CA1075636A - Recuperation du zinc des solutions residuelles de l'electrodeposition - Google Patents
Recuperation du zinc des solutions residuelles de l'electrodepositionInfo
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Abstract
La récupération du zinc et de l'acide sulfurique d'une solution aqueuse résiduelle de l'électrodéposition de ce métal et contenant plus que 50 g H2SO4 par litre, est réalisée par un procédé caractérisé en ce que l'on soumet la solution résiduelle à une dialyse de façon à obtenir une première solution contenant le zinc et au plus 50 g/l de H2SO4 et une deuxième solution contenant plus que 50 g/l de H2SO4; ajoute à la première solution ainsi obtenue au moins 4 moles de NaCl par atome de zinc présent de façon à complexer ce dernier; traite la solution de zinc complexé par une résine échangeuse d'anions de façon à fixer l'anion complexe zi?cique; sépare la résine échangeuse d'anions de la solution obtenue ne contenant pratiquement pas de zinc; et élus la résine échangeuse d'anions de façon à libérer le zinc de celle-ci. Le procédé de l'invention rend possible l'élimination du magnésium et d'autres impuretés et la récupération pratiquement totale du zinc dans des conditions aisées et économiques. l'invention permet ainsi l'utilisation de minorai de zinc fortement magnésien, plus accessible et moins cher que ceux dont la teneur en magnésium est faible.
Description
-~75636 L'invention se rapporte ~ la récupération du zinc des solutions résiduelles de l'électrodéposition de ce métal. Elle vise également la séparation et l'élimination des impuretés abcom-pagnant le zinc dans ces solutions, en particulier du magnésium, ainsi que la récupération d'une partie de l'acide sulfurique pré-sent.
L'électrodéposition du zinc, opération industrielle bien connue, comporte certaines difficul!tés dont celle d'avoir à élimi-ner le sulfate de magnésium qui s'accumule dans la solution à
électrolyser, lorsque les liqueurs sulfuriques, sort~nt de l'élec-trolyseur,sont recyclées au traitement du minerai de Zn, en vue de l'extraction de nouvelles quantités de sulfate de zinc pour l'électrodéposition. Cette élimination est nécessaire, parce que la présence de sels de magnésium, au-dela d'une certaine concen-tration, est préjudiciaole, tant quantitativement que qualitati-vement, à l'obtention de dépôts de zinc électrolytique. On est donc obligé d'effectuer une purge de la solution résiduelle de l'électrolyse, lorsque la teneur en magnésium atteint une certaine limite, généralement environ 15 à 20 g/l, sous peine de voir le rendement énergétique de l'électrolyse baisser considérablement;
le minerai de départ peut contenir de 0,4 à 4 % de magnésium. Par ailleurs, d'autres impuretés nuisibles à l'électrolyse du minerai de zinc, telles que Fe, Co, ~i, Mn, etc., existent en traces dans la même solution. Comme les solutions, ainsi retirées du circuit, contiennent encore du Zn, leur rejet dans la nature se traduit par une perte de ce métal. Le problème est encore aggravé par l'obli-gation de traiter les purges, pour les rendre non polluantes, - avant de les rejeter dans la nature; la neutralisation de l'acide sulfurique contenue nécessite des charges considérables en chaux ou tout autre agent neutralisant.
On peut envisager la récupération du zinc restant dans la solution de purge selon des procédés connus : la solution de - ~075636 purge est appauvrie en zinc sur une cascade de cuves d'electrolyse specialisees de façon à recuperer le maximum de zinc metal, puis subit une precipitation du zinc restant, et une neutralisation de l'acide sulfurique avant son rejet dans la nature. Mais ce traite-ment est techniquement et economiquement peu satisfaisant.
La presente invention permet de remedier à ces difficultes de l'art connu, en rendant possible l'elimination du magnesium et d'autres impuretes et la recuperation pratiquement totale du zinc dans des conditions aisees et economiques. Elle permet ainsi l'utilisation de minerai de zinc fortement magnesien, plus accessible et moins cher que ceux dont la teneur en Mg est faible. D'autre part, l'invention conduit à la recuperation, en même temps que du zinc, d'une bonne partie de l'acide sulfurique qui est perdu dans les procedes connus.
La presente invention a donc pour objet un procede de recuperation du zinc et de l'acide sulfurique d'une solution aqueuse residuelle de l'electrodeposition de ce metal et contenant plus que 50 g H2SO4 par litre, caracterise en ce que:
a) l'on soumet la solution residuelle a une dialyse de façon a obtenir une premiere solution contenant le zinc et au plus 50 g/l de H2SO4 et une deuxieme solution contenant plus que 50 g/l de H2SO4;
b) ajoute a la premiere solution ainsi obtenue au moins 4 moles de NaCl par atome de zinc present de façon complexer ce dernier;
c) traite la solution de zinc complexe par une resine echangeuse d'anions de façon à fixer l'anion complexe zincique;
d) separe la resine echangeuse d'anions de la solution obtenue ne contenant pratiquement pas de zinc; et e) elue la resine echangeuse d'anions de façon à
liberer le zinc de celle-ci.
L'électrodéposition du zinc, opération industrielle bien connue, comporte certaines difficul!tés dont celle d'avoir à élimi-ner le sulfate de magnésium qui s'accumule dans la solution à
électrolyser, lorsque les liqueurs sulfuriques, sort~nt de l'élec-trolyseur,sont recyclées au traitement du minerai de Zn, en vue de l'extraction de nouvelles quantités de sulfate de zinc pour l'électrodéposition. Cette élimination est nécessaire, parce que la présence de sels de magnésium, au-dela d'une certaine concen-tration, est préjudiciaole, tant quantitativement que qualitati-vement, à l'obtention de dépôts de zinc électrolytique. On est donc obligé d'effectuer une purge de la solution résiduelle de l'électrolyse, lorsque la teneur en magnésium atteint une certaine limite, généralement environ 15 à 20 g/l, sous peine de voir le rendement énergétique de l'électrolyse baisser considérablement;
le minerai de départ peut contenir de 0,4 à 4 % de magnésium. Par ailleurs, d'autres impuretés nuisibles à l'électrolyse du minerai de zinc, telles que Fe, Co, ~i, Mn, etc., existent en traces dans la même solution. Comme les solutions, ainsi retirées du circuit, contiennent encore du Zn, leur rejet dans la nature se traduit par une perte de ce métal. Le problème est encore aggravé par l'obli-gation de traiter les purges, pour les rendre non polluantes, - avant de les rejeter dans la nature; la neutralisation de l'acide sulfurique contenue nécessite des charges considérables en chaux ou tout autre agent neutralisant.
On peut envisager la récupération du zinc restant dans la solution de purge selon des procédés connus : la solution de - ~075636 purge est appauvrie en zinc sur une cascade de cuves d'electrolyse specialisees de façon à recuperer le maximum de zinc metal, puis subit une precipitation du zinc restant, et une neutralisation de l'acide sulfurique avant son rejet dans la nature. Mais ce traite-ment est techniquement et economiquement peu satisfaisant.
La presente invention permet de remedier à ces difficultes de l'art connu, en rendant possible l'elimination du magnesium et d'autres impuretes et la recuperation pratiquement totale du zinc dans des conditions aisees et economiques. Elle permet ainsi l'utilisation de minerai de zinc fortement magnesien, plus accessible et moins cher que ceux dont la teneur en Mg est faible. D'autre part, l'invention conduit à la recuperation, en même temps que du zinc, d'une bonne partie de l'acide sulfurique qui est perdu dans les procedes connus.
La presente invention a donc pour objet un procede de recuperation du zinc et de l'acide sulfurique d'une solution aqueuse residuelle de l'electrodeposition de ce metal et contenant plus que 50 g H2SO4 par litre, caracterise en ce que:
a) l'on soumet la solution residuelle a une dialyse de façon a obtenir une premiere solution contenant le zinc et au plus 50 g/l de H2SO4 et une deuxieme solution contenant plus que 50 g/l de H2SO4;
b) ajoute a la premiere solution ainsi obtenue au moins 4 moles de NaCl par atome de zinc present de façon complexer ce dernier;
c) traite la solution de zinc complexe par une resine echangeuse d'anions de façon à fixer l'anion complexe zincique;
d) separe la resine echangeuse d'anions de la solution obtenue ne contenant pratiquement pas de zinc; et e) elue la resine echangeuse d'anions de façon à
liberer le zinc de celle-ci.
2 -7563~i La formation du complexe suivant l'invention peut etre realisee par l'addition d'une quantite suffisante d'un halogenure de metal alcalin à la solution faiblement sulEurique du zinc à
recuperer. Pour des raisons economiques~ le chlorure de sodium est particulièrement recommandable àceteffet. D'une fac,on generale, la proportion d'halogenure doit depasser celle qui correspond à
4 moles de celui-ci par atome de zinc present sous la forme de sulfate. Dans le cas particulier du NaCl, utilise comme complexant, le compose qui se forme peut etre represente par la formule .f., ~ .
- 2a -7563Ç;
/ZnC14 ~Na2 Pratiquement, la concentration du NaCl dans la solution est comprise entre 0,5 et 2 N et de préférence entre 1 et 1,5 ~O
A ces concentrations, les autres métaux, Ni, Co, etc., n'entrent pas dans le complexe. La fixation du complexe s'effectue sur une -batterie d'échangeur d'ions. Divers échangeurs d'anions peuvent être employés pour fi~er l~anion halogéné du zinc, en particulier le /ZnC14 ~ --. Conviennent bien, par exemple des résines anioniques fortes synthétiques, solidesou liquides commecellesconnues sousles marquesde commerce Allassion AIIou AW, AmberliteIR4B, IRA 400, IRA 410, ou IR 45, Deacidite E 735 ou FF, Duolite A2 ou A10, Imac A20 ou S3, Permutite E, W ou A 230, Dewex 1, 2 ou 3 etc.
Etant donné que la formation du complexe anionique du zinc exige un milieu peu acide, et comme les solutions résiduelles de l'électrolyse sont en général asse2 riches en acide sulfurique, il convient de réduire cette acidité, avant d'opérer l'engagement du zinc dans le complexe. Suivant un trait particulier de l'inven-tion, l'abaissement désiré de la concentration en H2S04 est réalisé
par dialyse. La solution subit d'abord une clarification sur fil-tre à cartouches sur lequel sont arrêtées les particules solidesde dimensions~ 5~. Cette solution traverse ensuite un ensemble de cellules de dialyse, avec de 1'autre côté de la membrane perméable de l'eau déminéralisée. Par échange ionique, cette solution perd la majeure partie de l'acide sulfurique qu'elle contient, tout en conservant les autres éléments. On obtient ainsi une solution di-luée d'acide sulfurique que l'on peut récupérer (fait nouveau dans la technique de l'électrodéposition du zinc. En deca de la membra-ne, le dialysat obtenu est constitué par la solution résiduelle, renfermant principalement du zinc et du magnésium, avec une teneur en acide sulfurique fortement abaissée; c'est cette solution fai-blement acide qui est soumise à la transformation en complexe du zinc.
..
~3' 1~75636 A titre d'exemple, la solution résiduelle à traiter peut avoir la composition de Zn++ 10 ~ 70 g/l Mg++ 5 à 20 g/l H2S04 120 à 200 g/l Mn++ 1 à 2 g/l Ca*+ ~ 1 g/l Cl- ~ 0,4 g/l F- < 0,03 g/l avant la dialyse, alors qu'à la suite de celle-ci,elle ne COII-tient plus que 5 à 50 g H2S04 par litre, tandis que la solution d'acide dilué, séparée, contient 120 à 200 g/l de cet acide.
A partir de l'échangeur d'anions, sur lequel a été
fixé l'anion renfermant du zinc, on peut utiliser celui-ci de différentes manières, alors que le liquide, restant apres la fixation du zinc est constitué par Zn+~ 3 mg/l Mg+l 5 à 20 g/l H2S04 5 à 50 g/i Cl- 10 à 150 g/l est rejeté, après une neutralisation appropriée.
Par élution de l'échangeur d'anions contenant le zinc, avec de l'eau déminéralisée, on peut obtenir une solution d'halo-génure de zinc, en particulier de ZnC12. Ainsi le zinc de la - solution résiduelle est récupéré, la solution de ZnC12 pouvant être appliquée à tout usage connu.
La séparation sur résines assure l'obtention d'une solu-- tion de zinc exempte d'impuretés, puisque le Mg et le Mn ont été
éliminés ainsi que les traces de Co, Ni, Ge, Se, présents dans l'électrolyte.
Suivant un trait particulier de l'invention, cette solu-tion de sel de zinc, pratiquement pure, est passée sur un échangeur -- 4 -- ~
` iO756~6 de cations approprié, par exemple une des résines synthétiques connues sous les marques de commerce Allassion S ou D S, Asmit, Duolite C 3 ou C 10, Levatit K S ~, Amberlite IR 120, Dowex 50, Permutit Ql etc. La liqueur restante est alors évacuée après neutralisation, tandis que l'échangeur, chargé de cation Zn, peut être élué au moyen d'un acide voulu pour obtenir le sel de Zn correspondant. Une application particulièrement économique, sui-vant l'invention, consiste à utiliser, pour cette élution, la so-lution diluée d'acide sulfurique provenant de la dialyse : on ob-tient ainsi une solution de sulfate de zinc qui peut etre recycléedans l'électrolyse. On a de cette manière récupéré à la fois le zinc et une bonne partie de H2S04 de la solution résiduelle de l'électrodéposition.
A titre d'illustration non limitative, on a représenté
sur le dessin annexé le schéma simplifié d'une installation pour la réalisation du nouveau procédé. Il est bien entendu que ce sché-ma représente seulement les appareils essentiels ; les divers or-ganes ou capacités, bien connus des techniciens, tels que pompe, bac de stockage, décanteur, centrifugeur, clarificateur, etc., n'y figurent pas, leur utilisation étant évidente pour l'homme de l'art.
Sur le schéma, la solution de purge 1 passe dans le dia-lyseur 2 et chemine vers le haut dans le compartiment 2a de celui-ci, le long de la membrane 2c qui sépare 2a du compartiment inté-rieur 2b. Le compartiment 2b est parcouru de haut en bas par de l'eau déminéralisée arrivant par la conduite 3. Par mesure de sim-plification, le dessin représente un seul élément dialytique, bien qu'industriellement on en utilise en général toute une série.
La solution résiduelle de l'électrodéposition, qui cons-titue la purge 1, est riche en acide sulfurique, celui-ci diffuse donc à travers la membrane 2c dans le compartiment 2b : il s'en-suit que la solution, qui quitte le compartiment 2a, par la cana-lisation 5, est appauvrie en H2S04,mais contient tout son zinc, - :~075636 magnésium et autres impuretés, initiaux.
La solution résiduelle, ainsi appauvrie en acide sulfu-rique, arrive dans un bac réacteur 6, dans lequel on lui ajoute le complexe approprié, généralement du NaCl venant de 7. Il y a donc transformation du sulfate de zinc en le complexe anionique du zinc, notamment ~ZnC14~/Na2. La solution de ce complexe est envoyée en haut de la tour 8 qui contient un échangeur d'anions, généralement consitué par une résine synthétique. La concentration en halogénure, notamment en NaCl, dans le bac 6, ayant été réglée convenablement, seul le zinc est complexé, tandis que les autres métaux présents, y compris le ~a, restent en solution, ainsi seul l'anion complexe zincique est fixé à l'échangeur dans la tour 80 La liqueur restante sort de cette tour par la conduite 9, pour etre neutralisée dans un ~ontainer 10, généralement à la chaux venant de lOa; les impuretés, rendues ainsi non polluantes, sont finalement évacuées par 11.
L'extraction du zinc, retenu par l'échangeur d'anion dans la tour 8, est ensuite effectuée par élution au moyen de l'eau déminéralisée venant de 12. L'éluat, soutiré alors de la tour 8 par la canalisation 13, est une solution aqueuse chlorhydri-que de ZnC12 ; si l'on ne possède pas une utilisation directe de cette solution, on la fait passer en haut d'une colonne 14 garnie d'un échangeur de cations. Celui-ci peut être constitué par une des résines synthétiques mentionnées plus haut. Pendant cette - opération, le zinc, en tant que cation, cette fois-ci, se fi~e sur l'échangeur de la colonne 14, alors que la liqueur, qui a traversé
celle-ci, est dirig~e par 15 vers un poste de neutrali~ation, pour - être ensuite évacuée. Le zinc ainsi fixé est ensuite récupéré
sous la forme d'une solution de sulfate, par l'élution avec la solu-tion faible d'acide sulfurique venant de 4, obtenue par la dialyseen 2, décrite plus haut. La solution de sulfate de zinc, ainsi récupérée, passe par la conduite 16 au stockage 17 d'où elle peut être reprise pour rentrer dans le cycle électrolytique.
L'exemple numérique, non limitatif, suivant, permettra de mieux comprendre l'invention.
Une solution résiduelle d'une installation d'électrodé-position du zinc présente la composition, en g/l Zn ~ 40 Mg ........................ 15 Fe+Cu+~i+Co+Mn.............. 2 2 4...................... 120 Cette solution est dialysée avec 1,1 m3 d'eau déminéra-lisée par m3 de solution~ On recueille alors 1 m3 d'acide sulfuri-que à 100 g/l tandis que la solution résiduelle ne titre plus que 20 g/l H2S04.
Cette solution est additionnée de 65 kg de NaCl dans le bac de réaction 6, pour former le complexe anionique du zinc.
La solution de complexe passe alors dans la tour 8 garnie de résine IRA 400. La liqueur ayant traversé le lit de résine, est évacuée par 9 dans le container 10, pour être traitée à la chaux et évacuée, comme exposé plus haut.
On élue alors la résine avec 3 m d'eau déminéralisée venant de 12, et la solution obtenue est envoyée par 13 dans la colonne 14 remplie de résine IR 120. La liqueur, sortant au bas de la charge 14, est soutirée par 15 et neutralisée, puis évacuée.
L'échange dans la colonne 14 terminé, on élue la résine ave~ 1 m3 d'acide sulfurique dilué venant de 4 : o~ recueille alors par 16, dans le bac 17, un volume de 2 m d'une solution de ZnS04 à 20 g/l de zinc, suffisamment pure, notamment exempte de magnésium, pour - pouvoir être recyclée à la lixiviation du minerai de zinc.
recuperer. Pour des raisons economiques~ le chlorure de sodium est particulièrement recommandable àceteffet. D'une fac,on generale, la proportion d'halogenure doit depasser celle qui correspond à
4 moles de celui-ci par atome de zinc present sous la forme de sulfate. Dans le cas particulier du NaCl, utilise comme complexant, le compose qui se forme peut etre represente par la formule .f., ~ .
- 2a -7563Ç;
/ZnC14 ~Na2 Pratiquement, la concentration du NaCl dans la solution est comprise entre 0,5 et 2 N et de préférence entre 1 et 1,5 ~O
A ces concentrations, les autres métaux, Ni, Co, etc., n'entrent pas dans le complexe. La fixation du complexe s'effectue sur une -batterie d'échangeur d'ions. Divers échangeurs d'anions peuvent être employés pour fi~er l~anion halogéné du zinc, en particulier le /ZnC14 ~ --. Conviennent bien, par exemple des résines anioniques fortes synthétiques, solidesou liquides commecellesconnues sousles marquesde commerce Allassion AIIou AW, AmberliteIR4B, IRA 400, IRA 410, ou IR 45, Deacidite E 735 ou FF, Duolite A2 ou A10, Imac A20 ou S3, Permutite E, W ou A 230, Dewex 1, 2 ou 3 etc.
Etant donné que la formation du complexe anionique du zinc exige un milieu peu acide, et comme les solutions résiduelles de l'électrolyse sont en général asse2 riches en acide sulfurique, il convient de réduire cette acidité, avant d'opérer l'engagement du zinc dans le complexe. Suivant un trait particulier de l'inven-tion, l'abaissement désiré de la concentration en H2S04 est réalisé
par dialyse. La solution subit d'abord une clarification sur fil-tre à cartouches sur lequel sont arrêtées les particules solidesde dimensions~ 5~. Cette solution traverse ensuite un ensemble de cellules de dialyse, avec de 1'autre côté de la membrane perméable de l'eau déminéralisée. Par échange ionique, cette solution perd la majeure partie de l'acide sulfurique qu'elle contient, tout en conservant les autres éléments. On obtient ainsi une solution di-luée d'acide sulfurique que l'on peut récupérer (fait nouveau dans la technique de l'électrodéposition du zinc. En deca de la membra-ne, le dialysat obtenu est constitué par la solution résiduelle, renfermant principalement du zinc et du magnésium, avec une teneur en acide sulfurique fortement abaissée; c'est cette solution fai-blement acide qui est soumise à la transformation en complexe du zinc.
..
~3' 1~75636 A titre d'exemple, la solution résiduelle à traiter peut avoir la composition de Zn++ 10 ~ 70 g/l Mg++ 5 à 20 g/l H2S04 120 à 200 g/l Mn++ 1 à 2 g/l Ca*+ ~ 1 g/l Cl- ~ 0,4 g/l F- < 0,03 g/l avant la dialyse, alors qu'à la suite de celle-ci,elle ne COII-tient plus que 5 à 50 g H2S04 par litre, tandis que la solution d'acide dilué, séparée, contient 120 à 200 g/l de cet acide.
A partir de l'échangeur d'anions, sur lequel a été
fixé l'anion renfermant du zinc, on peut utiliser celui-ci de différentes manières, alors que le liquide, restant apres la fixation du zinc est constitué par Zn+~ 3 mg/l Mg+l 5 à 20 g/l H2S04 5 à 50 g/i Cl- 10 à 150 g/l est rejeté, après une neutralisation appropriée.
Par élution de l'échangeur d'anions contenant le zinc, avec de l'eau déminéralisée, on peut obtenir une solution d'halo-génure de zinc, en particulier de ZnC12. Ainsi le zinc de la - solution résiduelle est récupéré, la solution de ZnC12 pouvant être appliquée à tout usage connu.
La séparation sur résines assure l'obtention d'une solu-- tion de zinc exempte d'impuretés, puisque le Mg et le Mn ont été
éliminés ainsi que les traces de Co, Ni, Ge, Se, présents dans l'électrolyte.
Suivant un trait particulier de l'invention, cette solu-tion de sel de zinc, pratiquement pure, est passée sur un échangeur -- 4 -- ~
` iO756~6 de cations approprié, par exemple une des résines synthétiques connues sous les marques de commerce Allassion S ou D S, Asmit, Duolite C 3 ou C 10, Levatit K S ~, Amberlite IR 120, Dowex 50, Permutit Ql etc. La liqueur restante est alors évacuée après neutralisation, tandis que l'échangeur, chargé de cation Zn, peut être élué au moyen d'un acide voulu pour obtenir le sel de Zn correspondant. Une application particulièrement économique, sui-vant l'invention, consiste à utiliser, pour cette élution, la so-lution diluée d'acide sulfurique provenant de la dialyse : on ob-tient ainsi une solution de sulfate de zinc qui peut etre recycléedans l'électrolyse. On a de cette manière récupéré à la fois le zinc et une bonne partie de H2S04 de la solution résiduelle de l'électrodéposition.
A titre d'illustration non limitative, on a représenté
sur le dessin annexé le schéma simplifié d'une installation pour la réalisation du nouveau procédé. Il est bien entendu que ce sché-ma représente seulement les appareils essentiels ; les divers or-ganes ou capacités, bien connus des techniciens, tels que pompe, bac de stockage, décanteur, centrifugeur, clarificateur, etc., n'y figurent pas, leur utilisation étant évidente pour l'homme de l'art.
Sur le schéma, la solution de purge 1 passe dans le dia-lyseur 2 et chemine vers le haut dans le compartiment 2a de celui-ci, le long de la membrane 2c qui sépare 2a du compartiment inté-rieur 2b. Le compartiment 2b est parcouru de haut en bas par de l'eau déminéralisée arrivant par la conduite 3. Par mesure de sim-plification, le dessin représente un seul élément dialytique, bien qu'industriellement on en utilise en général toute une série.
La solution résiduelle de l'électrodéposition, qui cons-titue la purge 1, est riche en acide sulfurique, celui-ci diffuse donc à travers la membrane 2c dans le compartiment 2b : il s'en-suit que la solution, qui quitte le compartiment 2a, par la cana-lisation 5, est appauvrie en H2S04,mais contient tout son zinc, - :~075636 magnésium et autres impuretés, initiaux.
La solution résiduelle, ainsi appauvrie en acide sulfu-rique, arrive dans un bac réacteur 6, dans lequel on lui ajoute le complexe approprié, généralement du NaCl venant de 7. Il y a donc transformation du sulfate de zinc en le complexe anionique du zinc, notamment ~ZnC14~/Na2. La solution de ce complexe est envoyée en haut de la tour 8 qui contient un échangeur d'anions, généralement consitué par une résine synthétique. La concentration en halogénure, notamment en NaCl, dans le bac 6, ayant été réglée convenablement, seul le zinc est complexé, tandis que les autres métaux présents, y compris le ~a, restent en solution, ainsi seul l'anion complexe zincique est fixé à l'échangeur dans la tour 80 La liqueur restante sort de cette tour par la conduite 9, pour etre neutralisée dans un ~ontainer 10, généralement à la chaux venant de lOa; les impuretés, rendues ainsi non polluantes, sont finalement évacuées par 11.
L'extraction du zinc, retenu par l'échangeur d'anion dans la tour 8, est ensuite effectuée par élution au moyen de l'eau déminéralisée venant de 12. L'éluat, soutiré alors de la tour 8 par la canalisation 13, est une solution aqueuse chlorhydri-que de ZnC12 ; si l'on ne possède pas une utilisation directe de cette solution, on la fait passer en haut d'une colonne 14 garnie d'un échangeur de cations. Celui-ci peut être constitué par une des résines synthétiques mentionnées plus haut. Pendant cette - opération, le zinc, en tant que cation, cette fois-ci, se fi~e sur l'échangeur de la colonne 14, alors que la liqueur, qui a traversé
celle-ci, est dirig~e par 15 vers un poste de neutrali~ation, pour - être ensuite évacuée. Le zinc ainsi fixé est ensuite récupéré
sous la forme d'une solution de sulfate, par l'élution avec la solu-tion faible d'acide sulfurique venant de 4, obtenue par la dialyseen 2, décrite plus haut. La solution de sulfate de zinc, ainsi récupérée, passe par la conduite 16 au stockage 17 d'où elle peut être reprise pour rentrer dans le cycle électrolytique.
L'exemple numérique, non limitatif, suivant, permettra de mieux comprendre l'invention.
Une solution résiduelle d'une installation d'électrodé-position du zinc présente la composition, en g/l Zn ~ 40 Mg ........................ 15 Fe+Cu+~i+Co+Mn.............. 2 2 4...................... 120 Cette solution est dialysée avec 1,1 m3 d'eau déminéra-lisée par m3 de solution~ On recueille alors 1 m3 d'acide sulfuri-que à 100 g/l tandis que la solution résiduelle ne titre plus que 20 g/l H2S04.
Cette solution est additionnée de 65 kg de NaCl dans le bac de réaction 6, pour former le complexe anionique du zinc.
La solution de complexe passe alors dans la tour 8 garnie de résine IRA 400. La liqueur ayant traversé le lit de résine, est évacuée par 9 dans le container 10, pour être traitée à la chaux et évacuée, comme exposé plus haut.
On élue alors la résine avec 3 m d'eau déminéralisée venant de 12, et la solution obtenue est envoyée par 13 dans la colonne 14 remplie de résine IR 120. La liqueur, sortant au bas de la charge 14, est soutirée par 15 et neutralisée, puis évacuée.
L'échange dans la colonne 14 terminé, on élue la résine ave~ 1 m3 d'acide sulfurique dilué venant de 4 : o~ recueille alors par 16, dans le bac 17, un volume de 2 m d'une solution de ZnS04 à 20 g/l de zinc, suffisamment pure, notamment exempte de magnésium, pour - pouvoir être recyclée à la lixiviation du minerai de zinc.
Claims (11)
1. Procédé de récupération du zinc et de l'acide sulfurique d'une solution aqueuse résiduelle de l'électro-déposition de ce métal et contenant plus que 50 g H2SO4 par litre, caractérisé en ce que:
a) l'on soumet la solution résiduelle à une dialyse de façon à obtenir une première solution contenant le zinc et au plus 50 g/l de H2SO4 et une deuxième solution contenant plus que 50 g/l de H2SO4;
b) ajoute à la première solution ainsi obtenue au moins 4 moles de NaCl par atome de zinc présent de façon à complexer ce dernier;
c) traite la solution de zinc complexe par une résine échangeuse d'anions de façon à fixer l'anion complexe zincique;
d) sépare la résine échangeuse d'anions de la solution obtenue ne contenant pratiquement pas de zinc; et e) élue la résine échangeuse d'anions de façon à
libérer le zinc de celle-ci.
a) l'on soumet la solution résiduelle à une dialyse de façon à obtenir une première solution contenant le zinc et au plus 50 g/l de H2SO4 et une deuxième solution contenant plus que 50 g/l de H2SO4;
b) ajoute à la première solution ainsi obtenue au moins 4 moles de NaCl par atome de zinc présent de façon à complexer ce dernier;
c) traite la solution de zinc complexe par une résine échangeuse d'anions de façon à fixer l'anion complexe zincique;
d) sépare la résine échangeuse d'anions de la solution obtenue ne contenant pratiquement pas de zinc; et e) élue la résine échangeuse d'anions de façon à
libérer le zinc de celle-ci.
2. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la solution résiduelle contient 120 à 200 g/l de H2SO4.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution résiduelle contient 10 à 70 g/l de Zn.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution résiduelle contient 5 à 20 g/l de Mg.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième solution contient 120 à 200 g/l de H2SO4.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution résiduelle contient 10 à 70 g/l de Zn, 120 à 200 g/l de H2SO4 et 5 à 20 g/l de Mg, la formation du complexe est réalisée par l'addition de chlorure de sodium en une quantité telle que la concentration de NaCl dans la solution soit comprise entre 0,5 et 2N et la résine échangeuse d'anions est éluée à l'eau.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la formation du complexe est réalisée par l'addition de chlorure de sodium en une quantité telle que la concentration de NaCl dans la solution soit comprise entre 0,5 et 2N.
8. Procédé selon la revendication 7, caraetérisé en ce que la concentration de NaCl dans la solution est entre 1 et 1,5N.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine echangeuse d'anions est éluée à l'eau de façon à libérer le zinc sous la forme d'une solution de chlorure de zinc.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la solution de chlorure de zinc obtenue est traitée par un échangeur de cations de façon à fixer le cation Zn, cet échangeur est ensuite élué avec un acide et la solution de sel de zinc ainsi formée est récupérée.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé
en ce que l'acide employé à l'élution de l'échangeur de cations est ladite deuxième solution.
en ce que l'acide employé à l'élution de l'échangeur de cations est ladite deuxième solution.
Applications Claiming Priority (1)
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