Способ получения раствора гипохлоританатрия

Способ получения раствора гипохлоританатрия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ОgPETEgng 84

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 230878 (2)) 2659111/23 26 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл з

С 25 В 1/26

Государствеиный комитет

СССР, ио.делам изобретеимй и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300681. Бюллетень N9 24

Дата опубликования описания 300681 (53) УДК 661.43 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А.M. Кунаев, Б.Б. Бейсембаев, Ю.Н. Менжулин, Б.М. Акимов и Б.Н. Алмагамбетов

- " )"

* i fl

Институт металлургии и обогащения AH Казахской::CCP: и Научно-исследовательский проектно-конструкторский.. институт цветной металлургии (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРА ГИПОХЛОРИТА

НАТРИЯ

Изобретение относится к гидрометаллургии, а именно, к способам получения раствора:гипохлорита: натрия, используемого при выщелачивании руд, в частности бедных полиметаллических сульфидных руд, методами подземного и кучного выщелачивания.

Известен способ получения гипо- хлорита натрия путем электролиза раствора. хлористого натрия (1).

Недостатком данного способа является то, что гипохлорит натрия получают в щелочной среде, которая определяет низкую степень активности целевого продукта.

Степень активности гипохлорита натрия, используемого при выщелачивании руд, определяется скоростью перехода металлов в раствор. При применении гипохлорита натрия в щелочной среде, получаемого по указанному способу, для выщелачивания бедных сульфидных полиметаллических руд щелочная среда определяет низкую скорость растворения металлов.

В то же время с большинством металлов гипохлорит: натрия в щелочной среде образует нерастворимые гидроокиси, чем ограничивается область его применения в гидрометаллургии.

Наиболее близким по технической ° сущности к предлагаемому является способ, по которому электролиз,растBop xJIopHcToI"о натрия проводится В электролизере с диафрагмой с выделением хлора в анодной ячейке и щелочи в катодной ячейке, с дальнейшим получением гипохлорита натрия

30 пропусканием полученного хлора через щелочь до достижения рН раствора 7 t2)

Этот способ позволяет получить гипохлорит натрия в нейтральной среде, но полученный продукт отличается также низкой степенью активности.

При использовании гипохлорита натрия в нейтральной среде в гидрометаллургической технологии комплексной переработки бедных полиметаллических сульфидных руд методами подземного и кучного выщелачивания низ— кая степень активности целевого продукта определяет невысокую скорость растворения извлекаемых компонентов и большие сроки выщелачивания отвалов и целиков.

Кроме того, гипохлорит натрия s нейтральной среде реагирует с сульфидами металлов по реакции

З0 HeS + 4СтО = Ме504 + 4С К

842112

1G

t5

3G рТ 0 003; Те 0 001

Окисление серы сульфида до сульфат-иона приводит к тому, что целый ряд металлов не извлекается в раствор из-за низкой растворимости их сульфатов в нейтральной среде.

Цель изобретения — повышение активности раствора гипохлорита в процессе выщелачивания и повышения его стойкости при хранении.

Поставленная цель достигается тем, что способ получения раствора гипохлорита натрия путем электролиза раствора хлорида натрия в анодном пространстве.электролиэера с диафрагмой осуществляют при подщелачивании раствора хлорида натрия перед электролизом до рН 8-11 и электролиз ведут до достижения рН среды 1-4.

Подщелачивание раствора хлорида натрия перед электролизом до начального рН 8-11 способствует в дальнейшем образованию наиболее соответствующей для гидрометаллургической переработки бедных полиметаллических сульфидных руд концентрации гипохлорита.

При поддержании рН исходного раствора ниже 8 получается гипохлорит с высоким содержанием активного хлора и высокой степенью активности. Но иэ-за низкого содержания щелочи в исходном растворе выделяющийся в процессе электролиза хлор связывается с щелочью в гипохлорит очень низкой концентрации, остальной же хлор образует в растворе неустойчивую, быстро разлагающуюся хлорноватистую кислоту.

Увеличение рН раствора выше 11 приводит к преимущественному выделе нию на аноде не хлора, а кислорода, в результате чего не будет происходить заметного образования гипохлорита.

Электролит проводят до достижения рН раствора 1-4. Поддержание рН раствора в этом интервале является необходимым условием для получения гипохлорита натрия в кислой среде с высокой степенью активности и устойчивости.

Величина нижнего предела рН, равная 1, обеспечивает получение высокоактивного устойчивого гипохлорита натрия. Дальнейшее понижение рН приводит к резкому увеличению скорости разложения гипохлорита.

Увеличение рН раствора выше 4 приводит к понижению степени активности получаемого гипохлорита.

Таким образом, совокупность отличительных признаков (подщелачивание исходного раствора хлорида натрия перед электролизом до рН 8-11 и проведение процесса электролиза до достижения рН раствора 1-4) позволяет получить высокоустойчивый охлорит натрия в кислой среде высокой степенью активности; применение гипохлорита натрия в кислой среде в гидрометаллургии позволяет с высокой скоростью переводить металлы в раствор; при выщелачивании полиметаллических сульфидных руд гипохлорит натрия в кислой среде растворяет практически все ценные металлы, чем достигается комплексность извлечения.

Пример 1. В электролизер с диафрагмой заливают 4 л раствора хлористого натрия концентрацией 300 г/л.

Затем с помощью приборов рН-340 и

БАТ-15 рН раствора в анодной ячейке доводят прибавлением щелочи до 8.

Электролиз проводят при плотности тока 150 а/м и напряжении на ванне 4,0 В в течение 20 мин до достижения рН раствора в анодном пространстве> равного 1. Объем полученного раствора гипохлорита натрия 2 л, рН раствора 1, концентрация гипохлорита натрия по активному хлору

0,5 г/л.

Полученным гипохлоритом натрия в кислой среде выщелачивают свинцовоцинковую сульфидную руду в перколяционных колонках путем просачивания.

Активность гипохлорита оценивается по степени перехода свинца и цинка в раствор при выщелачивании. Исполь- зуемая руда содержит, %: Si0< 39,15;

СаО 3,7, Ид0 4,13; А 1 0 1,7; ВаО

О, 1, Fe<0y 24,2, РЬ 0,9; Zn 0,2;

Сп 0,01; Cd 0,01; S 20,2; Se 0,003, Раствор после выщелачивания содержит, r/ë: свинец 0,45, цинк 0,2.

Пример 2. В электролизер с диафрагмой заливают 4 л раствора хлористого натрия концентрацией

300 г/л. Затем с помощью приборов рН-340 и БАТ-15 рН раствора в анодной ячейке доводят прибавлением щелочи до 10.

Электролиз проводят при плотности тока 150 а/м, напряжении на ванне 4,0 В в течение 30 мин до достижения рН раствора в анодном пространстве, равного 3. Объем полученного раствора гипохлорита натрия

2 л, рН раствора 3, концентрация гипохлорита .натрия по активному хлору 0,7 г/л.

Полученным гипохлоритом натрия в кислой среде выщелачивают свинцово-цинковую.,сульфидную руду в перколяционных кблонках путем просачивания. Раствор после выщелачивания содержит, гл: свинец 0,51; цинк 0,24.

Пример 3. В электролизер с диафрагмой заливают 4 л раствора хлористого натрия с концентрацией

300 г/л. Затем с помощью приборов рН-34 и BAT-15 рН раствора в анодной ячейке доводят прибавлением щелочи до 11.

Электролиз проводят при плотности тока 150 а/м, напряжении на ванъ

842112

Формула изобретения

Составитель Т. Барабаш

Редактор Н. Безродная ТехредМ,РейВес Корректор,А. Гриценко

Заказ 4986/25 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 не 4,0 В в течение 50 мин до дости- жения рН раствора в анодном пространстве, равного 4. Объем полученного раствора гипохлорита натрия 2 л, рН раствора 4, концентрация активного хлора 1,2 г/л.

Полученным гипохлоритом натрия вы5 щелачивают свинцово-цинковую сульфидную руду в перколяционных колонках путем просачивания.

Раствор после выщелачивания содержит, г/л: свинец 0,6; цинк 0,28.

Во всех трех примерах по предлагаемому способу в раствор после выщелачивания гипохлоритом натрия в кислой среде извлекаются дополнительно медь (0,0004 г/л), кадмий (0,0006 г/л), а также серебро и теллур.

По известному способу выщелачивание свинцОво-цинковой сульфидной руды с исходным содержанием свинца 20

0.,27% и цинка 1,09% проводят в перколяционных колонках раствором гипохлорита натрия в нейтральной среде в количестве 2 л с концентрацией активного хлора 7 г/л путем просачивания. Раствор после выщелачивания содержит, г/л: цинк 0,166, свинец

0,00178.

При сравнении результатов по выщелачиванию свинцово-цинковой суль- фидной руды гипохлоритом натрия, полученным по предлагаемому способу и по известному видно, что, несмот ря на более высокую концентрацию активного хлора гипохлорита в нейтральной среде, окисление сульфидов и растворение металлов происходит быстрее и полнее в случае применения гипохлорита натрия в кислой среде.

Таким образом, получаемый по 40 предлагаемому способу гипохлорит натрия с рН раствора 1-4 и концентрацией активного хлора 0,5-1,2 г/л высокоустойчивый и обладает более высокой степенью активности, чем гипохлорит натрия, получаемый известным способом.

Применение гипохлорита натрия в кислой среде для выщелачивания свинцово-цинковых руд методом подземного и кучного выщелачивания дает предполагаемый экономический эффект

30000 р/г.

Кроме ого, свойства растворов, содержащих гипохлорит в кислой среде, позволяют комплексно извлекать металлы из руды в раствор. Так, анализ растворов, полученных после перколяционного выщелачивания свинцово-цинковых руд показывает, что в раствор переходят, кроме свинца и цинка, медь, кадмий, серебро, теллур.

Способ получения раствора гипохлорита натрия, используемого при выщелачивании руд, путем электролиза раствора хлорида натрия в анодном пространстве электролиэера с диафрагмой, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения активности раствора гипохлорита в процессе выщелачивания и повышения его стойкости при хранении, раствор хлорида натрия перед электролизом подщелачивают до рН 8-11 и электролиэ ведут до достижения рН среды 1-4.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 390016,.кл. С 01 В 11/26, 1971.

2. ВНТИЦ. Отчет о НИР "Извлечение металлов из руд, оставленных в отработанных пространствах Садонского рудника", Р 70033399, инв. Р 116740, 1977 (прототип).