PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Prażenie selenu ze szlamów anodowych z rafinacji miedzi

Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Roasting Selenium from Copper Refinery Anode Slimes
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
Selen występuje w szlamach doprowadzanych do procesu prażenia głównie w postaci selenków miedzi i srebra, a także w postaci pierwiastkowej w zależności od operacji technologicznych zastosowanych przed usunięciem tego pierwiastka. Rozkład selenków srebra (Ag2Se) i miedzi (Cu2Se) oraz związku AgCuSe jest niezbędnym elementem procesu prażenia, poprzedzającym utlenienie selenu do SeO2. Prężność par selenu pierwiastkowego oraz jego związków międzymetalicznych jest znacznie niższa od prężności pary czystego SeO2(g). W związku z tym utlenienie selenu związanego w selenkach winno nastąpić na powierzchniach związków międzymetalicznych, na których możliwe jest powstawanie tlenków selenu ze srebrem lub miedzią. Prażenie selenu ze szlamu anodowego jest procesem złożonym, w którym szybkość eliminacji selenu zależy od postaci chemicznej selenu występującego w szlamie. Selen pierwiastkowy można łatwo usunąć ze szlamu w niskich temperaturach wynoszących ok. 200 [stopni]C, w których rozpoczyna się utlenianie. Selenek srebra Ag2Se utlenia się do selenitu Ag2SeO3 prawie w całości, tak że nie zachodzi uwolnienie gazowego dwutlenku selenu ze szlamu do atmosfery procesu prażenia. Szybkość tej reakcji jest mała ze względu na niską prężność rozkładową selenitu srebra. Selenity miedzi, o ile są one obecne w szlamie anodowym, reagują z tlenem przeważnie tak samo jak selenity srebra, jednakże z uwagi na wyższą prężność rozkładową dochodzi tylko częściowo do bezpośredniego utlenienia do postaci Cu2SeO4 lub CuSeO3, zaś reszta jest uwalniana jako SeO2(g) do fazy gazowej. W przypadku atmosfer prażenia zawierających SO2, stabilnymi postaciami miedzi i srebra są ich siarczany. W związku z tym, dane grawimetryczne dotyczące prażenia szlamu dotyczą kombinacji reakcji utleniania, usuwania selenu i zasiarczania. Do zwiększenia szybkości zachodzenia tych reakcji w atmosferach O2+SO2 przyczynia się porowatość i pęknięcia powstałe w strefach tych reakcji, umożliwiające transport gazu pomiędzy atmosferą procesu a selenitem. Fakt ten wyjaśnia korzystny wpływ dwutlenku siarki na proces prażenia szlamu anodowego w porównaniu do zwykłego prażenia w atmosferze tlenu lub powietrza.
EN
Selenium is present in the slimes fed to roasting process mostly as copper and silver selenides as well as elementary selenium, depending on the processing steps prior to the deselenisation. The decomposition of silver (Ag2Se), copper (Cu2Se) and mixed (AgCuSe) selenides is a necessary step in the roasting, before the oxidation of selenium to SeO2 can take place. Vapour pressure of elementary selenium or that in its intermetallic compounds is much lower than that of pure SeO2(g). Thus, the oxidation of selenium bound in selenides must occur on the surfaces of the intermetallic compounds, where formation of complex selenium oxides with silver or copper is possible. The selenium roasting of anode slimes is a complex process where the deselenisation rate is linked with the chemical form of selenium present in the slime. Elemental selenium is removed from the slime easily at low temperatures, around 200 [degrees]C, where its oxidation starts. Silver selenide Ag2Se is oxidized to selenite Ag2SeO3 almost quantitatively, and no gaseous selenium dioxide is released from slime to the roaster gas. The reaction rate is low, due to the small decomposition pressure of silver selenite. Copper selenides if present in the anode slime react much in the same way in oxygen as silver selenides. Due to the higher decomposition pressure only a fraction is oxidized directly to Cu2SeO4 or CuSeO3, and selenium is released as SeO2(g) to the gas phase. In SO2-bearing roaster atmospheres, the stable forms of copper and silver are their sulphates. Thus the gravimetric data of slime roasting is a combination of oxidation, deselenisation and sulphation reactions. The reaction rates in O2+SO2 atmospheres are enhanced by porosity and cracks formed in reaction scales which allow the gas transport between the reaction atmosphere and selenite. This feature of the roasting products explains the beneficial properties of sulphur dioxide in the anode slime roasting compared to simple roasting in oxygen or air.
Rocznik
Strony
22--26
Opis fizyczny
Bibliogr. 28 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
autor
autor
  • Aalto University CHEM, Department of Materials Science and Engineering, Finland
Bibliografia
  • 1. Hait J., Jana R. K. & Sanyal S. K.: Processing of Copper Electrorefining Anode Slime: A Review. Miner. Process. Extr. Metall., 2009, Vol. 118, No. 4, pp. 240-252.
  • 2. Hoffmann J. E.: Hydrometallurgical Options in the Processing of Electrolytic Refinery Slimes, In Proceedings of EMC 2001, Vol. 3. GDBM mbH, Clausthal‐Zellerfeld, 2001, pp. 355-383.
  • 3. Chen T., Dutrizac J.: The Mineralogy of Copper Electrore‐fining, JOM, 1990, Vol. 42, No. 8, pp. 39-44.
  • 4. Chen T. T., Dutrizac J. E.: Mineralogical Characterization of Anode Slimes‐III. Sulphation Reactor Slimes from INCO’s Copper Cliff Copper Refinery, Can. Metall. Q., 1988, Vol. 27, No. 2, pp. 107-116.
  • 5. Taskinen P., Patana S., Kobylin P. & Latostenmaa P.: Mechanism of Selenium Roasting I: Copper Selenide Oxidation, a pa‐per submitted for publication in Metall. Mater. Trans. B, 2011.
  • 6. Taskinen P., Patana S., Kobylin P. & Latostenmaa P.: Mechanism of Selenium Roasting I: Silver Selenide Oxidation, a paper submitted for publication in Metall. Mater. Trans. B, 2011.
  • 7. Cooper C. W.: The Treatment of Copper Refinery Anode Slimes, JOM, 1990, Vol. 42, No. 8, pp. 45-49.
  • 8. Scott J. D.: Electrometallurgy of Copper Refinery Anode Slimes, Metall. Trans., 21B, 1990, No. 8, pp. 629-635.
  • 9. Chen T. T., Dutrizac J. E.: Mineralogical Characterization of Conventional Copper Refinery Anode Slimes Treatment Circuit, In Proceedings of Copper 2007, Vol. V, (Ed. G. E. Houlachi, J. D. Ed‐wards & T.G. Robinson), CIM, Montreal, 2007, pp. 159-172.
  • 10. Barbante G. G., Swinbourne D. R. & Rankin W. J.: Pyrometallurgical Treatment of Copper Tank House Slimes, In Pyrometal‐lurgy of Complex Materials & Wastes (Editors: M. Nilimani, T. Lehner & W.J. Rankin), TMS, Warrendale (PA), 1994, pp. 319-337.
  • 11. Ishihara T.: Studies on the Fundamentals of Metallurgy of Selenium. J. of Min. Inst. of Kyushu, 1960, Vol. 28, No. 11, pp. 519-533.
  • 12. Okkonen P., Hiltunen L., Koskenlinna M. & Niinisto L.: Crys‐tal Structure and Thermal Stability of Silver Selenite, Acta Chem. Scand., 1994, No. 48, pp. 857-860.
  • 13. Gospodinov G. G., Bogdanov B. G.: Thermal and Thermo‐dynamic Data Concerning the Selenites from Group IB in the Peri‐odic Table, Thermochim. Acta, 1984, Vol. 75, No. 3, pp. 122-133.
  • 14. Barone V. L., Botto I. L. & Schalamuk I. B.: Thermal Effects of Minority Chalcogenide Minerals: DTA‐TG, IR Spectroscopy and SEM Electron Microscopy Studies, Latin American Applied Resesearch, 33, March (available in: http://www.scielo.org.ar/scielo. php?pid=S0327‐07932003000100001&script= sci_arttext &tlng= en), 2003.
  • 15. Dutton W., van den Steen A. & Themelis N.: Recovery of Selenium from Copper Anode Slimes, Metall. Trans., 1971, Vol. 2, No. 12, pp. 3091-3097.
  • 16. Bakeeva S. S., Buketov E. A. & Pashinkin A. S.: Dissociation Pressure of Silver Selenite, Russ. J. Inorg. Chem., 1968, Vol. 13, No. 1, pp. 16-17.
  • 17. Hoffmann J. E., King M. G.: Selenium and Selenium Com‐pounds, Kirk‐Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, J Wiley, USA, (publ.on line 17 Dec., 2010) pp. 1-36.
  • 18. Cramarossa F., Molinari E. & Roio B.: Rates of Reactions of Oxygen Atoms with Solid and Liquid Sulfur (and Selenium), J. Phys. Chem., 1968, Vol. 72, No. 1, pp. 84-91.
  • 19. Mamani F. B., Itagaki K.: Roasting of Copper Anode Slimes with High Selenium Content, Metall. Review of MMIJ, 1990, Vol. 7, No. 2, pp. 122-133.
  • 20. Segarra M., Fernandez M. A. & Espiell F.: Roasting of Pure Copper and Silver Selenides. Mechanisms of Reaction, In Precious Metals 1992 (Editors A.K. Mehta & R.M. Nadkarni) International Precious Metals Institute, Allentown (PA), USA, 1992, pp. 225-233.
  • 21. Olin A.: Chemical Thermodynamics of Selenium, Chemical Thermodynamics 7, Elsevier, The Netherlands, 2005, pp. 293-306.
  • 22. Larranaga A., Mesa J. L., Lezama L., Pizarro J. L., Arriortua M. I. & Rojo T.: Supercritical Hydrothermal Synthesis of Cu2O(SeO3): Structural Characterization, Thermal, Spectroscopic and Magnetic Studies, Mater. Res. Bull., 2009, Vol. 44, No. 1, pp. 1-5.
  • 23. Larranaga A., Mesa J. L., Lezama L., Arriortua M.I. & Rojo T.: Mild Hydrothermal Synthesis of Cu(SeO3)∙2H2O: Structural Characterization, Thermal, Spectroscopic and Magnetic Studies, Spectrochim. Acta, 2009, A72, No. 2, pp. 356-360.
  • 24. Pistorius C. W.: Phase Diagrams of Silver Sulfate, Silver Se‐lenate, and Silver Chromate to 40 kbar, J. Chem. Phys., 1967, Vol. 46, No. 6, pp. 2167-2171.
  • 25. Roine A.: HSC Chemistry for Windows, vers. 6.07, Outotec Research Oy, Finland, 2006.
  • 26. Hyvarinen O., Lindroos L. & Rosenberg E.: Procedure for Roasting Seleniferous Material, US Pat. 4473396 (Sept. 25th, 1984).
  • 27. Subramanian K. N.: Pelletizing Sulfation of Anode Slimes, US patent 4 272 493 (Jun 9th, 1981).
  • 28. Morrison B. H.: Slimes Treatment Process, US patent 4 047 939 (Sept. 13th, 1977).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPK6-0013-0026
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.