Способ извлечения цинка из кеков, содержащих феррит цинка

 

Использование: производство цинка из минерального сырья . Сущйость: цинковые кеки, содержащие феррит цинка, выщелачивают серной кислотой при повышеннойтемпературе ,причем выщелачивание ведут с добавкой клинкера от вальцевания цинкового кека или кокса в количестве 50-200% от массы перерабатываемого сырья при концентрации кислоты 70-103,4 г/л, соотношении жидкого к твердому 10:1 в течение 4-6 ч. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4816507/02 (22) 20.04.90, (46) 23.07.92. Бюл. ¹ 27 (71) Институт химии АН УЗССР (72) Л.M. Волосникова, Х.P. Исматов и Н.С.

Гималитди нова (56) Патент США ¹ 4833979, кл. С 01 G 9/06, 1983.

Бюллетень НТи Нипроруда, 1986, ¹ 4, с.26 — 29. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ КЕКОВ, СОДЕРЖАЩИХ ФЕРРИТ ЦИНКА

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к производству цинка из минерального сырья, в качестве материалов, содержащих феррит цинка, используют цинковые и свинцовые кеки.

Известен способ извлечения цинка из феррита в две и более ступеней. На первой ступени обработку ведут слабой серной кислотой с таким расчетом, чтобы содержание кислоты в растворе после декантации было более 5 г/л. На последней ступени обработку осадка с предыдущей стадии проводят раствором серной кислоты концентрацией

ЗОО г/л. Способ позволяет повысить извлечение металлов. . Недостатками известного способа являются его многоступенчатость и применение, высококонцентрированной серной кислоты (300 г/л).

Наиболее близким.к изобретению является способ разложения цинкового кека, со. держащего феррит цинка, серной кислотой концентрацией 180-210 г/л в течение 4 ч при соотношении ж:т = (2,8-3,5):1 и темпеI. Ж „„1749277 А1 (я)з С 22 В 3/08// С 22 В 19:00 (57) Использование:.производство цинка иэ минерального сырья. Сущность; цинковые кеки, содержащие феррит цинка, выщелачивают серной кислотой при повышенной температуре, причем выщелачивание ведут с добавкой клинкера от вельцевания цинкового кека или . кокса в количестве 50-200 от массы перерабатываемого сырья при концентрации кислоты 70-103,4 г/л, соотношении жидкого к твердому 10:1 в течение 4-6 ч.

1 табл. ратуре 90 С. Извлечение цинка в раствор составляет 88 — 907;

:. — Недостатками известного способа является использование серной кислоты высокой концентрации и недостаточно полное извлечение цинка.

Цель. изобретения — повышение степени извлечения цинка и снижение затрат.

Поставленная цель достигается тем;.что согласно способу извлечения цинка иэ кеков, содержащих феррит цинка, выщелачиванием их серной кислотой при 90 С, выщелачивание ведут с добавкой клинкера от вельцевания цинкового кека или кокса в количестве 50 — 2007 от массы перерабатываемого сырья при концентрации кислоты

70 — 103,4 г/л, соотношении жидкого к твердому 10:1 в течен ие 4 — 6 ч, Кеки, содержащие феррит цинка, и клинкер включают компойенты, Д: цинковый кек крупностью 0,3 мм (82,5/); феррит цйнка 60,2: цинк 16,Ч;;железо 15,1;марганец 2,8; медь 1,8; свинец 4,5;

1749277 после чего пульпу фильтруют. Получают 183

20 мл фильтрата, содержащего,; Zn 4,9;

Реобщ, 15,6; Ее 15,2; Н2$04 44,8 и 11,8 г (по кеку) Пример 7. 10 г свинцового кека и 5 г клинкера загружают в емкость; к смеси добавляют 150 мл серной кислоты концентрацией 103,4 г/л и выщелачивают пульпу при

30 механйческом перемешивании 6 ч при 90 С, после чего пульпу фильтруют, Получают 148 мл фильтрата, содержащего, г/л: Zn 5,9;

Ге вщ. 12.6; Fe 9,5; HzSG4 82,6 и 8,3 г сухого кека с содержанием цинка 1,65 . Выход

35 кека 55,3%. Извлечение цинка в раствор

97,0% (по фильтрату) и 84,8 (по кеку).

Пример 8. 10 r свинцового кека и 10 .. r клинкера загружают в емкость, к смеси

40 добавляют 200 мл серной кислоты концентрацией 103,4 г/л и выщелачивают пульпу при механическом йеремешивэнии 4 ч при

90 С, после чего пульпу фильтруют. Получают 185 мл фильтрата, содержащего, г/л; Zn

45 4,9; Feos . 14.7; Fe 14,6: Н2$04 73,4 и 14,8

r сухого кека, содержащего 082% цинка.

Выход кека 74,0 Извлечение цинка в рас50 Пример 9, 10 r свинцового кека и 20 .

r клинкера загружают в емкость, к смеси добавляют 300 мл серной кислоты концентрацией 69,4 r/ë.è выщелэчивают в течение

6 часов при 90 С, после чего пульпу фильт55 руют. Получают 286 мл фильтрэта, содержа- . щего, г/л: Zn 3,1„Реовщ. 16,8; Fe 2.16,5;

Н $04 43,0 и 19,5 r сухого кека, содержащего 0,65% цинка. Выход кека 65,0%. Извлече ние цинка s раствор 92,3% (по фильтрату) и

88.8т,(по кеку).

3 свинцовый кек крупностью 0,63 мм (100 ); феррит цинка 44,7; цинк 8,8, железо

10,8, марганец 0,87, свинец 17,7; клинкер крупностью 0;63 мм (100%): цинк 0,4; железо 21,1; марганец 0,9: медь

3,7; свинец 1,0; углерод 21 8.

Способ осуществляют следующим образом, Навески кека (цинкового или свинцового) и клинкера (кокса) загружают в реактор с механическим перемешиванием, К смеси приливают раствор серной кислоты концентрацией 70-103,4 г/л, соблюдая соотношение ж:т - 10:1. Пульпу выщелачивают при

90 С в течение 4-6 ч; после чего фильтруют под вакуумом.

Пример 1. 10 г цинкового. кека и 20 г клинкера загружают в емкость с механиче-. ским перемешиванием; К смеси прибавляют 300 мл серной кислоты концентрацией

103,4 г/л и выщелачивают при 90 С в течение 6 ч, после чего пульпу фильтруют. Получают 285 мл фильтрата состава, г/л: Zn 5,9;

Ее вщ. 20,1; Fe 19,3; Н2$04 62,8 и 18,3 г сухого кека, содержащего 1;6% цинка, Вы- 25 ход кека составляет 61,0%. Извлечейие цин- . ка в раствор 97,8% (по фильтрату) и 83,0 (по кеку) .

П ример 2. 10r цинкового кека и 10 г клинкера загружают в емкость с механическим перемешиванием. К смесй добавляют

200 мл серной кислоты концентрацией

103,4 г/л и выщелачивают смесь 6 ч при

90 С. после чего пульпу фильтруют, Получают 185 мл фильтрата, содержащего, г/л: Zn

8,8; Ге вщ. 17.3; Fe+2 16,8; Нг$04 61,3 и 10,5 г сухого. кека. содержащего 2,6% цинка. Выход кека 52,5%. Извлечение цинка в раствор

96,9% (по фильтрату) и 83,8% (no кеку).

Пример 3. 10 г цинкового кека и 20 г клинкера загружают в емкость с механиче- ским леремешиванием, К смеси добавляют

300 мл серйой кислоты концентрацией 69,5 г/л vi выщелачивают смесь 6 ч при 90 С, после чего пульпу фйльтруют, Получают 285 мл фйльтрэтa, содержащего, r/л: 2п 6,5;

Feoe . 17,6; Fe 17;3; Н $04 30,6 и 17,9 r сухого кека с содержанйем цинка 1,7%. Выход кека 59,7%. Извлечение цинка в раствор: составляет 92,1% (по фильтрату) и 82,3% (по кеку).

Пример 4. 10 г цйнкового кека и 5 г кокса загружают в емкость с мехайическим перемешиванием. K смеси добавляют 150 мл серной кислоты концентрацией 102,2 г/л и выщелачивают смесь 6 ч при 90 С, после чего пульпу фильтруют. Получают 141 мл фильтрата. содержащего, г/л: Zn 11,3;

Ремщ. 7,4; Fe 1,2; HzS0486,7 и 8,5 r сухого кека, содержащего 4.2% цинка. Выход кека

56,7, Извлечение цинка в раствор 97,1% (no фильтрату) и 78,5 (по кеку).

Пример 5. 10 r цинкового кека и 20 г кокса загружают в емкость, к смеси добавляют 300 мл серной кислоты концентрацией

70 г/л и выщелачивают пульпу при механическом перемешивании 6 ч при 90 С, после чего пульпу фильтруют. Получают 285 мл фильтрата, содержащего, г/л: Zn 5,4; всеобщ.

3,6; Fe 2 0,6; Hz$04 61,0 и 23,0 r сухого кека, содержащего 1,6 цинка.. Выход кека

76,7%. Извлечение цинка в раствор 93,8% (по фильтрату) и 77,6% (по кеку), Пример 6. 10 г свинцового кека и 10 г клинкера загружают в емкость, к смеси добавляют 200 мл серной-кислоты концентрацией 72,1 г/л и выщелачивают пульпу при механическом перемешивании 6 ч при 90 С, сухого кекасодержащего 1,0 цинка. Выход кека составляет 59.0%.Извлечение цинка в фильтрэт 97.5% (по фильтрату) и 87,2 твор 98.5% (по фильтрату) и 86,8% (по кеку) 1749277

При выщелачивании свинцового кека по предлагаемому способу с добавкой клинкера или кокса в количестве 50-200% от массы кака извлечение цинка в раствор на 8,8-.

13,4% (по фильтрату) и на 5,6-13.2% (по кеку) выше по сравнению с известным способом.

СпосоО

Иавлечеиие цинка ° ре створ, 8

Седелка>м4е е фмльтрате, г/л бъен ильт рата, л

Условия вмщелачиввния снеси ф, ес т Исходч ная

Ие00е> г/л

Состав смеси для вищелвчнванмя; г

Вес су- Оикод, Содерхого 0 ванне кека, г z,х

Обвел кис ти, л

«й по Оильт- по кервту ку

Кек Клин- Кокс кер!!мнкоеид кек

Извест» нкд 10

Предпага- 10 ед 1О 10

10 10

87 850

3,7 92,3

2 ° 7 94>!

3,2 96.3

1,6 . 95,6

7!.9

84,6

82,6

99,1

76,8

53,0

46,0

54,0

55 ° 0

79;Э

147,9 44,1

59,3 10,5

69,8 8,5

35,3 8,7

92,7 5,7

5 ° 3

6,9

10,8

1! ° 0

23,8

3>5!1

6 10:t

10:1

6 10:1

6 10:1

0,031

0,146

0,186

0,186

0,275

0,035

0,15

0,2

0,2

0,3

200,5

1,03,4

10!,3

72,1

102,2

Свннковид

20 кек

Изщестнид

Оредлагаанид -.

7О,3 3,1 83 7

67,7 0,75 97,1

63;5 0,83 97,1

66,0 1,7 92,5

75,3

84,!

88,5

80,9

189,7 24,5

69,8

78,1 4,7

98,0 5,9

7,0

20,3

12,7

9,9

0,03

0,285

О, I 9

0,138

4 . 3,4!1 200,5 0,035

6 !О!1 !03,4 0,3

6 10:1 101,6 0,2

6 !0fl . 101,3 0,15

10 20 !

О 10

l! р и и е ч а и м е. Температура во всех они>ах 90еС.

Составитель Л.волосникова

ТехредМ.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор Н,Гунько

Заказ 2566 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям npin ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"-, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Результаты по выщелачиванию кеков по предлагаемому-способу представлены в таблице.

Из таблицы видно, что пои вышелачивании "цинкового кека по предлагаемому спо. собу серной кислотой концентрацией

70-103,4 г/л с добавкой клинкера или кокса в количестве 50 — 200% от массы перерабатываемого сырья извлечение цинка в раствор выше на 7,3-11,3% (по фильтрату) и на

4,9-12,7% (по кеку) по сравнению с известным способом.

Таким образом, предлагаемый способ повышает извлечение йинка в раствор и приводит к с>ни3кению затрат н>а энтикоррозионнуа защиту оборудования, так как-по5 зволяет использовать менее концентрированную серную кислоту (70103,4 вместо 200,5 г/л).

Формула изобретения

Способ извлечения цинка из кеков, со10 держащих феррит цинка, включающий выщелачивание их серной кислотой при 90 С, отличающийся тем, что,"с целью повышения степени изВлечению цинка и снйжения затрат, выщелвчивание ведут с

15 добавкой клинкера от вельцевания цинко-

soro кека или кокса. в количесгтве 50-200% от массы йерерабатйваемого сырья при концентрации кислоты 70-103,4 г/л, соотношении жидкого к твердому 10:1 в течение

20 4-6ч.