Способ извлечения металлов из дроссов

 

Использование: цветная металлургия, в частности извлечение металлов из отходов, образующихся в процессе нанесения металлических покрытий на стальной прокат. Способ извлечения металлов из отходов производства металлических покрытий на стальной прокат состоит в растворении дроссов в разбавленной серной кислоте, осаждении с помощью хроматографии содержащихся в дроссе металлов: алюминия, цинка, железа, с последующим выделением алюминия и затем цинка и железа, которые в последующем выделяют селективно: железо - центрифугированием, а цинк - электролизом. 2 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к металлургии, в частности к извлечению металлов из отходов, образующихся в процессе нанесения металлических покрытий на стальной прокат.

Известен способ извлечения цинка из дросса, образующегося при непрерывном цинковании (патент США N 4.221.591, кл. С 22 19/30), заключающийся в механическом отделении частиц при помощи фильтрации.

Однако известный способ не обеспечивает полного отделения цинка за счет пропускания частиц через отверстия фильтра, кроме того для реализации данного способа требуется дорогостоящее оборудование.

Наиболее близким к предлагаемому является способ извлечения металлов из отходов производства металлических покрытий на стальной прокат (дроссов), заключающийся в переводе дроссов в жидкое состояние и разделении составляющих металлов алюминия, железа и цинка (а.с. N 1766991, кл. С 22 В 19/30, 1990).

Недостатками известного способа являются неполное выделение металлов, входящих в дросс из-за попадания их в расплав после процесса фильтрации расплава, помимо этого способ требует сложного и дорогостоящего оборудования.

Цель изобретения полное извлечение металлов, входящих в дросс, при минимальных экономических затратах.

Цель достигается тем, что в способе извлечения металлов и отходов производства металлических покрытий на стальной прокат (дроссов), заключающемся в переводе дроссов в жидкое состояние и разделении составляющих металлов алюминия, железа и цинка, дроссы переводят в жидкое состояние путем растворения в разбавленной серной кислоте, удаляют кремниевую кислоту, окисляют двухвалентное железо до трехвалентного, а разделение составляющих металлов осуществляют путем хроматографии с последующим отделением алюминия путем воздействия однонормального раствора едкого натра, добавления трехнормального раствора серной кислоты для одновременного выделения цинка и железа, при этом железо отделяют воздействием едкого натра с последующим центрифугированием, а цинк выделяют путем электролиза, причем для растворения дроссов используют серную кислоту, разбавленную в соотношении (1:8), хроматографию осуществляют ионообменной смолой КУ-2 крупностью + 90-60 меш. обработанную соляной кислотой для перевода в Н-форму, а электролиз проводят в слабо кислой среде (рН ≥ 4,5).

Сущность изобретения заключается в том, что дроссы растворяют в разбавленной серной кислоте, при помощи процесса хроматографии на смоле осаждают содержащиеся в дроссе металлы: алюминий, железо и цинк, а затем элюируют (выделяют) алюминий, после чего элюируют цинк и железо, которые затем выделяют по отдельности: железо центрифугированием, а цинк путем электролиза.

П р и м е р. Дросс, образующийся при погружении стального листа в расплавленную ванну, состоящую из равных количеств алюминия и цинка (при этом часть железа переходит в расплав), измельчают до крупности примерно 40 меш. и растворяют в серной кислоте, разбавленной водой в отношении 1:8, такое соотношение обеспечивает их полное растворение.

Выпавшую кремниевую кислоту отфильтровывают и промывают разбавленной серной кислотой. Окисляют двухвалентное железо до трехвалентного озоном, перекисью водорода или азотной кислотой, добавляя реагенты в раствор. Отфильтровывают остаточную кремниевую кислоту, промывают ее разбавленной серной кислотой, добавляют раствор едкого натра до содержания в растворе примерно 5 г/л серной кислоты, и полученный раствор пропускают через колонки, заполненные ионообменной смолой КУ-2 крупностью +90 60 меш. обработанную соляной кислотой для перевода в Н-форму.

Размер смолы, сопоставимый с размерами частиц измельченного дросса, обеспечивает более полное осаждение металлов при хроматографии.

На смоле осаждаются алюминий, железо, цинк.

Смолу промывают разбавленной серной кислотой (5 г/л).

Затем отделяют (элюируют) алюминий, пропуская через смолу раствор гидроокиси натрия (40 г/л), промывают смолу этим же раствором. Элюат перерабатывают на окись алюминия или любую соль алюминия.

Элюируют железо и цинк разбавленным раствором серной кислоты (150 г/л) и промывают смолу этим же раствором, затем водой, после чего смолу регенерируют, т.е. переводят обработкой соляной кислотой в Н-форму.

К элюату добавляют раствор едкого натра до слабо-щелочной реакции и отделяют центрифугированием выпавшую гидроокись железа. Цинк выделяют из раствора путем электролиза, в слабо-кислой среде (рН ≥ 4,5) для более полного выделения Zn на электродах.

Таким образом предлагаемый способ позволяет извлекать ценные цветные металлы из отходов производства при минимальных материальных затратах.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ ДРОССОВ, включающий перевод их в жидкое состояние и разделение алюминия, железа и цинка, содержащихся в дроссе, отличающийся тем, что дроссы растворяют в разбавленной серной кислоте, удаляют кремниевую кислоту и окисляют двухвалентное железо, раствор пропускают через сорбционную колонку, отделяют алюминий добавлением 1 н. раствора гидроксида натрия, затем одновременно выделяют цинк и железо добавлением раствора серной кислоты, разбавленной в соотношении 1 : 8, при этом железо отделяют воздействием гидроксида натрия с последующим центрифугированием, а цинк выделяют электролизом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор пропускают через сорбционную колонку, заполненную ионообменной смолой КУ-2 крупностью +90 - 60 меш, обрабатанную соляной кислотой для перевода в водородную форму.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что электролиз проводят в слабокислой среде при рН ≥ 4,5.