Способ получения катодного цинка
Использование: гидрометаллургические способы получения цинка, может быть использовано на цинкэлектролитных заводах, при кучном и подземном выщелачивании, а также в переработке рудничных вод. Сущность: способ получения катодного цинка включает определение содержания кислоты и цинка в исходном растворе и электролиз с получением катодного цинка, причем при электролизе поддерживают соотношение цинка к серной кислоте 1:(1-3) и плотность тока 450 - 875 А/м2. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к гидрометаллургическому способу получения цинка и может быть использовано на цинкэлектролитных заводах, при кучном и подземном выщелачивании, а также в переработке рудничных вод.
При переработке подземных вод после естественного выщелачивания руд возникают трудности с получением товарной продукции, в частности катодного цинка. Известен способ оптимизации технологического режима электроосаждения цинка путем изменения соотношения исходного и отработанного электролита (а. с. N 605862, кл. C 25C 1/16, 1978). Однако в данном способе не учитывается доля многих факторов, влияющих на электролитическое осаждение цинка, что снижает выход по току основного металла. По технической сущности к изобретению наиболее близок способ регулирования содержания примесей в установке электролитического выделения цинка путем разделения растворов на 2 вида: для получения сульфата цинка и раствора с уменьшенным содержанием цинка, который корректируют, отделяют осадок и замещают твердую фракцию содержащим сульфат цинка раствором (заявка N 62-25759, Япония, кл. C 25C 1/16, опубл. 1987 г.). Недостатки указанного способа недостаточная эффективность процесса, значительный расход реагентов, при этом недостаточная концентрация цинка в растворе по сравнению с концентрацией серной кислоты не позволяет получить качественных катодных осадков цинка и высокий выход по току металла (лишь 60%). Заявляемое решение обеспечивает получение технического результата, выраженного в повышении выхода цинка по току и улучшении катодного осадка. Это достигается тем, что в способе получения катодного цинка из рудничных вод, включающем определение содержания кислоты и цинка в исходном растворе и электролиз с получением катодного цинка, электролиз ведут согласно выражению Y( %) = 3,55+0,11X1-0,242+1,25X3 (1); где Y( %) выход по току катодного цинка; X1 концентрация цинка, г/л в растворе; X2 концентрация H2SO4, г/л; X3 плотность тока, А/м2. При этом необходимо отметить, что лишь поддержка определенных соотношений цинка, серной кислоты и плотностей тока по предлагаемому способу позволяет управлять процессом получения катодных осадков цинка с высоким выходом по току, что исключено при использовании прототипа. Сущность изобретения состоит в следующем. Очищенный от примесей электролит рудничных вод подается на электролиз. Варьируя концентрацию цинка, серной кислоты и плотность тока в определенных соотношениях (табл. 2), регистрируя начальные и конечные их содержания, определяют выход по току, оценивают качество катодного осадка, рассчитывают уравнение (1). Полученная информация приведена в табл. 1, 2. Как следует из экспериментальных данных, в большинстве случаев осаждаются плотные ровные осадки, хорошо удаляемые с основы. Пользуясь полученным выражением (1), уменьшая концентрацию серной кислоты и увеличивая концентрацию цинка и плотность тока, получаем высокие выходы по току (табл. 2) и хорошее качество осадка. Предлагаемый способ получения катодного цинка позволяет сократить расход реагентов, в частности кислоты, в 2 3 раза и электроэнергии в 1,5-2 раза, интенсифицировать процесс электроосаждения цинка (повысить выход по току на 20 30%) и тем самым повысить экономичность процесса электролитического получения цинка и добиться комплексности извлечения ряда металлов из рудничных вод. Возврат отработанного электролита после электролиза на десорбцию или выщелачивание позволяет решить экологические проблемы. Ниже приводим примеры и таблицы, подтверждающие достижение эффекта. Таким образом, предлагаемый способ позволяет рационально вести процесс электролиза, учитывая эффект взаимного влияния параметров процесса, т.е. имеет большое научное и прикладное значение: повышается комплектность использования как минерального сырья, так и отходов производства (ранее сбрасываемых шахтных вод), ухудшающих экологию.Формула изобретения
1. Способ получения катодного цинка, включающий определение содержания серной кислоты и цинка в исходном растворе и электролиз с получением катодного цинка, отличающийся тем, что при электролизе поддерживают соотношение цинка и серной кислоты 1 1 3 соответственно и плотность тока 450 875 А/м2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выход цинка при электролизе определяют согласно выражению Y( %) = 3,55+0,11X1-0,24X2+1,25X3, где Y( %) выход катодного цинка; X1 концентрация цинка, г/л; X2 концентрация серной кислоты, г/л;X3 плотность тока, А/м2.
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Способ получения цинка // 2001977
Способ отделения осажденного цинка от катода // 1803479
Изобретение относится к электролитическому рафинированию цинка
Способ электроосаждения кадмия // 1254062
Способ электролитического осаждения кадмия // 1206342
Способ получения магнитной ртути // 1148904
Способ очистки свинцово-серебряных анодов // 1147066
Способ получения кадмия // 2123544
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способам получения кадмия
Изобретение относится к цветной металлургии, к получению цветных металлов, в частности, цинка, методом электролиза водных растворов
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно, к устройствам для электролитического получения цветных металлов в электролизерах с плоскими или пластинообразными электродами, в частности, к устройствам для автоматического контроля массы осаждаемого цинка на катодах электролизной ванны при управлении процессом электролиза
Изобретение относится к способам электроосаждения цинка, в которых используются добавки, ингибирующие выделение водорода и/или повышающие выход по току цинка
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для извлечения веществ электроэкстракцией, а также для очистки промышленных и бытовых стоков
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при электролизе цинка из сульфатных цинковых растворов на заводах, работающих с автоматизированной сдиркой катодного металла
Изобретение относится к ячейке-элементу пакетной батареи ячеек для электрохимического выделения металла из растворов ионов металла
Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ и материалов, в частности к способу извлечения цинка из техногенных концентратов с высоким содержанием сульфидов
Способ извлечения цинка из дросса // 2077166