в низких концентрациях. Последнее десятилетие характеризуется дальнейшим расширением области применения гйдрометаллургических процессов. За этот период гидрометаллургические методы впервые получили практическое приложение для извлечения из руд марганца и никеля. При обработке медных руд, содержащих металл в сложной форме окислов, силикатов и сульфидов, стали применяться комбинированные процессы, в которых сочетаются выщелачивание и химическое осаждение с флотацией.
Большая часть руд, особенно руд цветных металлов, представляет собой комплексное сырье, заключающее в себе редкие и рассеянные элементы, извлечение которых до последнего времени совершенно не производилось или производилось
только частично.
В Законе о пятилетнем плане восстановления и развития народного хозяйства СССР записано: «Организовать комплексное использование всех полезных ископаемых, содержащихся в рудах цветных металлов...»
Применение прямых гидрометаллургических способов R комбинации с обогащением или пирометаллургией может Дать возможность наиболее полно извлекать попутные металлы.
В русской технической литературе по общей гидрометаллургии имеются труды: 1) «Материалы по металлургии цветных металлов» Уразова и Эдельсона; 2) «Гидроэлектрометаллургия цветных металлов» Дроздова; 3) «Гидрометаллургия цветных металлов» Кэмпбелла (перевод). С момента издания книги Дроздова прошло более 10 лет, две другие опубликованы значительно раньше, в связи с чем перечисленные труды не в состоянии осветить тех достижений и успехов, которые достигнуты на протяжении последних лет в области гидрометаллургической обработки руд.
В настоящую книгу включены совершенно новые разделы, освещающие процессы получения гидрометаллургическим путем марган/ца, никеля, кобальта и сурьмы. Значительное внимание уделено также и обработке промышленных отходов (пирит-ные огарки и биметаллический скрап).
Поставленная перед нашим народным хозяйством задача быстрого роста выпуска металлов открывает широкие перспективы для развития гидрометаллургических процессов. Увеличение производства меди, цинка, кобальта, золота, серебра, редких металлов и др. немыслимо в современных условиях без применения гидрометаллургии. Изложение общих физико-химических основ гидрометаллургических процессов, описание наиболее употребительной аппаратуры, а также освещение промышленной практики гидрометаллургических методов для извлечения наиболее важных металлов и составляют предмет настоящего труда.
В соответствии с этим первая часть книги посвящена общим вопросам выщелачивания и осаждения металлов из растворов, вторая — процессам и аппаратам и третья (специальная) — практике гидрометаллургической обработки различных видов сырья.
Авторы считают, что такое построение книги дает возможность изучать гидрометаллургию как единую дисциплину, так как технологические методы производства различных металлов имеют много общего в части физико-химических основ и типов аппаратов.
В книгу не включены вопросы производства глинозема и электрорафинироваиия металлов, так как получение окиси алюминия излагается обычно в связи с электролизом расплавленных сред, а электролитическое рафинирование черновых металлов — в специальных курсах по металлургии.
Главы I, II, IV, V, VI и VIII написаны И. Н. Плаксивым и главы III, VII и IX—XIX — Д. М. Юхтандаым.
Авторы
Цена: 600руб.
