Разработка технологии извлечения селена и теллура из медеэлектролитных шламов

Министерство образования и науки

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Институт металлургии и материаловедения

Кафедра металлургии цветных металлов и

химической технологии

Курсовая работа

по дисциплине: “Металлургия редких цветных металлов”

тема: “Разработать технологию извлечения селена и теллура из медеэлектролитных шламов”

                    Выполнил:    ст. гр. МЦМ-07

Трубин К. В.

       Проверил: к.х.н.,профессор

Руднева В.В.

Новокузнецк

2011

Содержание

Введение. 4

1.  Физико-химические основы извлечения селена и теллура из медеэлектролитных шламов. 5

1.1 Обжиг медеэлектролитных шламов. 6

1.2 Поглощение селена из газовой фазы гранулированной содой. 7

1.3 Плавка огарков на золотосеребряный сплав. 10

1.4 Извлечение теллура из содовых шлаков плавки. 11

2. Промышленная технология переработки  медеэлектролитных шламов по методу ЛГИ.. 13

2. 1 Технология окислительного обжига. 13

2.2 Извлечение селена. 14

2.3 Процесс ведения плавки. 15

2.4 Технология теллурового передела. 16

3. Расчет материального баланса плавки обожженного шлама на золотосеребряный сплав и теллурового передела. 21

3.1 Расчет плавки обожженного шлама. 21

3.2 Расчет материального баланса теллурового передела. Ошибка! Закладка не определена.

Заключение. 38

Список использованной литературы.. 39

Введение

Теллур и селен являются редкими металлами, не имеющими собственных месторождений. Производство данных металлов возможно только путем комплексной переработки сульфидного сырья.

В процессе переработки сульфидно-медных руд, селен и теллур концентрируются в анодных шламах, получаемых при электролитическом рафинировании меди.

В данной курсовой работе рассмотрена технология переработки медеэлектролитных шламов по методу, разработанному в Ленинградском горном институте. А также произведен расчет плавки и теллурового передела с целью определения выхода теллура из исходного сырья.

1.  Физико-химические основы извлечения селена и теллура из медеэлектролитных шламов

Современные технологические схемы переработки медеэлектролитных шламов отличаются большим разнообразием. Однако все они включают следующие основные переделы:

·  Обезмеживание шлама;

·  Окисление халькогенидов термической обработкой;

·  Получение товарных селена и теллура;

·  Плавка обожженного шлама на золотосеребряный сплав.

Сущность метода извлечения селена и теллура из медеэлектролитных шламов заключается в следующем.

Обезмеженный шлам гранулируется  и обжигается в печах шахтного типа с пропусканием горячего воздуха через слой шлама. При этом селен отгоняется из шлама в виде диоксида, который в составе обжиговых газов поступает в систему мокрой газоочистки, где происходит улавливание селена щелочным раствором. Затем осаждают селен из раствора по селенидному методу.

Извлечение теллура из медеэлектролитных шламов, из которых предварительно удален селен, может быть осуществлено попутно с плавкой на золотосеребряный сплав путем наведения содовых шлаков. Содовые шлаки измельчают и выщелачивают водой при температуре 80-90°С 1-2 часа. Это обеспечивает извлечение селена и теллура в раствор 97-98 %.

Примеси тяжелых металлов осаждают из растворов в виде сульфидов путем введения в горячий раствор сернистого натрия. Очистка раствора совмещается с выщелачиванием шлака. Растворы от водного выщелачивания шлака обрабатывают алюминиевым порошком. Затем раствор фильтруют, и теллур осаждают аэрацией. Прямое извлечение теллура из шлака составляет 90%.

Принципиальная схема метода представлена на рисунке 1. Благодаря своим достоинствам метод получил широкое распространение на отечественных заводах.

Рисунок 1 - Технологическая схема переработки медеэлектролитных шламов.

1.1 Обжиг медеэлектролитных шламов

С технологической точки зрения большое значение имеет наличие в шламах элементарного селена. Содержание  элементарного  селена в  необезмеженных медеэлектролитных шламах обычно невелико, но возрастает при обезмеживании в результате окисления селенида меди. Поскольку селениды меди образуются в шламах главным образом при недостатке серебра на связывание всего селена, количество   элементарного   селена   в   обезмеженном   шламе   определяется   в основном   соотношением   селена   и   серебра.   Элементарный   селен   заметно улетучивается уже при сушке шлама, но при низких температурах окисляется не полностью. При интенсивном окислительном обжиге и повышенных температурах (более 700°С) он окисляется до оксида практически нацело.

Основными соединениями селена в шламе являются селенид серебра и селенид меди-серебра, в меньших количествах обнаруживаются селенид меди и селенид свинца.

Окисление селенида серебра при 500-600°С сопровождается образованием значительного количества селенита серебра. Селенит серебра заметно разлагается лишь при температуре выше температуры плавления (530°С). При окислении селенида серебра на поверхности образца первоначально образуется пленка металлического серебра, а между ней и селенидом — оплавленный слой селенита серебра. Эта фаза препятствует быстрой отгонке селена и реакция окисления лимитируется скоростью разложения селенита серебра.