Способ непрерывной двухстадийной очистки цинковых растворов от примесей

Способ непрерывной двухстадийной очистки цинковых растворов от примесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 010280 (21)2877870/22-02

<>876760

4 (51)М. Кл.з

С 22 В 19/26 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301031, Бюллетень ЙЯ 40 (53) УДК 669.536, .23(088.8)

--) Дата опубликования описания 30.1081

Ю.М.Миронов, А.С.Ярославцев, A. М.Плужников, ;.

Н.A.Ãîëÿíäèíà и А И.Зуев

>

Всесоюзный ордена Трудового Красного ЗнаменййЩчно-исследо-. вательский горно-металлургический институт цветных металлов

/ ВНИИЦВЕТМЕТ - и Лениногорский ордена Трудового Красного Зна-, мени полиметаллический комбинат (72) Авторы изоЪретеиия (71) Заявители (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ДВУХСТАДИЙНОЙ ОЧИСТКИ

ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к гидрометаллургическому производству цинка, в частности к очистке цинковых раст-, воров,от примесей цинковой пылью.

Известны способы непрерывной двухстадийной очистки цинковых растворов от примесей меди, кадмия, кобальта, и никеля цинковой пылью (1) °

Недостатками указанных способов являются высокий расход цинковой пыли и неудовлетворительная очистка растворов сульфата цинка от примесей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ непрерывной двухстадийной !5 очистки цинковых растворов от примесей осаждением их цинковой пылью и оборотным цинк-медно-кадмиевым кеком).получаемым при осаждении примесей на второй стадии цинковой пы- 20 лью (2) .

Однако и данный способ не обеспечивает высокой степени очистки цинковых растворов от примесей, в част ности от кадмия и кобальта. Остаточ- 25 ное содержание в готовом электролите при переработке обычного сырья составляет мг/л : кадмия 1,2-1,4, кобальта 1,1-1,0. В условиях переработки укаэанным способом низкосортного 30 цинксодержащего сырья нарушается технология цементационной очистки раствора и даже при увеличении расхода цинковой пыли концентрация при-. месей в готовом электролите остается значительной: кадмия до 2,5 мг/л, кобальта до 2,0 мг/л.

Цель изобретения — повышение глубины очистки цинковых растворов от примесей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе непрерывной двухстадийной очистки цинковых растворов от примесей осаждением их цинковой пылью и оборотным цинк-медно-кадмиевым кеком, процесс ведут при периодическом изменении рН раствора второй стадии от 5,2-5,4 до 4,0-4,5 путем порционной подачи отработанного электролита в количестве 0,02-0,03 объема на объем цинкового раствора.

Способ осуществляется следующим образом.

Раствор посЛе первой стадии очистки поступает на вторую стадию, на которой очистка от лримесей ведется в нескольких последовательно соединенных агитаторах цинковой пылью.

876760

Результаты лабораторных испытаний

Максимальное изменение рн раствора жанне примесей в очищенном растворе мг/л

ый д отнного слита

Кобальт Сдзьма мий

5,4

4,.8

4„5

4,0

3,7

0,11

0,09

0,03 .О, 03

0,05

1,2

0,54

0, 5,4

0,35

015

1,6

1 4

0,8

0,7

1,0

0,01

0,02

0,03

0,04

Постоянное рН

4,0-4,5

0,13

0,9

2,7 четырех последовательно соединенных агитаторах емкостью 50 м . В первый агитатор поступает раствор от первой стадии и подается цйнковая пыль в количестве 3,5 г на 1 л раствора. После четвертого агитатора пульпа фильтруется на фильтрпрессах.В третий агитатор дозирующим насосом от 1 до 3-х раз в час подается отработанный электролит в количестве 0,024 удельных объемов до достижения рН раствора равного 4,0-4,5. Максимальноевремя изменения рН составляет 3 мин.

Пульпа из последнего агитатора фильтруется на фильтр — прессах, цинк медно — кадмиевый хек направляется на первую стадию, а раствор — в цех электролиза цинка. В один из последних (желательно предпоследний) агитаторов технологической цепи второй стадии очистки дозированными порциями подается .отработанный электролит для понижения рН раствора до 4,0-4,5.

Расход отработанного электролита при этом должен составлять 0,02-0,03 объе- 0 ма на объем цинкового раствора. Частота подачи отработанного электролита зависит от производительности аппаратуры и для реальных условий составляет 1-3 раза в час. !5

В процессе цементации примесей поверхность цинка экранируется окисной пленкой и коллоидными частичками, поэтому через некоторое время активность цинковой пыли снижается и 20 ухудшается глубина очистки растворов, Для удаления окисной пленки необходимо кратковременное (0,5-3 мин) снижение рН раствора до 4,0-4,5. При таком кратковременном изменении рН раствора удаляется экранирующая окисная пленка, а цинковая пыль не растворяется, т.е. не происходит допол,с-

Как следует из представленных результатов, оптимальным для очистки цинковых растворов является расход отработанного <электролита в количестве

0,02-0,03 удельных объема. $0

Пример 2. Промышленные испытания проводят в цехе выщелачивания ,";цинкового завода, Верхний слив нейт" ральных сгустителей, содержащий, мг/л: меди 800; кобальта 6,4; кадмия 350; $5

)сурфы 1,2; цинка 141 г/л, поступает на очистку на первую стадйю. Очистку проводят цинк-медно-кадмиевым кеком.

После очистки на первой стадии раствор содержит, мг/л: кадмия 68; кобаль.-. та 5,3; сурьмы 0,44; меди 0,19. Вторая стадия очистки осуществляется в нительного расхода цинковой пыли.

Дальнейшее снижение рН раствора нецелесообразно из-за возможности растворения цинковой пыли и цементного кадмия. Время, необходимое для улучшения процесса очистки .(0,5-3 мин) в условиях непрерывного процесса, достигается совокупностью существенных признаков — изменением рН раствора и расходом цинкового электролита.

Пример 1. Лабораторные опыты проводят с раствором, получаемым после первой стадии очистки цинк-медно-кадмиевым кеком. На 1 л раствора, содержащего, мг: кадмия 34,5; меди 0,19; кобальта 4,2, сурьмы 0,47, подают цинковую пыль в количестве

3,5 г. Расход цинковой пыли соответствует расходу в производственных усло-. виях. За 15-20 мин до окончания процесса цементации в .раствор вводят отработанный электролит в различных количествах.

Для сравнения проведены эксперименты без подачи отработанного электролита и с постоянным поддержанием рН раствора в пределах 4,0-4,5 в течение 7 мин.

Данные приведены в табл. 1.

Таблица 1 по цементации примесей

Результаты известного и предлагаемого способов очистки растворов за

48 ч испытаний представлены в табл.2.

876760

Таблица 2

Содержание примесей, мг/л астота озировки, в.час

Способ

Агитатор 3 Агитатор 4

Cd Co Sb Cs -. Co

Фнльтрат

Sb Cd Co Sb

7,0

4,0

4,1

4,2

1,8 1,2

0,9 0,7

0,9 0,7

1,3 1,02

0,09

0,03

0,05

0,06

1,8

0,7

0,8

1,1

2,5 0,2 . 2;9

1,4 0,18 1,8

1,4 0,18 1,7

1,7 0,18 2,1

0,2

0,12

0,12

0,12

Известный

Предлагаемий

1

3.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

25 1. Основы металлургии, Металлургиэдат, 1962 г. т.11, с. 350-353.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 374379, кл. С 22 В 19/26, 1959.

Формула изобретения

Способ непрерывной двухстадийной очистки цинковых растворов от примеСоставитель A.Âàæèíà

Редактор М.Ткач Техред A.À÷ Корректор A.Ôåðåíö

Заказ 9520/35 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений,и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä,. ул.Проектная,4

Таким образом, изменение рН раство- сей осаждением их цинковой пылью и ра на второй стадии способствует улуч- оборотным цинк-медно-кадмиевым кеком, шению глубины очистки растворов от отличающийся тем, что, с примесей. Увеличение частоты подачи целью повышения глубины очистки растотработанного электролита свыше 3-y . воров, процесс ведут при периодичесраз в час видимо, нецелесообразно, так ком изменении рн раствора второй как приводит к несколько худшим ре- стадии от 5,2-5,4 до 4,0»4,5 путем эультатам. порционной подачи отработанного

Применение предлагаемого способа электролита в количестве 0,02-0,03 по сравнению с известным позволяет 20,.объема на объем цинкового раствора сократить расход электроэнергии на стадии электролиза цинка на 80 кВтч при получении 1 т цинка.