Способ извлечения марганца из цинксодержащих растворов

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в гидрометаллургическом производстве цинка для получения сульфата цинка. Цель изобретения - повьтение степени очистки раствора от марганца Очистку цинкового электролита от марганца ведут обработкой раствора аммиаком или гидроксидом аммония при рН 5,4-7 и температуре 20-55 С, Осажденный гидроксосульфат цинка подвергают водной про1« шке в присутствии кислорода воздуха при рН 8-11 и температуре 60-100°С и растворяют его в серной кислоте. В полученный раствор, содержащий марганец , добавляют гидросульфат цинка, гидроксид цинка или оксид цинка в количестве не менее 3 г/л. 4 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 41 7 123 7/23-02 (22) 30.!2.86 (46) 23.05.88. Бюл. Р 19 (7!) Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов (72) Е.Ф.Столбова, А.Ф.матвеев

H В.М.Пискунов (53) 669 ° 536.23 {088.8) (56) Патент Англии I! 1312603, кл. С 01 С 9/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР !

1- - 947055, кл. С 01 G 9/06, 1982. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МАРГАНЦА.ИЗ

ЦИНКОСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использоваÄÄSUÄÄ 1397527 А1

4 (51) 4 С 22 В 47/00, !9!26 но в гидрометаллургическом произ" водстве цинка дпя получения сульфата цинка. Цель изобретения — повышение степени очистки раствора от марганца.

Очистку цинкового электролита от марганца ведут обработкой раствора аммиаком или гидроксидом аммония при рН 5,4-7 и температуре 20-55 С.

Осажденный гидроксосульфат цинка подвергают водной промывке в присутствии кислорода воздуха при рН

8-11 и температуре 60-100 С и растворяют его в серной кислоте. В полученный раствор, содержащий марганец, добавляют гидросульйат цинка, гидроксид цинка или оксид цинка в количестве не менее 3 г/л. 4 табл.

1397527 рН

7,0

8„0

9,5

11,5

Степень очистки,%

93,0

100

Степень очитки,%

93,6

97,3

98,0

98, 1(Изобретение относится к цветной металлургии и химической технологии и может быть использовано в гидрометаплургическом производстве цинка дпя получения сульфата цинка, 5

Цель изобретения — повыление степени очистки раствора от марганца.

Пример 1, K 4 л нейтрального цинкового электролита состава, г/л. цинк 130, магний /,2, марганец 8,4, калий 2.49. натрий 4,0, добавляют

1 л 25%-ного водного раствора гндрокаида аммония в течение ? ч при 30"С до достижения рН пульпы 7,0. Осадок отфильт"15 ровывают. Степень очистки от магния и марганца на стадии осаждения гидроксосульфата цинка составляет 99,1 и

9?,5% соответственно. Осадок распульповывают в воде при Ж.Т=4."1, промыва- 20 юr в течение 0,5 ч, о1 фильтровывают и делят на пять частей. Каждую порцию з аливают водой В соотполепии Ж:Т=4:1 и ведут промывку в присутствии кислорода воздуха при 60 С и значении рН 25

Из приведенных данных следует, что проведение промывки осадка гидр- . оксосульфата цинка при рН 8-11 обеспечивает повыление степени очистки от марганца с 92,5 до 95,5-97,3% в зависимости or значения рН.

Пример 2. К 2 л нейтрального цинкового электролита указ анно го состава добавляют в течение 2 ч при

4Q

50 С 0,5 л гидроксида аммония„Конечное значение рН пульпы 7,0. Степень очистки от марганца и магния составляет 90,5 и 98,9%. соответственно. После фильтрации осадок гидроксисульфата цинка распульповывают 45 водой при )К:Т=-«:1, промывают в течение 0,5 ч„ фильтруют и делят на четыре части. Каждую порцию заливают

Температура,""Г 30

Таким образом, проведение промывки осадка гидроксосульфата цинка в п1зисутствии кислорода воздуха при

60-100 С увеличивает степень очистки от марганца с 90,5 до 97,3-98%.

7,0; Я,О, 9 5, 11 и 1,5. Расход воздуха на окисление поддерживаешься постоянным 2 л/мин на 1 л пульпы. Необходимое значение рН пульпы создают добавлением гидроксида аммония.

Продолжительность промывки 3 ч. Пульпы после промывки фильтруют, Осадки гидроксосульфата цинка. имеющие цвет от белого до грязно-коричневого в зависимости от значения рН окисления, растворяют в водном растворе серной кислоты (C=700 г/л) до остаточного содержания твердого 4 г/л. После перемеливания в течение 0,5 ч твердую фазу отделяют от раствора сульфата цинка фильтрацией. Полученные растворы (прозрачные н бесцветнь;е) выпаривают досуха, Состав очищенных растворов сульфата цинка в зависимости

oT pI окисления приведен B табл.1.

В резупьтате проведения промывки осадка гидроксосульфата цинка в присутствии кислорода воздуха степень очистки от марганца составляет

96,8 97,3 97,4 водой при Ж:Т=4: 1 и прorодят промыв— ку в присутствии киспоропа воздуха при значении рН 11 и температурах

30,60,80 и 1ОО С. Расход возцуха составляет 2 л/л гульпы мин. Продолжительность окисления 3 ч, Пульпы фильтруют, осадки гидроксосульфата цинка растворяют в серной кислоте (С=300 г/л) и в растворы добавляют по 5 г/л оксида цинка,. После перемеливания в течение 0,5 ч твердую фазу отфильтровывают.

Состав очищенного раствора сульфата цинка в зависимости от температури промывки приведен в табл.2.

Степень очистки раствора сульфата цинка от марганца составляет:

Пример 3. Из 0,5 л нейтрального цинкового электролита указ анного со став а о с аждают гидр оксо сул ьфат цгп ка доб ьзлением О, 135 л ? 5% —.Hoãî раствора гидроксида аммония при 30 С

1397527

Расход материал а-но сит ел я, г/л беэ добавки

98,0 98, 1

96,7 и конечном значении рН пульпы 7,0.

Степень очистки от марганца и магния на стадии осаждения цинка составляет

93,0 и 99,3% соответственно. Осадок гидроксосульфата цинка промывают

5 водой при Ж: T=4: 1, пульпу фильтруют.

Далее ведут в присутствии кислорода воздуха промывку при рН 11,0, температуре 80 С и скорости подачи воз- 10 духа 2 л/мин на 1 л пульпы в течение

3 ч. После фильтрации осадок раств.оряют в серной кислоте (C=500 г/л) .

Раствор делят на четыре части. К первой порции. материал-носитель не 15 добавляют, во вторую добавлено 2, в третью 3, в четвертую 8 г/л гидроксида цинка.

Степень очистки,% 95,7

Таким образом, применение материала-носителя повышает Степень очистки 25 цинкового электролита до 98%.

В случае проведения осаждения гидроксосульфата цинка по известному способу достигается степень очистки от марганца 90,5 — 93%. Применение промыв- gp ки осадка гидроксосульфата цинка в присутствии кислорода воздуха в оптимальных условиях с введением материала-носителя позволяет достичь степени очистки от марганца 95,5-98%.

В табл.4 приведен состав цинкового купороса, полученного из цинксульфатных растворов по предлагаемому способу, в сравнении с требованиями

ГОСТа. Из данных табл.4 следует, 40 что полученный по предлагаемому способу цинковый купорос соответствует

ГОСТУ по всем показателям. Продукт, полученный без проведения промывки в присутствии кислорода воздуха и применения материала-носителя по содержанию марганца и нерастворимого остатка, не удовлетворяет требованиям ГОСТа.

l ëñòí0ð сульфата цинка без добавки материала-носителя имеет интенсивную желто-коричневую окраску из-за присутствия нескоагулированных частиц оксигидрооксосоединений марганца. После двух часов выдержки произошла частичная коагуляция. Но при фильтрации под вакуумом агрегированные частицы распадаются и получить бесцветный фильтрат не удается.

Состав очищенного раствора сульфата цинка.в зависимости от расхода материала-носителя после очистки приведен в табл.3.

Степень очистки от марганца составляет:

Преимущества предлагаемого способа по сравнению с известным заключаются в повышении степени очистки цинксульфатных растворов от марганца на 5-7% и возможности получения высококачественного цинкового купороса, .

Фор мула изобретения

Способ извлечения марганца из цинксодержащих растворов, включающий обработку раствора аммиаком или гидроксидом аммония при Рн 5,4-7 и температуре 20-55 С, осаждение гидроксосульфата цинка, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппения степени очистки раствора от марганца, осажденный гидроксосульфат цинка подвергают водной промывке в присутствии кислорода воздуха при рН 8-11 и температуре 60-100 С, растворяют в серной кислоте, а в полученный раствор, содержащий марганец, добавляют реагент, выбранный из группы, содержащей гидроксосульфат цинка, гидроксид цинка, оксид цинка в количестве не менее 3 г/л.

1397527

Таблица!

Содержание, г/л, при рН окисления

Компоненты состава

70 . 80 95 11 . 11,5

126

132

Цинк

128

132

136

Магний

0,062

0,059

0,068

0,578

0,025

0,065

0,061

0,22

О,? 1

0,28

0,38 (0,025

0,025

Натрий

0,03

0,05

0,05

Таблица2

Содержание, при температуре, С

Компоненты состава

Цинк

130

137

130

0,062

О.„О6

Магний

О, 05.8

О,О59

0,16

Марганец

0,54

0,23

Калий

О,A?

0,02

О,Î? 5

0,0?

0,06

Натрий

О 05

0,05

Ю»ФВЮФЮЮЮ °

Таблиц а3

Содержание, г/л, при расходе материаланосителя, г/л

Компоненты состава без добавки

130

Цинк

126

125

130

0,062

0,06

0,058

0,065

0,16

0,28

0,35

0,16

0,02

0,02

0,02

Натрий

0,04

0,05

0,05

: Марганец

Калий

Магний

Марганец

Калий

0,025

0,05

60 ЯО

100 (0,025 (0,05

0,0?5 а 0,05