Сульфидный метод получения свинца при совмещении выщелачивания насыщенным раствором поваренной соли с цементацией свинца чистым железом

Для подготовки к гидрометаллургической переработке сульфидный свинцовый концентрат подвергают хлорирующему или сульфатизирующему обжигу, получая в первом случае хлорид, а во втором — сульфат свинца. Сульфатизацию свинцового концентрата можно производить также по методу проф. А.Е. Maковецкого. Для выщелачивания свинца из окисленных руд, в которых свинец присутствует в виде церуссита и англезита, применяют насыщенный раствор поваренной соли, подкисленный серной или соляной кислотами. Если свинцовые руды содержат серебро,, то для его извлечения раствор поваренной соли насыщают газообразным хлором. Другой способ выщелачивания свинца — обработка сульфидного свинецсодержащего материала водным раствором хлорного железа. При этом сульфид свинца взаимодействует с хлорным железом и образует хлорид свинца: PbS + 2FеСl3 = PbCl2 + 2FеСl2 + 1/2 S2. Хлорное железо способствует также выщелачиванию других металлов, например цинка, меди и серебра. За последние годы исследования в этом направлении проводились под руководством акад. А.Н. Вольского. Хлорирующий обжиг имеет много существенных недостатков; 1) из-за улетучивания многих хлоридов для их улавливания требуется дорогостоящая пылеуловительная установка; 2) при обжиге хлорируется не только свинец, но также медь, цинк, железо, серебро, сурьма и висмут, что сильно усложняет переработку огарка. Наиболее целесообразная операция подготовки сульфидного свинецсодержащего материала к выщелачиванию — сульфатизирующий обжиг. Сульфатизация концентратов крепкой серной кислотой в трубчатой печи связана с большим расходом этого реагента и топлива, требует дорогой, герметичной кислотоупорной аппаратуры. Сульфатизация свинцовых концентратов при их обжиге, особенно в кипящем слое, дает хорошие результаты с помощью простых и более дешевых средств. Сульфатизирующий обжиг свинцовых концентратов в кипящем слое — первая металлургическая операция в технологической схеме, разработанной под руководством Г.Г. Уразова (рис. 84). При обжиге сульфид свинца почти полностью переходит в сульфат свинца; происходит также сульфатизация сульфидов мeди, железа и цинка с получением сульфатов и окислов, которые растворяются при выщелачивании огарка слабыми водными растворами серной кислоты. Оптимальные условия для сульфатизирующего обжига: температура процесса 550—650° С, продолжительность 6—8 ч, трехкратный расход воздуха по отношению к теоретическому его количеству. Сульфатизированный продукт выщелачивают водным раствором хлористого натрия; PbSO4 + 4NaCl = PbCl2 * 2NaCl + Na2SO4. Существенный недостаток выщелачивания свинца из сульфатного огарка — малая растворимость его солей, что обусловливает большие емкости аппаратов и производственных помещений, а также дорогое обслуживание процесса. Поэтому одна из главных задач, стоящих перед гидрометаллургией свинца — интенсификация процесса его выщелачивания путем применения более совершенных растворителей. Г.Г. Уразов, А.М. Аранович и др. предложили совместить выщелачивание свинца и его цементацию. Это позволило понизить температуру процесса выщелачивания, резко сократить его продолжительность и уменьшить объем аппарата, б котором эта операция проводится. Оптимальные условия процесса выщелачивания обожженного концентрата с одновременной цементацией свинца: 1) концентрация поваренной соли в растворе 150 г/л; 2) температура 60° С; 3) расход губчатого железа 120% от теоретического количества; 4) время выщелачивания 6 ч. Свинцовую губку отмучивают от пустой породы огарка и затем брикетируют на прессе под давлением 20 кг/см2. Свинец может быть выделен из раствора разными способами, в этом методе применяют цементацию железом. Отработанный раствор очищают от железа гашеной известью, при этом регенерируется хлористый кальций, а очищенный раствор возвращается для выщелачивания новых порций сульфатизированного продукта. При проверке схемы в лабораторных условиях применительно к ачисайскому концентрату было получено, %: Извлечение свинца из пыли составило 96—97%, цинка 88% и олова 92,5%.