CS203345B1 - Způsob separace mědi a zinku že Společných roztoků - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu separace mědi a zinku ze společných roztoků.

V současné době se pró separaci mědi a zinku užívá několik metod, z nichž nejběžnější je extrakce, separace pomocí měničů iontů a cementace mědi z roztoku železem. Aplikace těchto metod přináší však některé technické a ekonomické problémy.

Pri separaci mědi a zinku extrakční metodou je nutné použití investičně nákladných zařízení. Potřebná extrakční činidla jsou drahá a jejich výroba technicky náročná. Žádoucí průběh extrakce a reextrakce vyžaduje upravenost aciditu 1 koncentraci vstupních i cirkulačních roztoků, což vede ke ztrátě části kyseliny a vyvolává nutnost likvidace určitého objemu odpadních vod.

Separace na měničích iontu je rovněž značně nákladná pro vysokou cenu měníce iontů a poměrně nízkou selektivitu ve vztahu k jednotlivým iontům. Do dnešní doby se měniče iontů používají v hydrometalurgii při získávání vzácnějších kovů, kde jejich cena mnohonásobně převyšuje ceny používaných činidel, a/nebo se používají při odstraňování některých látek z odpadních vod, kde jsou koncentrace složek již tak nízké, že se nedají použít další metody.

Cementace mědi z roztoku železem se dosud užívá pro jednoduchost technologické203345 ho zařízení, nízkóu spotřebu energie á chemikálií. Jako cementační činidlo se používá železný odpad, který se nenávratně spotřebovává. Při cementaci se ionty mědi nahradí ionty rozpuštěného železa a měď vypadává z roztoku v kovové formě.

Postup není vhodný pro dělení mědi od zinku, neboť po cenetaci zůstává zinek v roztoku vedle železa. Získávání zinku z takového roztoku je obtížné a vyžaduje předchozí odstranění železa z roztoku.

V praxi se z roztoku po cemetaci mědi železem již zinek nezískává a roztok musí být likvidován zpravidla neutralizací vápnem, jímž se vysráží jak železo, tak i další kationty, elektropozitivnější než vápník.

Kal se odděluje od roztoku a je obtížně deponovatelný. Rovněž filtrát po oddělení kalu zpravidla nevyhovuje podmínkám pro vypouštění odpadních vod.

Nedostatky dosud známých postupů v podstatě odstraňuje způsob separace mědi a zinku ze společných roztoků podle výnálezu. Jeho podstata spočívá v tom, žé z roztoku obsahujícího měď a zinek se odsěpáruje kovovým zinkem v pevné formě a na roztok se po odseparování působí kyselinou šťavelovou a reakční produkt se oddělí. Je výhodné, jestliže se na roztok působí kyselinou šťavelovou v pevném stavu. Dále je vý203345 hodné, jestliže se kapalný podíl po separací reakčního produktu vrací zpět do pracovního cyklu.

Z roztoku obsahujícího měď a zinek se tedy nejprve cementací zinkem v kovové formě vysráží měď. Po oddělení cementační mědi vznikne roztok, obsahující prakticky pouze. kationty zinku. Ty se z roztoku vysráží kyselinou šťavelovou a vznikne roztok obsahující pouze kationty zinku. Ty se z roztoku vysráží kyselinou šťavelovou a v kyselině vznikne nerozpustná sraženina šťavelanu zinečnatého, přičemž se uvolní minerální kyselina, na níž byl zinek vázán. Obě reakce probíhají téměř kvantitativně, nezávisle na výchozím poměru měď a zinek a aciditě roztoku. Ani při přítomnosti relativně velkého množství volné minerální- kyseliny nedochází k rušení reakcí, což je v některých případech značná technická i ekonpmická výhoda,„neboť kyselý roztok po vyloučení mědi a zinku může být vracen do výchozího procesu prakticky bez koncentrační změny. Další výhodou postupu je, že do výchozího roztoku nejsou zanášeny další kationty a zinek použitý k cementaci se regeneruje v dobře použitelné formě šťavelanu zinečnatého.

Pokud jsou ve výchozím roztoku přítomny další ionty elektropozitivnější než zinek, sráží se společně s mědí, což ve většině provozních případů není. závada, neboť cementační měd se běžně rafinuje známými hutnickými pochody. Cenné kationty mohou být přf rafinací získány v užitečné formě. S přihlédnutím k tomu - může být v některých provozních případech s výhodou použit k

cementací i zinkový odpad obsahující kovy
Fe Al Si Cu	Zn	Mn	Cd	Mg
—3 —3 —3 1	—1	—	0	—3
Šťavelan zinečnatý:
Fe Al Sl Cu	Zn	Mn	Cd	Mg
—3 — — —3	1	—2	— .	—3
Čísla uvedená v tabulce	! jsou	řády	kon-

centrací v % hmotnostních.

Příklad 2

Ž mořicí lázně s obsahem: 40 g/1 mědi; 13,6 g/1 zinku; pH 2 byla měd vycemento-

vána granulovaným zinkem. Roztok po ce-
Fe Al Si Cu	Zn Mn	Cd	Mg
—. —2 —2 1	0 —	—	—3
Šťavelan zinečnatý	obsahoval:
Fe Al Si Cu	Zn Mn	Cd	Mg
v_3 _ _ _2	1 —	—	—3

Pb W Ni Ca Co elektropozitivnější' než zinek. Takový odpad je snadno dostupný a při tomto způsobu použití přejdou nečistoty v něm obsažené do cementační mědi, kde nejsou na závadu a zinek se regeneruje v čisté formě.

Cementace mědi a srážení zinku probíhá podle rovnic:

Cu+2 _|_ z° = CU° + Zn+²

Zn⁺² -j- (COOHJ2 = Zn (COOjz j- 2H+

Šťavelan zinečnatý lze jednoduchým způsobem převést bud na zásaditý uhličitan zinečnatý, nebo na kysličník zinečnatý.

Vynález je blíže objasněn v následujích příkladech konkrétního provedení.

Přikladl

Z provozního roztoku zinek — měd s obsahem: _; ,

8,7 g/1 mědi;

g/1 zinku;

mg/1 železa;

pH 2 byla měd výcementována granulovaným zinkem.

Roztok po cementaei obsahoval:

0,1 g/1 mědi a .

114 g/1 zinku.

Po odfiltrování mědi byl z roztoku vysrážen kyselinou, šťavelovou zinek. Roztok po odfiltrování zinku obsahoval:

0,1 g/1 mědi g/1 zinku

200 g/1 volné kyseliny Sírové.

Získaná měď obsahovala podle spektrální semikvantitativní analýzy:

Pb W Ni Ca Co

Pb W Ni Ca Co — — —3 —3 mentací obsahoval 0,1^ g/1 mědí a 78 g/1 zinku. Po odfiltrování mědi byl z roztoku vysrážen kyselinou šťavelovou zinek. Roztok po odfiltrování zinku obsahoval: 0,12 g/1 mědi, 2,38 g/1 zinku a cca 120 g/1 volné kyseliny sírové.

Získaná měd obsahovala podle spektrální semikvantitativní analýzy:

Pb W .Ni Ca Co

Způsob podle vynálezu je vhodný k separaci mědi a zinku z jakýchkoliv roztoků jejich solí. Takové soli vznikají zejména při hydrochemickém zpracování rud, při čištění odpadních vod pomocí sorbentů při regeneraci sorbentů, v mořírnách, z katexových eluátů, při likvidaci nebo regeneraci elektrolytů apod.

Claims (3)

1. Způsob separace mědi a zinku ze společných roztoků vyznačující se tím, že se z roztoku obsahujícího měď a zinek odseparuje kovovým zinkejn měď, na roztok po odseparování se působí kyselinou šťavelovou a reakční produkt se oddělí.

2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se

VYNÁLEZU tím, že se na-roztok působí kyselinou šťavelovou v pevném stavu.

3. Způsob podle bodů 1 a 2 vyznačující se tím, že se kapalný podíl po separaci reakčního produktu vrací zpět do pracovního cyklů.