Способ очистки сульфатных цинковых растворов от примесей

 

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при очистке сульфатных цинковых растворов от примесей. Изобретение позволяет снизить расход цинковой пыли и повысить качество очищенных растворов при переработке растворов с содержанием кобальта 5-7 мг/л и выше. Способ очистки включает двухстадийную очистку с подачей на первой стадии в поступающий раствор отработанного электролита, сурьмосодержащей добавки и отделенного от очищенного раствора цементного осадка второй стадии. При этом вместе с цементным осадком на первую стадию подают цинковую пыль с содержанием свинца 0,1-0,5% и в качестве сурьмосодержащей добавки трехокись сурьмы в количестве из расчета отношения сурьмы к сумме кобальта и никеля в поступающем растворе 1-2:1, цинковую пыль, содержащую 0,1-0,5% свинца, подают с крупностью более 63 мкм. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при очистке сульфатных цинковых растворов от примесей.

Известен способ очистки сульфатных цинковых растворов от примесей, включающий двухстадийную очистку с подачей на 2-ю стадию очистки от кобальта и никеля цинковой пыли, содержащей, мас.%:

Свинец 0,6-0,9

Железо 0,003-0,5

Остальные примеси Менее 0,01

Цинк Остальное

(см. патент России №2186131, опубл. бюл. №21 от 27.07.2002 г.).

Недостатком способа является высокий расход цинковой пыли суммарно на все стадии цементационной очистки.

Известен способ очистки сульфатных цинковых растворов от примесей, включающий двухстадийную очистку с осаждением примесей цинковой пылью и оборотным кеком с подачей на вторую стадию отработанного электролита (см. авт. свид. СССР №876760, кл. С 22 В 19/26, опубл. 30.01.81, бюл. №40).

Недостатком указанного способа является то, что он не обеспечивает необходимой очистки от примесей на первой стадии очистки и не позволяет улучшить качество получаемого медно-кадмиевого кека.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сульфатных цинковых растворов от примесей, включающий двухстадийную очистку с подачей на первой стадии в поступающий раствор отработанного электролита сурьмосодержащей добавки и отделенного от очищенного раствора цементного осадка второй стадии (авт. свид. СССР №1043177, кл. С 22 В 19/26, опубл. 23.09.83, бюл. №35).

Недостатком указанного способа является повышенное содержание кобальта в очищенном растворе, что ухудшает качество катодного цинка.

Техническим результатом данного изобретения является снижение содержания кобальта в очищенном растворе без увеличения расхода цинковой пыли. Указанный результат достигается тем, что в способе очистки сульфатных цинковых растворов от примесей, включающем двухстадийную очистку с подачей на первой стадии в поступающий раствор отработанного электролита сурьмосодержащей добавки и отделенного от очищенного раствора цементного осадка второй стадии, вместе с цементным осадком на первую стадию подают цинковую пыль с содержанием свинца 0,1-0,5% и в качестве сурьмосодержащей добавки трехокись сурьмы в количестве из расчета отношения сурьмы к сумме кобальта и никеля в поступающем растворе 1-2:1. Цинковую пыль, содержащую 0,1-0,5% свинца, подают крупностью более 63 мкм.

Способ осуществляется следующим образом.

Нейтральный сульфатный цинковый раствор с содержанием примесей, мг/л: меди 200-800, кадмия 300-700, кобальта 5-15, никеля 3-10, поступает на двухстадийную цементную очистку растворов от примесей. На первой стадии происходит очистка цинковой пылью, содержащей 0,1-0,5% свинца, в основном, от меди и кадмия до остаточных содержаний меди менее 0,5 мг/л и кадмия не более 30 мг/л. Вместе с цинковой пылью на 1 стадию дозируют цементный осадок состава, %: цинк 60-70, кадмий 0,8-1,5, медь 1,5-2,5, кобальт 0,05-0,15, получаемый при фильтрации раствора 2 стадии очистки, а также трехокись сурьмы в количестве из расчета массового отношения сурьмы к сумме (кобальта + никеля) в поступающем растворе 1-2:1. Температура раствора на 1 стадии очистки поддерживается на уровне 55-60С, а продолжительность составляет 1-2 час, рН раствора 4,6-4,9, которая регулируется дозированной подачей отработанного электролита к цинк-сульфатному раствору. Раствор после 1-ой стадии очистки отделяется от твердого на фильтр-прессах и фильтрат поступает на 2-ю стадию очистки. В фильтрат вводят сурьмосодержащую добавку (трехокись сурьмы, тартрат калия) для поддержания в поступающем на 2 стадию растворе соотношения сурьмы к сумме (кобальта + никеля) 0,2-1:1. Температура раствора на 2-ой стадии 75-80С и рН раствора 4,6-4,9, которая регулируется дозированной подачей отработанного электролита. Продолжительность процесса на 2-ой стадии от 2 до 3 час. Очищенный отделенный на фильтр-прессах от твердого раствор 2-ой стадии очистки направляется на электролиз.

Предложенный способ испытан в промышленных условиях.

Испытания показали, что очистка сульфатных цинковых растворов от примесей путем подачи на 1 стадию очистки вместе с цементным осадком 2 стадии цинковой пыли с содержанием свинца 0,1-0,5% и трехокиси сурьмы в количестве из расчета массового отношения сурьмы к сумме кобальта и никеля в поступающем растворе 1-2:1 позволяет снизить содержание кобальта в очищенном растворе без увеличения расхода цинковой пыли.

Пределы изменения содержания свинца в цинковой пыли от 0,1 до 0,5% связаны с ее активностью (реакционной способностью) в растворах первой стадии очистки. Так, при снижении содержания свинца в пыли менее 0,1% активность пыли падает, что отражается на повышении содержания кобальта в растворе, поступающем на 2 стадию очистки, и тем самым возрастает его содержание в очищенном растворе. Увеличение содержания свинца выше 0,5% практически не повышает активность используемой пыли крупностью более 63 мкм. Суммарная активность свинецсодержащей цинковой пыли по отношению к цементации кобальта возрастает при введении на 1-ю комплексную стадию очистки (от меди, кадмия и частично от кобальта и никеля) третьего компонента трехокиси сурьмы. Дозировка трехокиси сурьмы в количестве из расчета массового отношения сурьмы к сумме (кобальта + никеля) в поступающем растворе менее 1:1 не сказывается на повышении эффективности цементации кобальта, а при дозировке более 2:1 возрастает содержание кадмия в растворе, поступающем на 2 стадию очистки. На 1 стадии очистки использование цинковой пыли крупностью менее 63 мкм увеличивает ее расход по сравнению с использованием более крупной пыли, так как в меньшей степени будет в этом случае использоваться непрореагировавший мелкодисперсный металлический цинк, входящий в состав цементного остатка.

Проверку способа осуществляют следующим образом.

На 1-ю стадию очистки поступал сульфатный цинковый раствор с содержанием, мг/л: меди 520, кадмия 480, кобальта 7,5, никеля 5,2. Температура раствора составляла 60С, рН 4,8. Расход цинковой пыли, содержащей 0,25% свинца, крупностью выше 63 мкм составил 1 г/л. Цементный остаток, состава, %: цинк 65,8, кадмий 1,5, медь 2,1, кобальт 0,1, получаемый на 2 стадии, в количестве 2,8 г/л загружали вместе с цинковой пылью. Расход трехокиси сурьмы - 20 мг/л. Продолжительность очистки 2 час. Раствор отделяли от твердого на фильтр-прессе и при этом получен фильтрат с содержанием, мг/л: меди 0,5, кадмия 17,8, кобальта 2,8, никеля 2,0, который подвергали 2-ой стадии очистки. На 2-ой стадии в фильтрат вводили тартрат калия (на л раствора 1,5 мг). Температура раствора на 2 стадии выдерживали 78С, а рН 4,7. Расход цинковой пыли на 2 стадии составил 3,1 г/л.

В таблице приведены сравнительные данные проверки известного и предлагаемого способа очистки сульфатных цинковых растворов от примесей.

Как видно из полученных данных, использование предлагаемого способа очистки сульфатных цинковых растворов позволяет по сравнению с известным способом уменьшить содержание кобальта в растворе, поступающем на 2 стадию очистки, с 8,9 до 2,8 мг/л и тем самым улучшить качество очищенного раствора. Для более глубокой очистки от кобальта по известному способу необходимо было бы увеличить расход цинковой пыли.

Формула изобретения

1. Способ очистки сульфатных цинковых растворов от примесей, включающий двухстадийную очистку с подачей на первой стадии в поступающий раствор отработанного электролита, сурьмосодержащей добавки и отделенного от очищенного раствора цементного осадка второй стадии, отличающийся тем, что вместе с цементным осадком на первую стадию подают цинковую пыль с содержанием свинца 0,1-0,5% и в качестве сурьмосодержащей добавки трехокись сурьмы в количестве из расчета отношения сурьмы к сумме кобальта и никеля в поступающем растворе 1-2:1.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что цинковую пыль, содержащую 0,1-0,5% свинца, подают крупностью более 63 мкм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности предназначено для очистки сульфатных цинковых растворов от примесей меди, кадмия и кобальта цинковой пылью, приготовленной из сплава на основе цинка с легирующими компонентами

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения золота и серебра из руд

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, предназначено для извлечения индия из сульфатных цинковых растворов путем проведения следующих стадий: восстановление в растворе трехвалентного железа, экстракция индия, сульфидная очистка, цементация индиевой губки

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к способам извлечения и разделения благородных металлов

Изобретение относится к области гидрометаллургии и может быть использовано для извлечения золота и серебра из руд
Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к аффинажу платины
Изобретение относится к металлургии благородных металлов, в частности к аффинажу палладия

Изобретение относится к извлечению соединений металлов из руд или концентратов мокрыми способами, а именно к процессам извлечения меди из растворов цементацией

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к устройствам для переработки медно-цинковых и свинцово-цинковых материалов

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при очистке сульфатных цинковых растворов от примесей

Изобретение относится к извлечению веществ органическими экстрагентами из водных растворов и может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков

Изобретение относится к области гидрометаллургического производства цинка, в частности к очистке растворов от растворимых сульфатов магния и щелочных металлов, а также к нейтрализации избыточного количества серной кислоты в балансе цинкового производства

Изобретение относится к металлургии, в частности к применяемым в гидрометаллургии цинка способам переработки цинксодержащего техногенного сырья

Изобретение относится к цветной металлургии, к способам мокрой классификации цинковых огарков
Изобретение относится к пирометаллургии цинка, в частности к комбинированным процессам обогащения, и может быть использовано при подготовке труднообогатимых окисленных и смешанных цинковых руд к флотации
Изобретение относится к гидрометаллургическому производству и может быть использовано при биовыщелачивании культурой Thiobacillus ferrooxidans сульфидных продуктов, содержащих различные цветные и благородные металлы

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к футеровке зоны формирования клинкера вельц-печей

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам обработки пылевидных веществ, содержащих щелочные и тяжелые металлы
Наверх