CS209472B2 - Method of regaining the zinc from the refuse of the viscose silk manufacturing plant - Google Patents
Method of regaining the zinc from the refuse of the viscose silk manufacturing plant Download PDFInfo
- Publication number
- CS209472B2 CS209472B2 CS582874A CS582874A CS209472B2 CS 209472 B2 CS209472 B2 CS 209472B2 CS 582874 A CS582874 A CS 582874A CS 582874 A CS582874 A CS 582874A CS 209472 B2 CS209472 B2 CS 209472B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- zinc
- cathode
- electrolysis
- wastes
- anolyte
- Prior art date
Links
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 claims description 2
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L sodium sulphate Substances [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 3
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 2
- -1 parchment Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012991 xanthate Substances 0.000 description 2
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAQSNXHKHKONNS-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-2-hydroxy-4-methyl-6-oxopyridine-3-carboxamide Chemical compound CCN1C(O)=C(C(N)=O)C(C)=CC1=O QAQSNXHKHKONNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010936 aqueous wash Methods 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- ZOOODBUHSVUZEM-UHFFFAOYSA-N ethoxymethanedithioic acid Chemical compound CCOC(S)=S ZOOODBUHSVUZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Vynález se týká způsobu zpětného získávání zinků z odpadů výroben viskózového hedvábí, jehož podstata spočívá v tom, že se odpady, které obsahují zinek v hmotnostní koncentraci zpravidla od 0,1 do 1,0 %, elektrolyzují při hodnotě pH v rozmezí od 4 do 7 a při proudové hustotě nad 0,1 A/ /cm2 v elektrolýzám s otáčející se válcovou katodou, přičemž se kovový zinek vylučuje na katodě v práškové podobě. Během elektrolýzy se zabraňuje okyselování katolytu kyselinou vzniklou na anodě oddělováním anolytu od katolytu.The invention relates to a recovery method zinc from wastes produced by viscose silk, the essence of which is that wastes that contain zinc in weight concentration generally from 0.1 to 1.0%, electrolysis at pH ranging from 4 to 7 and at a current density above 0.1 A / / cm 2 in electrolysis with a rotating cylindrical cathode, whereby the zinc metal is excreted on the cathode in powder form. During electrolysis acidification of the catholyte is prevented acid formed at the anode by separation anolyte from catholyte.
Description
(54) Způsob zpětného získávání zinku z odpadů výroben viskózového hedvábí(54) Method of recovering zinc from wastes of viscose rayon plants
Vynález se týká způsobu zpětného získávání zinků z odpadů výroben viskózového hedvábí, jehož podstata spočívá v tom, že se odpady, které obsahují zinek v hmotnostní koncentraci zpravidla od 0,1 do 1,0 %, elektrolyzují při hodnotě pH v rozmezí od 4 do 7 a při proudové hustotě nad 0,1 A/ /cm2 v elektrolýzám s otáčející se válcovou katodou, přičemž se kovový zinek vylučuje na katodě v práškové podobě. Během elektrolýzy se zabraňuje okyselování katolytu kyselinou vzniklou na anodě oddělováním anolytu od katolytu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for recovering zinc from the wastes of viscose rayon plants, characterized in that the wastes containing zinc in a concentration of from 0.1 to 1.0% by weight are electrolyzed at a pH of from 4 to 7. and at current densities above 0.1 A / / cm 2 in electrolysis with a rotating cylindrical cathode, whereby zinc metal is deposited on the cathode in powder form. During electrolysis, acidification of the catholyte by the acid formed on the anode is prevented by separating the anolyte from the catholyte.
Vynález se týká způsobu zpětného získávání zinku z odpadů výroben viskózového hedvábí.The invention relates to a process for recovering zinc from wastes of viscose rayon plants.
Viskózové hedvábí se vyrábí zvlákňováním viskózy (tj. roztoku xanthogenátu celulózy v sodném louhu) v kyselině sírové, obsahující soli zinku a sírany jiných kovů (viz například F. D. Lewis: The Chemistry and Technology of Rayon Manufacture (Chemie a technologie výroby viskózového hedvábí) 1961],Viscose rayon is produced by spinning viscose (i.e., a solution of cellulose xanthate in sodium hydroxide) in sulfuric acid, containing zinc salts and sulfates of other metals (see, for example, FD Lewis: Chemistry and Technology of Rayon Manufacture 1961] ,
Použití solí zinku při výrobě viskózového hedvábí je známé. Soli tohoto druhu se používají prakticky všude v kyselých zvlákňovacích a dloužících lázních. Takto vyrobená vlákna z regenerované celulózy obsahují velké množství zinku, který se odstraňuje praním; roztoky, které při praní odpadají, představují významnou část odpadů z výroben viskózového hedvábí. Jinými zdroji odpadů jsou odpady z kyselých zvlákňovacích a dloužících lázní.The use of zinc salts in the production of viscose rayon is known. Salts of this kind are used practically everywhere in acid spinning and drawing baths. The regenerated cellulose fibers thus produced contain a large amount of zinc which is removed by washing; the wash-off solutions represent a significant proportion of the wastes from viscose rayon. Other sources of waste are wastes from acid spinning and drawing baths.
Tyto odpady mohou obsahovat:Such wastes may include:
kyselinu sírovou, síran sodný a horečnatý, uhlohydráty, jako je celulóza a jiné cukry, produkty rozkladu celulózy atd., sirníky, xanthdgenáty, povrchově aktivní látky, jako jsou kvartérní amoniové soli, například cetylpyridinium-bromid, síran hořečnatý.sulfuric acid, sodium and magnesium sulphate, carbohydrates such as cellulose and other sugars, cellulose decomposition products, etc., sulfides, xanthates, surfactants such as quaternary ammonium salts such as cetylpyridinium bromide, magnesium sulphate.
Zpracování těchto odpadů se obvykle provádí dvěma způsoby:These wastes are usually treated in two ways:
aj regenerováním roztoků síranu zinečnatého z kyselých zvlákňovacích a dloužících lázní, spočívající v tom, že se z nich nechá vykrystalovat nadbytek síranu sodného a zbylá kapalina se vrátí k novému použití. Avšak přes tuto regeneraci stále ještě dochází ke ztrátám na zinku a vznikají další problémy, protože se v kapalině postupně hromadí i jiné nečistoty,and by regenerating the zinc sulfate solutions from the acid spinning and drawing baths by allowing excess sodium sulfate to crystallize therefrom and the remaining liquid to be reused. However, despite this regeneration, zinc losses are still occurring and other problems arise because other impurities gradually accumulate in the liquid,
b) na zředěné vodné roztoky, odpadající při praní, a výše uvedené odpadní vody se chemicky působí síranem železnatým, čímž se vysrážejí sirníky, a vápnem, jímž se odpadní voda zneutralizuje a vysráží se zinek v podobě zásaditého uhličitanu. Kaly z tohoto zpracování se považují za neškodné a vyvážejí se na skládku. Zinek obsažený v těchto kalech se tímto ztrácí.(b) the dilute aqueous wash solutions and the aforementioned effluents are chemically treated with ferrous sulphate to precipitate sulphides, and with lime to neutralize the effluent and precipitate zinc as a basic carbonate. Sludges from this treatment are considered harmless and are exported to landfill. The zinc contained in these sludges is thereby lost.
Jedním ze způsobů regenerace zinku z odpadů z výroby viskózového hedvábí je elektrolytická regenerace.One method of recovering zinc from wastes from viscose rayon production is electrolytic recovery.
Získávání zinku elektrolýzou je jako takové známé a provozuje se v praxi (Mantell, Electrochsmical Engineering, McGraw Hill, New York, 1960). Pracuje se s vysokou koncentrací síranu zinečnatého (10 až 20 % zinku) v kyselině sírové podobné koncentrace. Používanými elektrolyzéry jsou elektrolyzéry s jednoduchou nádrží bez příčky mezi oblastí katody a anody, tj. elektrolyzéry bez diafragmy. Proudová hustota je nízká, přibližně 30 až 100 mA/cm2, čímž se dosáhne vysoké proudové účinnosti (.85 až 90 %). Neškodné nečistoty v elektrolytu jsou anorganické povahy a mají nízkou koncentraci, například 1 až 100 ppm antimonu, železa, niklu a mědi. Jiné anorganické nečistoty, jako například síran sodný, jsou neškodné.The acquisition of zinc by electrolysis is known per se and is practiced (Mantell, Electrochsmical Engineering, McGraw Hill, New York, 1960). A high concentration of zinc sulfate (10-20% zinc) in sulfuric acid of similar concentration is used. The electrolysers used are single-tank electrolysers without a partition between the cathode and anode regions, i.e. electrolysers without a diaphragm. The current density is low, about 30 to 100 mA / cm 2 , thereby achieving a high current efficiency (85 to 90%). The harmless impurities in the electrolyte are inorganic in nature and have a low concentration, for example 1 to 100 ppm of antimony, iron, nickel and copper. Other inorganic impurities such as sodium sulfate are harmless.
Při elektrochemických postupech v organické chemii se organická látka může rozkládat na protielektrodě, jako je tomu například při katodické elektroredukci, při níž na katodě vzniká produkt, který se na anodě oxiduje a rozkládá. V tomto případě se běžně (viz M. J. Allen, Organic. Electrochemistry, Chapman and Halí, 1954) používá přepážky mezi elektrodami, která vymezuje katodový a anodový prostor. Jako materiál na přepážku se používají různé látky, například pergamen, azbestová a jiná tkanina, jakož i iontoměničové membrány., umožňující průchod elektrického proudu, ale zadržující organický materiál v anodovém nebo katodovém prostoru.In electrochemical processes in organic chemistry, the organic substance can decompose on a counterelectrode, such as in cathodic electroruction, whereby a product is formed at the cathode that oxidizes and decomposes on the anode. In this case, electrode baffles that define the cathode and anode space are commonly used (see M.J. Allen, Organic. Electrochemistry, Chapman and Hall, 1954). Various materials, such as parchment, asbestos and other fabrics, as well as ion exchange membranes, which allow the passage of electric current but retain the organic material in the anode or cathode space, are used as the barrier material.
Iontoměniěovými membránami jsou membrány z iontoměničového materiálu, běžně používaného například při elektrodialýze.Ion-exchange membranes are membranes of ion-exchange material commonly used, for example, in electrodialysis.
Při způsobu podle vynálezu se elektrolýza může provádět za běžných podmínek galvanického pokovování, ale při nízké koncentraci zinku v odpadním roztoku se jako elektrody výhodně používá rotujícího válce. Rotační válcová elektroda byla již popsána [Bennett, Trans. Electrochem. Soc., 21, str. 245 (1912)], a použita pro galvanické pokovování kovů. Používá se v praxi jak v průmyslové výrobě, tak při výzkumných pracích [Swalheim, Trans.Electrochem. Soc., 88, str. 395 (1944)].In the process according to the invention, the electrolysis can be carried out under conventional electroplating conditions, but at low zinc concentration in the waste solution, a rotating cylinder is preferably used as the electrode. A rotating cylindrical electrode has been described [Bennett, Trans. Electrochem. Soc., 21, p. 245 (1912)], and used for the electroplating of metals. It is used in practice both in industrial production and in research work [Swalheim, Trans.Electrochem. Soc., 88, p. 395 (1944)].
Úkolem vynálezu je poskytnout způsob, který umožňuje regeneraci zinku z odpadů výroben viskózového hedvábí.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process which allows the recovery of zinc from the wastes of viscose rayon plants.
Vynález řeší tento úkol elektrolytickou regenerací zinku z těchto odpadů, při níž se výhodně používá elektrolyzéru, obsahujícího· aj diafragmu k zabránění koroze anody a b) rotační válcovou elektrodu, skýtající ekonomicky přijatelné proudové hustoty.The invention solves this object by electrolytically recovering zinc from these wastes, preferably using an electrolyzer comprising a diaphragm to prevent anode corrosion, and b) a rotary cylindrical electrode providing economically acceptable current densities.
Způsob podle vynálezu v jednom z výhodných provedení kombinuje aj techniku získávání zinku elektrolýzou, bj techniku organické elektrochemie za použití diafragmy, cj techniku použití otáčející se válcové elektrody aThe method according to the invention in one preferred embodiment also combines the technique of zinc recovery by electrolysis, bj the technique of organic electrochemistry using a diaphragm, the technique of using a rotating cylindrical electrode and
d) regulaci pH odpadního· louhu z výroby viskózového hedvábí.d) regulating the pH of the waste liquor from the production of viscose rayon.
Podstata způsobu zpětného získávání zinku z odpadů výroben viskózového hedvábí podle vynálezu spočívá v tom, že odpady, které obsahují zinek v hmotnostní koncentraci zpravidla od 0,1 do .1,0 %, se elektrolyzují při hodnotě pH v rozmezí od 4 do 7 a při proudové hustotě nad 0,1 A/cm2 v v elektrolyzéru s otáčející se válcovou ka209472 todou, přičemž se kovový zinek vylučuje na katodě V práškové podobě.The principle of the process for recovering zinc from the wastes of the viscose rayon plants according to the invention is that the wastes which contain zinc in a concentration of generally 0.1 to 1.0% by weight are electrolyzed at a pH in the range of 4 to 7 and a current density above 0.1 A / cm 2 in an electrolyzer with a rotating cylindrical tube and the zinc metal is deposited on the cathode in powder form.
Podstata způsobu podle vynálezu je dále v tom, že se během elektrolýzy zabraňuje okyselování katolytu kyselinou vzniklou na anodě, tím, že se anolyt oddělí od katolytu.The essence of the process according to the invention is furthermore that acidification of the catholyte by the acid formed on the anode is prevented during electrolysis by separating the anolyte from the catholyte.
Vzhledem k tomu, že se při způsobu podle vynálezu zpětně získává též kyselina sírová, je při výhodném provedení způsobu podle vynálezu možno zpětně získaný zinek rozpustit ve zpětně získané kyselině sírové a vzniklého roztoku použít znovu pro zvlákňování viskózy.Since sulfuric acid is also recovered in the process of the present invention, in a preferred embodiment of the process of the present invention, the recovered zinc can be dissolved in the recovered sulfuric acid and the resulting solution recycled to viscose.
Zlepšených výtěžků zinku se dosáhne, jedí kyselost elektrolyzovaného odpadního louhu nízká, například pH 4 až 7. Odpadní louhy z výroby viskózového hedvábí se obvykle vyznačují vysokou kyselostí, například pH 1, a je tedy třeba upravit pH na hodnotu menší kyselosti, aby výtěžky zinku nebyly nízké. Hodnota pH se může upravit před elektrolýzou, ale v elektrolyzéru bez diafragmy má kyselost tendenci klesat během elektrolýzy. Je tedy v elektrolyzéru bez diafragmy žádoucí další úprava pH během elektrolýzy. Pracuje-li se však v elektrolyzéru s diafragmou, je nutná pouze počáteční větší úprava hodnoty pH k dosažení nízké hodnoty kyselosti, které je zapotřebí během elektrolýzy, protože regulace pH při elektrolýze se dosahuje prakticky automaticky průchodem iontů diafragmou a je zapotřebí jen podstatně menších dalších úprav pH.Improved zinc yields are achieved, the acidity of the electrolysed waste liquor is low, for example pH 4 to 7. Waste liquors from viscose rayon production are typically characterized by high acidity, for example pH 1, and the pH should therefore be adjusted to less acidity to avoid zinc yields. low. The pH may be adjusted before electrolysis, but in a diaphragm-free electrolyzer, the acidity tends to decrease during electrolysis. Thus, a further pH adjustment during electrolysis is desirable in a diaphragm-free electrolyzer. However, when working with a diaphragm electrolyzer, only the initial major pH adjustment is required to achieve the low acidity required during electrolysis, since the pH control of the electrolysis is achieved almost automatically by the passage of ions through the diaphragm, and only considerably less additional adjustments are required pH.
Hodnota pH odpadního louhu se může upravit přidáním alkalického činidla, s výhodou hydroxidu sodného. Je však možno použít i jiných látek, jako je uhličitan sodný nebo čpavek, nebo se odpadní louh může pufrovat, například přidáním octanu sodného.The pH of the waste liquor can be adjusted by adding an alkaline agent, preferably sodium hydroxide. However, other substances such as sodium carbonate or ammonia may be used, or the waste liquor may be buffered, for example by the addition of sodium acetate.
Hmotnostní koncentrace zinku v odpadním louhu z výroby viskózového hedvábí je obvykle v rozmezí 0,1 až 1,0 %, jde tedy o deseti- až stonásobně větší zředění, než jaké bývá v kapalině, ze které se obvykle zinek elektrolyticky získává. Organické látky přítomné v odpadním louhu jsou takového druhu, že mohou poškodit anodu z běžně používaného materiálu, jakým je například platina, olovo nebo kysličník olovičiíý.The concentration of zinc in the waste liquor from the production of viscose rayon is usually in the range of 0.1 to 1.0%, which is 10 to 100 times greater than that of the liquid from which the zinc is usually electrolytically recovered. The organic substances present in the waste liquor are such that they can damage an anode of a commonly used material, such as platinum, lead or lead oxide.
Vynález je blíže objasněn dále uvedenými příklady, z nichž některé jsou uvedeny pro porovnání.The invention is illustrated by the following examples, some of which are given for comparison.
Příklad 1Example 1
Odpadní louh z výroby viskózového hedvábí obsahuje zinečnaté ionty v hmotnostní/objemové koncentraci 0,85 %. Tento louh o pH 1 se elektrolyzuje v elektrolyzéru obsahujícím plochou hliníkovou katodu (100 cm2) a plochou platinovou anodu (20 cm2) při proudové hustotě 0,001 A/cm2. Po 20 hodinách průběhu elektrolýzy jsou na katodě patrny stopy zinku.Waste liquor from the production of viscose rayon contains zinc ions in a weight / volume concentration of 0.85%. This liquor of pH 1 is electrolyzed in an electrolyzer containing a flat aluminum cathode (100 cm 2 ) and a flat platinum anode (20 cm 2 ) at a current density of 0.001 A / cm 2 . After 20 hours of electrolysis, there are traces of zinc on the cathode.
Příklad 2Example 2
Jiný vzorek téhož odpadního louhu se částečně zneutralizuje vodným roztokem hydroxidu sodného na pH 6 a elektrolyzuje ve stejném elektrolyzéru jako v příkladu 1, avšak za proudové hustoty 0,005 A/cm2. Za 35 hodin průběhu elektrolýzy vznikne na katodě souvislý povlak zinku. Ke konci elektrolýzy klesne hodnota pH roztoku naAnother sample of the same waste liquor is partially neutralized with aqueous sodium hydroxide solution to pH 6 and electrolyzed in the same electrolyser as in Example 1, but at a current density of 0.005 A / cm 2 . After 35 hours of electrolysis, a continuous zinc coating is formed on the cathode. At the end of the electrolysis, the pH of the solution drops to
2.5 a hmotnostní/objemová koncentrace obsaženého zinku na 0,56 %, což odpovídá proudové účinnosti 28 Čistota získaného zinku je 81,5 %.2.5 and a weight / volume concentration of zinc contained at 0.56%, corresponding to a current efficiency of 28 The purity of the zinc obtained is 81.5%.
Příklad 3Example 3
Další vzorek téhož odpadního louhu se elektrolyzuje v elektrolyzéru obsahujícím jako katodu válec z nerezavějící oceli (20 cm2) a jako anodu platinovou desku (20 cm2). Elektrolýza se provádí za proudové hustoty 0,1 A/cm2 a válcová katoda se otáčí frekvencí 600/inin'1. Hodnota pH roztoku je 1,1. Po dvouhodinovém průběhu elektrolýzy se na katodě objeví stopa zinku.Another sample of the same waste liquor is electrolyzed in an electrolyzer comprising a stainless steel cylinder (20 cm 2 ) as the cathode and a platinum plate (20 cm 2 ) as the anode. The electrolysis is performed at a current density of 0.1 A / cm 2 and the cylindrical cathode is rotated at 600 / in 1 . The pH of the solution is 1.1. After two hours of electrolysis, a trace of zinc appears on the cathode.
Příklad 4Example 4
Za použití stejného elektrolyzéru jako· v příkladu 3, ale za proudové hustoty 0,5 A/ /cm2 se při pH roztoku rovněž 1,1, elektrolyzují dva litry odpadního louhu po dobu 1 hodiny 40 minut, přičemž se válec otáčí frekvencí 600/min“1·. Výsledkem elektrolýzy je snížení hmotnostní/objemové koncentrace obsaženého zinku z 0,825 % na 0,77 proč., tj. pracuje se s proudovou účinnostíUsing the same electrolyser as in Example 3, but at a current density of 0.5 A / cm 2 , at a pH of the solution also 1.1, two liters of waste liquor were electrolyzed for 1 hour 40 minutes while the cylinder was rotated at 600 / min. min “ 1 ·. The result of electrolysis is to reduce the weight / volume concentration of zinc contained from 0.825% to 0.77 why., Ie it works with current efficiency
5.5 «/o.5.5 «/ o.
Příklad 5Example 5
Další vzorek téhož odpadního louhu se elektrolyzuje v elektrolyzéru popsaném v příkladu 3, v němž však má válcovitá katoda z nerezavějící oceli větší rozměry (120 cm2). Počáteční hodnota pH je 1,03. Proud se nechá procházet dvě hodiny při proudové hustotě na katodě 0,1 A/cm2. Katoda se otáčí frekvencí 600/min“1. Po skončení elektrolýzy nelze na katodě vizuálně zjistit žádný povlak zinku.Another sample of the same waste liquor is electrolyzed in the electrolyser described in Example 3, but in which the cylindrical stainless steel cathode has larger dimensions (120 cm 2 ). The initial pH is 1.03. The current is passed for two hours at a cathode current density of 0.1 A / cm 2 . The cathode is rotated at 600 / min '1. After the electrolysis, no zinc coating can be visually detected on the cathode.
Příklad 6Example 6
Ještě jiný vzorek téhož odpadního louhu se elektrolyzuje v elektrolyzéru s hliníkovou válcovitou katodou (57 cm2) a platinovou anodou (20 cm2). Počáteční pH roztoku je 1 a katoda se otáčí rychlostí 600/ /min.-1 při proudové hustotě 0,1 A/cm2. PoYet another sample of the same waste liquor is electrolyzed in an electrolyzer with an aluminum cylindrical cathode (57 cm 2 ) and a platinum anode (20 cm 2 ). The initial pH of the solution is 1 and the cathode is rotated at 600 rpm. -1 at a current density of 0.1 A / cm 2 . After
2.5 hodinách průběhu elektrolýzy nelze na katodě zjistit žádný vyloučený povlak hliníku.2.5 hours of electrolysis could not detect any deposited aluminum coating on the cathode.
P ř í k 1 a d 7Example 1 a d 7
Další vzorek téhož odpadního louhu se elektrolyzuje ve stejném elektrolyzeru jako v přikladu 6. Katoda se otáčí frekvencí 600/ /min-1. Počáteční hodnota pH je 5,8, protože roztok byl částečně zneutralizován přidáním vodného roztoku hydroxidu sodného·. Při proudové hustotě 0,44 A/cm,2 se proud nechá procházet 20 minut. Po· uvedené době klesne hodnota pH roztoku naAnother sample of the same waste liquor is electrolyzed in the same cell as in Example 6. The cathode is rotated at 600 / / min -1. The initial pH was 5.8, since the solution was partially neutralized by the addition of aqueous sodium hydroxide solution. At a current density of 0.44 A / cm 2 , the current is passed for 20 minutes. After this time, the pH of the solution drops to
2,1 a částice zinku, opadávající s katody, se opět rozpouštějí. Z analýzy roztoku je patrné, že se vyloučilo 1,8 g zinku, tzn., že se pracuje s proudovou účinností 18 °/o.2.1 and the zinc particles falling off the cathodes dissolve again. The analysis of the solution shows that 1.8 g of zinc has been deposited, i.e. a current efficiency of 18% is used.
Příklad 8Example 8
Další vzorek téhož odpadního louhu se elektrolyzuje v elektrolyzeru s válcovou hliníkovou katodou. (38,5 cm2) a platinovou anodou (20 cm2). Katoda se otáčí frekvencí 600/min-1. Počáteční hodnota pH je 5,75. Během elektrolýzy se přidává vodný roztok hydroxidu sodného, aby se hodnota pH udržela v rozmezí 5 až 6. Konečná hodnota pH je 6,4. Při proudové hustotě na katodě 0,44 A/cm2 se proud nechá procházet 1 hodinu 10 minut. Na katodě se vytváří povlak práškového zinku a podle analýzy roztoku se pracuje s proudovou účinností 60 %. Čistota zpětně získaného· zinku je 73,6 %'. Příklad 9Another sample of the same waste liquor is electrolyzed in a cylindrical aluminum cathode electrolyzer. (38.5 cm 2 ) and platinum anode (20 cm 2 ). The cathode rotates at 600 / min -1 . The initial pH is 5.75. An aqueous sodium hydroxide solution is added during electrolysis to maintain the pH in the range of 5 to 6. The final pH is 6.4. At a cathode current density of 0.44 A / cm 2 , the current is passed for 1 hour 10 minutes. A zinc powder coating is formed at the cathode and a current efficiency of 60% according to solution analysis. The purity of the recovered zinc was 73.6%. Example 9
K elektrolýze dalšího vzorku téhož odpadního louhu se použije elektrolyzéru s diafragmou. Elektrolyzér obsahuje dvě oddělení z plastické hmoty, oddělená od sebe membránou z katexové pryskyřice (Ionac MC3470J. Válcová katoda (38,5 cm2) je z hliníku, anodu tvoří svinutá trubka o průměru 6,25 mm z nerezavějící oceli, které se používá též k chlazení. Hodnota pH odpadního louhu se upraví na 6, načež se odpadní louh vnese do katodového oddělení, zatímco anodové oddělení se na,plní 10% roztokem hydroxidu sodného. Mezi elektrodami se nechá 1 hodinu procházet proud 17 A. Hodnota pH roztoku zůstává v rozmezí 5 až 6 v průběhu elektrolýzy. Katoda se otáčí frekvencí 600/min-1 a teplota se udržuje v rozmezí 25 až 30 °C. Na katodě vznikne povlak práškovitého zinku a podle analýzy roztoku se pracuje s proudovou účinností 43 %.A diaphragm electrolyzer is used to electrolyze another sample of the same waste liquor. The electrolyzer contains two plastic compartments separated by a cation exchange resin membrane (Ionac MC3470J. The cylindrical cathode (38.5 cm 2 ) is made of aluminum, the anode being a 6.25 mm coil of stainless steel, which is also used The pH of the waste liquor is adjusted to 6, after which the waste liquor is introduced into the cathode compartment while the anode compartment is filled with 10% sodium hydroxide solution and a current of 17 A is passed between the electrodes for 1 hour. The cathode is rotated at 600 / min -1 and the temperature is maintained in the range of 25 to 30 DEG C. The cathode forms a zinc powder coating and a solution efficiency of 43% is used.
P ř í k 1 a d 10Example 10
K elektrolýze dalšího vzorku téhož odpadního louhu se použije elektrolyzéru s diafragmou popsaného v příkladu 9, avšak s membránou z anexové pryskyřice (Ionac MA3472). Válcová katoda (38,5 cm2) je rovněž z hliníku, ale anoda je z platiny (20 cm2). Elektrolyt v katodovém oddělení má po úpravě hodnotu pH 6, elektrolytem v anodovém oddělení je 5% roztok kyseliny sírové. Mezi elektrodami se nechá 1 hodinu procházet proud 17 A. Hodnota pH roztoku zůstává během elektrolýzy v rozmezí 5 ažThe diaphragm electrolyzer described in Example 9, but with an anion exchange resin membrane (Ionac MA3472), was used to electrolyze another sample of the same waste liquor. The cylindrical cathode (38.5 cm 2 ) is also of aluminum, but the anode is of platinum (20 cm 2 ). The electrolyte in the cathode compartment has a pH of 6 after adjustment, the electrolyte in the anode compartment is a 5% sulfuric acid solution. A current of 17 A is passed between the electrodes for 1 hour. The pH of the solution remains in the range of 5 to 5 during electrolysis
6. Katoda se otáčí frekvencí 600/min-1, teplota se udržuje v rozmezí 25 až 30 °C.6. The cathode is rotated at 600 / min -1 , maintaining the temperature between 25 and 30 ° C.
Na katodě se vylučuje práškový zinek a podle analýzy roztoku se pracuje s proudovou účinností 35 %.Zinc powder is deposited on the cathode and a current efficiency of 35% is determined by solution analysis.
PřikladliThey did
Odpadní louh z výroby viskózového hedvábí, obsahující zinek v hmotnostní/objemové koncentraci 0,11 %, se elektrolyzuje v elektrolyzéru popsaném v příkladu 1. Hodnota pH se upraví na 6 a mezi elektrodami se při hustotě proudu na katodě 0,005 A/ /cm2 nechá procházet proud. Za 20 hodin elektrolýzy se na katodě vyloučí malé množství zinku.Waste liquor from the production of viscose rayon containing zinc at a weight / volume concentration of 0.11% is electrolyzed in the electrolyzer described in Example 1. The pH is adjusted to 6 and left between the electrodes at a cathode current density of 0.005 A / / cm 2. Browse the current. After 20 hours of electrolysis, a small amount of zinc is deposited on the cathode.
Z výše uvedených příkladů je patrné, že výtěžek vyloučeného zinku závisí na podmínkách během elektrolýzy, například na okolnosti, je-li odpadní louh silně kyselý nebo téměř neutrální, je-li elektrolyzér opatřen diafragmou či nikoliv a použije-li se otáčející se válcové elektrody či nikoliv.From the above examples, it can be seen that the yield of precipitated zinc depends on the conditions during electrolysis, for example, if the waste liquor is strongly acidic or near neutral, if the electrolyser has a diaphragm or not and if a rotating cylindrical electrode or not.
Při elektrolýze popsané v příkladu 10 probíhají za použití membrány z anexové pryskyřice tyto děje:In the electrolysis described in Example 10, the following processes are carried out using an anion exchange resin membrane:
na katodě:on cathode:
Zn2+---► 2 Zn na anodě:Zn 2+ --- ► 2 Zn on anode:
H2O---> O2 + 4 H+H 2 O ---> O2 + 4 H +
Děje probíhající účinkem proudu:Current processes:
Síranové anionty se pohybují z katodového oddělení a procházejí membránou z anexové pryskyřice do anodového oddělení, tj. výsledkem celkového postupu je odstranění zinku z katolytu a tvorba kyseliny sírové v anolytu, tedy takto provedenou elektrolýzou se odstraní a znovu získají jak zinek, tak i kyselina sírová, což představuje jednu z výhod způsobu podle vynálezu. Další výhodou je, že zpětně získaný zinek je možno — jak již bylo výše uvedeno — rozpustit v znovuzískané kyselině sírové za vzniku silně koncentrovaného (například 4%',) roztoku síranu zinečnatého, kterého· je možno znovu použít pro výrobu viskózového hedvábí.The sulphate anions move from the cathode compartment and pass through the anion exchange resin membrane to the anode compartment, i.e. the overall process results in the removal of zinc from the catholyte and the formation of sulfuric acid in the anolyte, thus eliminating both zinc and sulfuric acid by electrolysis. , which represents one of the advantages of the process according to the invention. A further advantage is that, as mentioned above, the recovered zinc can be dissolved in the recovered sulfuric acid to form a strongly concentrated (e.g. 4%) solution of zinc sulfate, which can be reused for the production of viscose rayon.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS582874A CS209472B2 (en) | 1974-08-22 | 1974-08-22 | Method of regaining the zinc from the refuse of the viscose silk manufacturing plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS582874A CS209472B2 (en) | 1974-08-22 | 1974-08-22 | Method of regaining the zinc from the refuse of the viscose silk manufacturing plant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS209472B2 true CS209472B2 (en) | 1981-12-31 |
Family
ID=5403912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS582874A CS209472B2 (en) | 1974-08-22 | 1974-08-22 | Method of regaining the zinc from the refuse of the viscose silk manufacturing plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS209472B2 (en) |
-
1974
- 1974-08-22 CS CS582874A patent/CS209472B2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4028199A (en) | Method of producing metal powder | |
| CA2085424C (en) | Process and apparatus for the production of sulphuric acid and alkali metal hydroxide | |
| NZ244090A (en) | Electrochemical process for the production of sulphuric acid and sodium hydroxide | |
| EP0124087B1 (en) | Method of enrichment of sulfuric acid | |
| Jörissen et al. | The behaviour of ion exchange membranes in electrolysis and electrodialysis of sodium sulphate | |
| SE500107C2 (en) | Process for the production of chlorine dioxide | |
| WO2020162796A2 (en) | Method for producing high-purity lithium hydroxide monohydrate | |
| DE1071669B (en) | Manufacture of zinc-free or aluminum-free Alikailisallzllösuingen | |
| EP0149917B1 (en) | Electrodialytic conversion of multivalent metal salts | |
| US4049519A (en) | Carbonate reduction | |
| EP0846194A1 (en) | Process for the combined electrochemical production of sodium peroxide disulphate and soda lye | |
| RU2108413C1 (en) | Method for production of aqueous acidified solution containing chlorate ions, method for electrochemical treatment of aqueous solution of mixture of salts of alkali metals, method for production of chlorine dioxide | |
| US3406108A (en) | Regeneration of spent ammonium persulfate etching solutions | |
| US4652351A (en) | Electrochemical restoration of cyanide solutions | |
| CA1257560A (en) | Electrochemical removal of hypochlorites from chlorate cell liquors | |
| CS209472B2 (en) | Method of regaining the zinc from the refuse of the viscose silk manufacturing plant | |
| DD262679A5 (en) | METHOD FOR REMOVING CHROMI-VI-IONES FROM WAESSEN SOLUTIONS | |
| CZ308194A3 (en) | Method of removing iron from phosphoric acid | |
| DE3529649A1 (en) | Process for concentrating sulphuric acid | |
| IE45120B1 (en) | Electrolytic oxidation process | |
| EP0011886A1 (en) | Preparation of oxy-halogenated acids and their salts by electrolysis | |
| PL97794B1 (en) | THE METHOD OF RECOVERING ZINC | |
| US3960680A (en) | Treatment of catalytic anodes | |
| DE2456058A1 (en) | PROCEDURE AND ARRANGEMENT FOR THE PROCESSING OF PICKLING SOLUTIONS, CONNECTED TO IRON PICKLING, IN A CIRCUIT OR IN Batches | |
| JP2001262206A (en) | Method for producing silver oxide and method for producing silver powder |