Цементация в гидрометаллургии меди

В промышленных масштабах извлечение меди из растворов цементацией железом, по данным работы, используется с 1752 г. Несмотря на появление эффективного экстракционного способа извлечения меди из растворов, цементация продолжает оставаться важным промышленным способом извлечения меди из растворов от выщелачивания медных руд. Наиболее часто применяемыми в гидрометаллургии меди являются растворы следующего состава, кг/м3: 0,3 - 5,0 Cu; 2,0 - 8,0 Fe; 0,2- 1,0 - взвеси; рН = 1,4 -т- 3,2. Растворы перед цементацией чаще всего подвергают обработке, включающей регулирование рН, отделение взвесей и восстановление трехвалентного железа. Трехвалентное железо снижает скорость цементации и увеличивает расход металлического железа на цементацию.

Предварительное восстановление трехвалентного железа осуществляют различными способами. Одним из них является реакция с пирротином:

Fe7S8 + 7Fe2 (S04)t = 21FeS04+4S2. (83)

Эти реакции на практике чаще всего реализуют путем перколяции раствора через слой кускового пирротина или пирита. Железо (III) успешно может быть восстановлено также сернистым газом по реакции

Fe2 (S04)3 + S02 + 2Н20 = 2FeS04 + 2H2S04. (84)

Степень восстановления железа по реакции (84) увеличивается в присутствии активированного угля. Процессы восстановления Fe (III) по j реакциям (83) и (84) на практике используют в ограниченных масштабах в связи с дополнительными расходами на их реализацию. Гидролиз растворов Fe (III) позволяет удалить железо из растворов с достаточной полнотой:

Fe2 (S04)3 + 6Н20 = 2Fe (ОН)3 + 3H2S04. (85)

Величина рН-гидратообразования Fe (ОН)3 при 22°С и концентрации 1 кмоль/м3 составляет по расчету 1,53. Следовательно, для осаждения Fe (III) необходимо иметь рН=1,53. Fe (II) при этом в осадки не удаляется, так как для образования Fe (ОН)2 необходимо рН= 6,7. Водном из патентов2 извлечение Fe (III) из растворов предлагается вести экстракцией его с помощью экстрагентов LIX-64 или LIX-70. После рекреации соляной кислотой железо может быть получено в виде металлического электролизом либо в виде окислов - термическим разложением хлорного железа. Удаление различных минеральных взвесей (шламов) из медьсодержащих растворов производят отстаиванием их в различных емкостях.