Способ выделения оксидов цинка и меди из водно-аммиачных растворов

Способ выделения оксидов цинка и меди из водно-аммиачных растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к гидрометаллургии с использованием воДно-аммиачных растворов. Цель изобретения - интенсификация процесса, повышение степени осаждения оксидов, уменьшение затрат тепла и обеспечение возможности переработки хлоридных и сульфатных растворов аммиакатов цинка. Оксиды цинка и меди выделяют из указанных растворов при отгонке аммиака до рН 9,5 - 7,0 под остаточным давлением от 100 до 20 кПа в течение 5-25 мин, полученную упаренную пульпу разбавляют водой в 1,5 - 6 раз. 1 табл.^^И. Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов с использованием водно-аммиачных растворов и может быть использовано при производстве оксидод цинка и меди.Известен способ выделения цинка й$ раствора с использованием электрохимического метода.;Недостатком способа является кеобхо; димость тщательной очистки растворов QT жёЛеза.Наиболее близким к предлагаемому является способ выделени!» цинка с отгонкой аммиака из воднр-аммиачн->&1х растворов. Недостатком этого способа язляется значительная продолжительность^фоцесса, обусловленная необходимостью выдержки раствора, большие затраты тепла на длительное кипячение, неприменимость припереработке хлоридных и сульфатных растворов аммиакатов цинка и меди, низкая степень осаждения., Цель изобретения - интенсификация процесса, повышение степени осаждения, уменьшение затрат тепла и обеспечение возможности переработки хлоридных и сульфатных растворов аммиакатов цинка.Поставленная цель достигается тем, что аммиак из хлоридных, сульфатных и других растворов аммиакатов цинка и меди, полученных экстракцией оксидов из шлама производства вискозного волокна, пиритно^ го огарка, шлака производства цинковых белил и др. растворами хлорида, сульфата аммония в аммиачной воде, отгоняют под остаточным давлением от 100 до 20 кПа в течение 25 - 5 минут, после чего упаренную пульпу разбавляют водой в 1,5-6 раз.N34^ СО СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4783719/02 (22) 18.01.90 (46) 15.02.92. Бюл. hh 6 (71) Нижегородский политехнический институт (72) A,А.Перетрутов, П.П.Ким, И.С.Никандров, Н.В.Ксандров, В.В.грачев, В.ВтНазаров; В.П.Павлов и В.И,Рудыка (53) 669.334:669.536 (088.8) (56) Цветные металлы, 1972. М 13, с.70- 71.

Авторское свидетельство СССР

М 1146331, кл. С 22 В 15/10, 1984.

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов с использованием водно-аммиачных растворов и может быть использовано при производстве оксидов цинка и меди.

Известен способ выделения цинка из раствора с использованием злектрохимического метода.

Недостатком способа является необхот димость тщательной очистки растворов от железа;

Наиболее близким к предлагаемому является способ выделения цинка с отгонкой аммиака из водно-аммиачн х растворов.

Недостатком этого способа язляется значи-. тельная продолжительность процесса, обус.ловленная необходимостью выдержки раствора, большие затраты тепла на длительное кипячение, неприменимость при. „„Я2„„1712433 А1 (я)ю С 22 В 3/44//С 22 В 15:00, 19:00 (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ОКСИДОВ

ЦИНКА И МЕДИ ИЗ ВОДНО-АММИАЧНЫХ

РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к гидрометаллургии с использованием водно-аммиачных растворов, Цель изобретения — интенсификация процесса, повышение степени осаждения оксидов, уменьшение затрат тепла и обеспечение возможности переработки хлоридных и сульфатных растворов аммиакатов . цинка. Оксиды цинка и меди выделяют из указанных растворов при отгонке аммиака, до рН 9,5 — 7,0 под остаточным давлением от 100 до 20 кПа в течение 5 — 25 мин, полученную упаренную пульпу разбавляют водой в 1,5 — 6 раз. 1 табл. г переработке хлоридных и сульфатных растворов аммиакатов цинка и меди, низкая степень осаждения. . 4

Цель изобретения — интенсификация процесса, повышение степени осаждения, с ) уменьшение затрат тепла и обеспечение ф, возможности переработки хлоридных и сульфатных растворов аммиакатов цинка.

Поставленная цель достигается тем, что аммиак из хлориднмх, супьфатных и других растворов аммиакатов цинка и меди, получаннмх вкстракциаи оксидов из шлама . а производства вискозного волокна, пиритного огарка, шлака производства цинковых 6елил и др. растворами хлорида, сульфата аммония в аммиачной воде, отгоняют под остаточным давлением от 100 до 20 кПа в течение 25- S минут, после чего упаренную пульпу разбавляют водой в 1,5 — 6 раз.

1712433

Способ осуществляется следующим образом.

В колбу, снабженную электронагревателем, термометром и газоотводной трубкой, соединенную с вакуумметром, поглотителями с серной кислотой и вакуумнасосом заливают 200 мл раствора тетрааммиаката цинка. Содержимое колбы нагревают до кипячения, создают разрежение и отгоняют аммиак в течение определенного времени. Затем содержимое колбы разбавляют в заданном количестве водой, образовавшийся осадок отфильтровывают, Анализ растворов на цинк и медь проводили до опыта, после отгонки аммиака и после отделения осадка. По результатам рассчитывали степень осаждения.

Пример. В колбу поместили 200 мл раствора тетрааммиаката цинка с массовой концентрацией 2п2 24,5 г/л и массовой долей 6,7 NH4C1, 5ф> ЙНз. полученного при выщелачивании обезвоженного шлама вискозного волокна, и довели до кипения. Отгонку аммиака вели в течение 10 мин под остаточным давлением 40 Mfla. затем содержимое колбы разбавили в два раза водой и осадок отфильтровали. После отгонки степень осаждения цинка составляла

49,3, после разбавления 74,3%, Результаты лабораторного апробирования способа сведены а таблицу.

Из таблицы видно, что факторами, определяющими полноту осаждения являются: остаточное давление, время отгонки и разбавление пульпы водой. Опыт 1 показывает влияние времени отгонки на степень выделения оксида цинка из раствора под давлением, близким к атмосферному, и без разбавления. Максимальная степень осаждения оксида цинка за 30 мин кипячения составила 63%;

Опты 2 — 7 проведены в тех же условиях отгонки, но при разбавлении в 2 — 15 раз.

При 15-кратном разбавлении оксид цинка .осаждается на 99.3%, т.е. при отгонке. под атмосферным давлением необходимо для полного осаждения цинка многократное разбавление (6 — 15) пульпы водой.

Опыты 8 — 12 свидетельствуют о влиянии остаточного давления на степень осаждения цинка, Уменьшение остаточного давления до 10 КПа при отгонке аммиака в течение 30 мин из того же исследуемого раствора обеспечивает степень осаждения

80,1 . т.е, без разбавления даже при доста5 точно глубоком вакууме полного осаждения добиться не удается.

Взаимное действие двух факторов, т.е. снижение остаточного давления при отгонке и разбавление пульпы водой дает значи10 тельный эффект, результаты представлены в опытах 13 — 20. Остаточное давление ниже

20 КПа значительного эффекта не оказывает (опыты 11 и 12), разбавление более 6 раз приводит к неудовлетворительному балансу

15 в системе по воде.

Таким образом, нижняя граница остаточного давления 20 КПа. при разбавлении

6 раз, По предлагаемому способу можно пере20 работать растворы, содержащие значительные количества цинка (опыты 21 — 23) и полученные при выщелачивании шлака про-, изводства цинковых белил. и растворы с малым содержанием цинка, полученные при

25 выщелачивании пиритного огарка (опыты 24 и 253.

ilo данному способу можно осадить оксиды цинка и меди раздельно из растворов выщелачивания пиритного огарка. При от30 гонке аммиака в течение 5 мин под давлением 40 КПа и разбавлении в 1,5 раза степень осаждения цинка достигает 98,87,.Кипячение оставшегося раствора под тем же давлением в течение 5 мин до рН 7 и

35 разбавление его в 1,5 раза осаждает медь на

99,3%. Уменьшение разбавления до 1,25 раза снижает степень осаждения до 96 .

Формула изобретения

Способ выделения оксидов цинка и ме40 ди из водно-аммиачных растворов, включающий отгонку аммиака до рН 9,5 — 7,0 и отделения осадков оксидов,о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью интенсификации процесса, повышения степени осаждения оксидов, 45 уменьшения затрат тепла и обеспечения возможности переработки хлоридных и сульфатных растворов аммиакатов цинка, аммиак отгоняют под остаточным давлени-. ем„100 — 20 КПа в течение 5 — 25 мин, после

50 чего упаренную пульпу разбавляют водой в

1,5 - 6 раз;

1712433

Степень выделения оксипов из раствора, 1, после кипячения, иин

Первоначальный состав

Кратность раабавления

Остаточное давление, Нйа

Опыт раствора С„1 г/л

NB1C1, Zn . й+ иас.ь г/л

%1, нас. 3

5 ) !О (20 (25 30

3

6

1О

0,9

0,9

Составитель А.Перетрутов

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Заказ 511 Тираж Под!!исное

ВНИИПИ Государственного комитета йо изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., 4/Ь

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, уи.Гагарина, 101

2

4

6

8

11

12

13 !

l5

16

11 l8

19

2l

2j

23

24

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

6,7

6,7

6,7

6,7

6,7

6,7

6,7

6,7

6,7

6,7

6,7

6,7 .

6 ° 7 6,7 6,7

6,7

6,7

6,7

6,7 6,7

1О

24,5

24,5

24,5

24.5

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5

24,5

41,3

41,3

41 ° 3

1,7

l 7

2

4

6

l0

Ь

l,5

25,1 34,0

26,2 35,1

30,0 62,3

44,! 70,2

11,3 80,8

92,6 93,9

93,2 95,4

35,3 46,7

43,2 48,2

45,1 49,3

45,9 50,3

44,0 50,5

55,3 65,1

68,1 . 74,3

74,5 81,8

80,7 87,4

85,4 90,1

88,7 93,7

99,1 99,3

99,2 99,5

84,7 89,1

98, 1 99,2

99,1. 99,4

94,3 97,0

96,7 99,7

47,0

56,1

76,8

81,5

87,6

95,6

96,6

54, 8

57,2

60,1

62,1

62,3

13,1

70,2

90,1

93,6

98,7

99,2

99,7

99,7

96,8

99,4

99,7

99,6

99,8

56,3 63,0

65,0 74,3

80,3 88,!

86,0 91,7

91,8 95,5

97,3 98,7

98,8 .99,3

62,7 71,6

67,8 77,3

69,8 78;1

70,7 78,9

71,1 80,1

78,3 86,3

86,7 91,!

97,8 99,4

98,3 99,1

99,4 99,6

99,6 99,7.

99,8 99,8

99,8 99,8

98,8 99,6

99,5 99,5

99,7 99,7

99,8 99,8

40.

20 40