DE2620655A1 - PROCEDURE FOR THE REMOVAL OF CONTAMINATION FROM ZINC SULPHATE AND / OR CADMIUM SULPHATE SOLUTIONS - Google Patents

PROCEDURE FOR THE REMOVAL OF CONTAMINATION FROM ZINC SULPHATE AND / OR CADMIUM SULPHATE SOLUTIONS

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DE2620655A1
DE2620655A1 DE19762620655 DE2620655A DE2620655A1 DE 2620655 A1 DE2620655 A1 DE 2620655A1 DE 19762620655 DE19762620655 DE 19762620655 DE 2620655 A DE2620655 A DE 2620655A DE 2620655 A1 DE2620655 A1 DE 2620655A1
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Fernand Jacques Joseph Bodson
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Societe des Mines et Fonderies de Zinc de la Vieille Montagne SA
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Description

"Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Zinksulfat- und/oder Kadmiumsulfatlösungen" Die erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Zinksulfat- und/oder Kadmiumsulfatlösungen, insbesonders ein Verfahren zur Entfernung des Chlors, des Mangans, des Kobalts, des Nickels und des Thalliums aus zur Herstellung von Elektrolytzink oder Elektrolytkadmium bestimmten Sulfatlösungen."Process for removing contaminants from zinc sulphate and / or Cadmium Sulphate Solutions "The invention relates to a method for removing contaminants from zinc sulphate and / or cadmium sulphate solutions, in particular a method of removal of chlorine, manganese, cobalt, nickel and thallium from for the production Sulphate solutions determined by electrolyte zinc or electrolyte cadmium.

Zur Entfernung des Chlors ist bekannt, derartige Lösungen mit einem Silbersalz zu behandeln, wobei der sich bildende Silberchloridniederschlag durch Filtrieren entfernt wird. Der Preis der Silbersalze und der bei dieser Behandlung unvermeidliche Verlust eines Teils derselben ergeben ein wenig wirtschaftliches Verfahren.To remove the chlorine is known, such solutions with a To treat silver salt, whereby the forming silver chloride precipitate through Filtering is removed. The price of the silver salts and that of this treatment inevitable loss of part of the same result in a little economic Procedure.

Zur Entfernung des Mangans ist bekannt, das in der Lösung vorhandene Zink mit Hilfe einer Base wie Ca(OH)2 zu fallen, wobei das Mangan in der Lösung verbleibt, und den aus einer Mischung von Kalziumsulfat und basischem Zinksulfat bestehenden Niederschlag wieder in Schwefelsäure zu lösen.In order to remove the manganese, it is known that that is present in the solution Zinc to fall with the help of a base like Ca (OH) 2, with the manganese in the solution remains, and that of a mixture of calcium sulfate and basic zinc sulfate existing precipitate to dissolve again in sulfuric acid.

Dieses Verfahren ist umständlich und bedingt hohe Anlage- und Betriebskosten.This process is cumbersome and entails high investment and operating costs.

Außerdem. darf in der Regel der Rangangehalt einer Zinksulfat- oder Kadmiumsulfatlösung ein Zehntel des Zinkgehalts nicht überschreiten; bei einem Zinkgehalt von zum Beispiel 150 g/l entspricht dieser Grenzwert einem Mlangangehalt von 15 g/l, und das Entfernen von a kg Mangan bedingt folglich die Fällung von 10 kg Zink.Aside from that. May usually be the rank of a zinc sulfate or Cadmium sulfate solution do not exceed one tenth of the zinc content; with a zinc content of, for example 150 g / l, this limit corresponds to a Mlangan content of 15 g / l, and removal a kg of manganese consequently results in the precipitation of 10 kg of zinc.

Zur Entfernung des Kobalts und des Nickels ist bekannt, in die Lösungen Zinkstaub einzugeben. Auch dieses Verfahren ist kostspielig, weil ein sehr großer Ueberschuß an Zinkstaub und desweitern Katalysatoren verwendet und die Lösungen bis auf ungefähr 90°C erhitzt werden müssen. Andererseits ist dieses Verfahren bei Lösungen mit Kobalt- und Nickelgehalten über 50 mg/l nicht anwendbar. Außerdem enthalten die gebildeten Kobalt-Zink-und Nickel-Zink-Komplexe ebenfalls Kadmium, und dessen Wieder auflösung ist mit einer teilweisen Auflösung des Kobalts und des Nickels verbunden, und die nach der entfernung des Kadmiums in den Kreislauf zurückgeführte Lösung bewirkt eine unerwünschte Erhöhung der Kobalt- und Nickelgehalte. Zur vollständigen Entfernung dieser beiden Elemente ist aber ein enorm großer Ueberschuß an nicht regenerierbarem Zinkstaub erforderlich.It is known to remove the cobalt and nickel in the solutions Enter zinc dust. This process is also costly because it is a very large one Excess zinc dust and further catalysts used and the solutions need to be heated to around 90 ° C. On the other hand, this procedure is at Solutions with cobalt and nickel contents above 50 mg / l cannot be used. Also included the cobalt-zinc and nickel-zinc complexes formed also cadmium, and its Redissolution is with a partial dissolution of the cobalt and nickel and which is returned to the circulation after the cadmium has been removed Solution causes an undesirable increase in the cobalt and nickel contents. To complete Removal of these two elements is not an enormously large excess regenerable zinc dust required.

Das Thallium kann durch Zugabe von Natriumchromat in der Form von Thalliumchromat ausgefällt werden; diese Behandlung führt jedoch zu einer unerwünschten Anreicherung der Lösungen an Natriumionen.The thallium can be obtained by adding sodium chromate in the form of Thallium chromate will be precipitated; however, this treatment leads to an undesirable one Enrichment of the solutions in sodium ions.

Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht darin, eine Zinksulfat-oder Kadmiumsulfatlösung mit Kaliumpermanganat zu behandeln; durch diese Behandlung können die Elemente Mn, Co, Ni, Tl und Cl fernt werden, sie besitzt jedoch den Nachteil, Kaliumionen in die Lösung einzubringen, und gen mangelnder Selektivität alle die genannten Elemente gleichzeitig zur Fällung zu bringen; in manchen Fällen ist jedoch der Verbleib eines gewissen Restgehalts an Mangan erwünscht, welcher dazu dient, während der Blektrolyse durch Bildung einer MnO2-Schicht auf den Bleianoden deren Lebensdauer zu verlängern.Another known method is to use a zinc sulfate or Treat cadmium sulfate solution with potassium permanganate; through this treatment you can the elements Mn, Co, Ni, Tl and Cl are removed, but it has the disadvantage Potassium ions in to bring the solution, and a lack of selectivity to bring all of the elements mentioned to precipitate at the same time; in some cases however, it is desirable to retain a certain residual level of manganese, which serves to do this during the lead electrolysis by forming a MnO2 layer on the lead anodes to extend their service life.

Die vorliegende Erfindung, durch die die beschriebenen Nachteile der bekannten Verfahren überwunden werden, betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Zinksulfat- und Kadmiuz.-sulfatlösungen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dap die zu reinigende Lösung mit einer Peroxyschwefelsäure und bevorzugt mj.t Peroxymonoschwefelsäure, der sogenannten Caro'schen Säure, behandelt wird, wodurch eine selektive Entfernung der Elemente Cl, Mn, Tl, Co und Ni ermöglicht wird.The present invention, through which the described disadvantages of known methods are overcome relates to a method for removing Impurities from zinc sulphate and Kadmiuz.-sulphate solutions, which is characterized by this is, dap the solution to be cleaned with a peroxysulfuric acid and preferably mj.t Peroxymonosulphuric acid, the so-called Caro's acid, is treated, whereby selective removal of the elements Cl, Mn, Tl, Co and Ni is made possible.

In der folgenden Beschreibung bezieht die Bezeichnung Perschwefelsäure sich allgemein auf Peroxydischwefelsäure H2S308, deren, unter anderemdurch Hydrolyse gebildeten, Derivate und die entsprechenden Salze, welche getrennt oder in Mischungen eingesetzt werden können; unter anderem wären zu nennen, außer derPeroxydischwefelsäure, deren Salze wie zum Beispiel Na2S2O8, K2S2O8, (NH4)2S208; die Peroxymonoschwefelsäure oder Caro'sche Säure H2SO5, deren Salze wie zum Beispiel Na2SO5, K2S05, (NH4)2SO5, sowie Wasserstoffsuperoxyd H202 und Mischungen dieser Verbindungen.In the following description, the term persulphuric acid refers to generally refer to peroxydisulfuric acid H2S308, whose, among other things, by hydrolysis formed, derivatives and the corresponding salts, which separately or in mixtures can be used; among other things, apart from peroxydisulfuric acid, their salts such as Na2S2O8, K2S2O8, (NH4) 2S208; peroxymonosulphuric acid or Caro's acid H2SO5, its salts such as Na2SO5, K2S05, (NH4) 2SO5, as well as hydrogen peroxide H2O2 and mixtures of these compounds.

Die Peroxydischwefelsäure H2S208 wird bekanntlich durch anodische Oxydation der Schwefelsäure auf Platinanoden unter hoher Stromdichte gebildet und zersetzt sich durch progressive Hydrolyse nach folgendem Schema: Peroxydischwefelsäure ist infolgedessen praktisch wie rein und besteht in der Regel aus einem Gemisch der drei Verbindungen H2S20a, H2S05 und H202, in welchem die Gehalte an H2S05 und H202 von der Dauer der Hydrolyse abhängen.The peroxydisulfuric acid H2S208 is known to be formed by anodic oxidation of sulfuric acid on platinum anodes under high current density and decomposes by progressive hydrolysis according to the following scheme: As a result, peroxydisulfuric acid is practically pure and usually consists of a mixture of the three compounds H2S20a, H2S05 and H202, in which the contents of H2S05 and H202 depend on the duration of the hydrolysis.

Bei einer Hydrolyse von Peroxydischwefelsäure bei 220C wurden in Abhängigkeit der Hydrolysedauer die in der Tabelle 1 aufgeführten Konzentrationen (in Mol/l) gemessen: TABELLE 1 Hydrolyse- Gehalt an Gehalt an Gehalt an dauer H2S2O8 H2SO5 H2O2 (in Stunden) 0 1,45 0,00 0,00 0,17 1,27 0,1 0,00 0,5 1,10 0,35 0,00 1 0,96 0,51 0,00 1,5 0,81 0,71 0,00 2 0,64 0,87 0,010 3 0,37 1,07 0,015 5 0,15 1,30 0,030 6 0,095 1,35 0,040 7 0,05 1,37 0,050 10 0,015 1,39 0,080 25 0,00 1,23 0,20 Ein weiteres Verfahren zur R@rstellung der Caro' schen Säure besteht darin, Oleum bei niedriger Temperatur mit Wasserstoffperoxyd umzusetzen. Durch Umsetzung von Oleum (mit 25 Gewichtsprozent SO3) mit 70 gewichtsprozentigem H2O2 in einem Molverhältnis S03/H202 zwischen 1,8:1 und 2:1, erhält man zum Beispiel eine Mischung folgender Zusammensetzung (in Gewichtsprozent): H2SO5 43% H2S2O8 1,6% H2O2 1% H2SO4 44% 1120 Restgehalt.In a hydrolysis of peroxydisulfuric acid at 220C were dependent the hydrolysis time the concentrations listed in table 1 (in mol / l) measured: TABLE 1 hydrolysis content of content of content of permanent H2S2O8 H2SO5 H2O2 (in hours) 0 1.45 0.00 0.00 0.17 1.27 0.1 0.00 0.5 1.10 0.35 0.00 1 0.96 0.51 0.00 1.5 0.81 0.71 0.00 2 0.64 0.87 0.010 3 0.37 1.07 0.015 5 0.15 1.30 0.030 6 0.095 1.35 0.040 7 0.05 1.37 0.050 10 0.015 1.39 0.080 25 0.00 1.23 0.20 A Another method for producing Caro's acid is to add oleum to react at low temperature with hydrogen peroxide. By converting oleum (with 25 percent by weight SO3) with 70 percent by weight H2O2 in a molar ratio S03 / H202 between 1.8: 1 and 2: 1, a mixture of the following is obtained, for example Composition (in percent by weight): H2SO5 43% H2S2O8 1.6% H2O2 1% H2SO4 44% 1120 Residual salary.

Dieses Verfahren ergibt folglich ebenfalls eine die drei Verbindungen H2SO5, H2S2O8 und H2O2 enthaltende Mischung, wobei in diesem Fall die Caro'sche Säure neben der Schwefelsäure den Hauptbestandteil ausmacht.This method therefore also gives one of the three connections Mixture containing H2SO5, H2S2O8 and H2O2, in this case Caro's Acid is the main component alongside sulfuric acid.

Die Behandlung einer Zinksulfat- oder Kadmiumsulfatlösung, welche als Verunreinigungen Chlor-, Mangan-, Nickel-, Kobalt und Thalliumionen enthält, mit einer derartigen, H2S208, H2SO5 und H2O2 enthaltenden Mischung, führt zu einer Oxydation dieser Elemente in eine Form, in weicher dieselben leicht entfernbar sind.Treatment of a zinc sulfate or cadmium sulfate solution which contains chlorine, manganese, nickel, cobalt and thallium ions as impurities, with such a mixture containing H2S208, H2SO5 and H2O2 leads to a Oxidation of these elements in a form in which they can be easily removed.

Die Chlorverbindungen untergehen eine der folgenden Oxydationsreaktionen: welche beide zu der Bildung vn gasförmigem Chlor führen, das durch Einblasen von Luft leicht aus der Lösung zu eliminieren ist.The chlorine compounds undergo one of the following oxidation reactions: both of which lead to the formation of gaseous chlorine, which can easily be eliminated from the solution by blowing in air.

Die übrigen Elemente werden durch die Peroxydischwefelsäure in eine unlösliche Form oxydiert, wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht: TABELLE 2 Vor der Nach Oxydation durch 1125208 Behandlung in Lösung ausgefällt als Mn++ Mn4+ Mn(OH)4 Ni++ Ni3+ Ni2O3 Co++ Co3+ Co(OH)3 Tl+ Tl3+ Tl(OH)3 Es wurde gefunden, daß das Chlor selektiv aus sauren, bei der Gewinnung von Elektrolytzink oder Elektrolytkadmium erhaltenen Lösungen durch Behandlung mit einer Perschwefelsäure entfernt werden kann, wenn die in diesen Lösungen enthaltenen Mangan-(IV)-Salze vor dieser Behandlung in Mangan-(II)-Salze reduziert werden.The remaining elements are converted into one by the peroxydisulfuric acid insoluble form oxidizes as shown in the following table: TABLE 2 Before which after oxidation by treatment 1125208 in solution precipitated as Mn ++ Mn4 + Mn (OH) 4 Ni ++ Ni3 + Ni2O3 Co ++ Co3 + Co (OH) 3 Tl + Tl3 + Tl (OH) 3 It was found that the chlorine selectively from acidic, in the extraction of electrolyte zinc or electrolyte cadmium solutions obtained can be removed by treatment with a persulfuric acid can if the manganese (IV) salts contained in these solutions before this treatment be reduced in manganese (II) salts.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht infolgedessen vor, derartige Lösungen vor der Zugabe der Perschwefelsäure mit einem Reduktionsmittel, zum Beispiel einem Fe-(II)-Salz und bevorzugt mit Ferrosulfat bis zur vollständigen Entfärbung zu behandeln; die tonge an zu verwendendem Reduktionsmittel beläuft sich in der Regel auf 100 bis 200 mg/l.The method according to the invention therefore provides such Solutions before adding the persulfuric acid with a reducing agent, for example an Fe (II) salt and preferably with ferrous sulfate until it is completely discolored to treat; the amount of reducing agent to be used is in the Usually 100 to 200 mg / l.

@@ weiter oben erwähnt, wird bevorzugt eine teilweise hydrolysierte Peroxydischwefelsäure für die erfindungsgemäße Behandlung verwendet; die durchgeführten Versuche haben ergeben, daß eine Hydrolyse von 10 bis 14 Stunden bei 200C zu optimalen Gehalten an CarQ'scher Säure führt. @@ Mentioned above, a partially hydrolyzed one is preferred Peroxydisulfuric acid used for the treatment according to the invention; have performed the tests show that a hydrolysis of 10 to 14 hours at 200C to optimal levels leads to CarQ acid.

Die in den folgenden Beispielen genannte stöchiometrische Menge an Perschwefelsäure begreift die Summe der in Form von H2S208, 112505 und H202 als Oxydationsmittel zugesetzten Verbindungen und entspricht der theoretisch notwendigen Menge, um das Chlor in gasförmiges Cl2 und die weiteren vorhandenen Elemente Mn, Ni, Co und Tl in die in der Tabelle 2 angegebenen Oxydationsstufen zu überführen.The stoichiometric amount of mentioned in the following examples Persulfuric acid understands the sum of the in the form of H2S208, 112505 and H202 as Oxidizing agents added compounds and corresponds to the theoretically necessary Amount to convert the chlorine into gaseous Cl2 and the other existing elements Mn, To convert Ni, Co and Tl into the oxidation stages indicated in Table 2.

BEISPIEL 1 Eine in einer Elektrolysezelle erhaltene schwefelsaure Zinksulfatlösung folgender Zusammensetzung: Zn 50 gil H2SO4 170 g/l Cl 495 mg/l wird mit 145 mg/l Ferrosulfat behandelt, und der vollständige Uebergang der Mangan-(IV)- in Mangan-(II)-Salze wird durch die Entfärbung der Lösung bestätigt.EXAMPLE 1 A sulfuric acid obtained in an electrolytic cell Zinc sulphate solution with the following composition: Zn 50 gil H2SO4 170 g / l Cl 495 mg / l is treated with 145 mg / l ferrous sulfate, and the complete transition of the manganese (IV) - in manganese (II) salts is confirmed by the discoloration of the solution.

In diese, auf 400C erwärmte Lösung gibt man alsdann in einem Mal die stöchiometrische Menge Perschwefelsäure, welche zur Freisetzung des Chlors in gasförmiger Form benötigt wird. Das freigesetzte Chlorgas wird durch Einblasen von Luft aus der- Lösbng entfernt.The solution is then added all at once, heated to 400C stoichiometric amount of persulphuric acid, which leads to the release of chlorine in gaseous form Shape is needed. The released chlorine gas is made up by blowing in air the solution removed.

Die entfernte Chlormenge und der Restgehalt der Lösung an Chlor hängen von @er Behandlungsdauer ab.The amount of chlorine removed and the residual content of the solution depend on chlorine from @ the duration of treatment.

Die gemäß dem orliegenden Beispiel behandelte Lösung mit einem Ausgangschlorgehalt von 495 mg/l weist je nach Behandlungsdauer folgende Restchlorgehalte auf: nach 1 Stunde : 300 mg/l " 2 Stunden : 240 mg/l " 3 " : 210 mg/l " 4 " : 175 mg/l 5 5 " : 170 mg/l; nach 5 Stunden sind infolgedessen 66Só des Gesamtchlorgehalts eliminiert.The solution treated according to the present example with an initial chlorine content of 495 mg / l has the following residual chlorine levels depending on the duration of treatment: after 1 hour: 300 mg / l "2 hours: 240 mg / l" 3 ": 210 mg / l" 4 ": 175 mg / l 5 5 ": 170 mg / l; as a result, 66Só of the total chlorine content are eliminated after 5 hours.

Vergleichsversuch Wenn man dagegen eine Lösung der obigen Zusammensetzung mit Perschwefelsäure behandelt, ohne vorher die Mangan-(IV)-Salze zu reduzieren, verläuft die Chlorausscheidung wie folgt: Behandlungsdauer : t Stunde Restchlorgehalt: 375 mg/l : 2 Stunden 372 mg/l 3 1E 370 mg/l : 4 " 364 mg/l : 5 " 362 mg/l, das heißt, daß nach fünf stündiger Behandlung nur 27% des Gesamtchlorgehalts von 495 mg/l eliminiert worden sind.Comparative experiment If, on the other hand, a solution of the above composition treated with persulphuric acid without first reducing the manganese (IV) salts, the elimination of chlorine proceeds as follows: Duration of treatment: t hour Residual chlorine content: 375 mg / l: 2 hours 372 mg / l 3 1E 370 mg / l: 4 "364 mg / l: 5" 362 mg / l, that is, that after five hours of treatment only eliminates 27% of the total chlorine content of 495 mg / l have been.

Durch die vorherige Reduzierung der Mangan-(IV)- in Mangan-(II)-Salze wird die Chlorausscheidung infolgedessen mehr als verdoppelt.By reducing the manganese (IV) - to manganese (II) salts beforehand the chlorine excretion is more than doubled as a result.

BEISPIEL 2 Einer bei der Herstellung von Elektrolytzink erhaltenen schwefelsauren Zinksulfatlösung mit folgenden Gehalten: Zn 52 g/l 112504 169 g/l Cl 700 mg/l werden zur Reduzierung der Mangan-(IV)-Salze 125 mg/l Ferrosulfat zugesetzt; drei gleiche Teile derselben werden alsdann wie folgt behandelt: Teil 1 : in einem Mal wird die zur Entfernung des Chlors benötigte stöchiometrische Menge an frisch zubereitetem H2S208 zugegeben; 228 Teil 2 : Zugabe der gleichen Ausgangsmenge an H2S208, jedoch nach vorheriger zehnstündiger Hydrolyse bei 120C; Teil 3 : Zugabe der gleichen Ausgangsmenge an H2S208, jedoch nach vorheriger 42stündiger Hydrolyse bei 12°C.EXAMPLE 2 One obtained in the manufacture of electrolytic zinc Zinc sulphate solution with the following contents: Zn 52 g / l 112504 169 g / l Cl 700 mg / l are added to reduce the manganese (IV) salts 125 mg / l ferrous sulfate; three equal parts of it are then treated as follows: Part 1: in one Sometimes the stoichiometric amount required to remove the chlorine is fresh added prepared H2S208; 228 Part 2: Addition of the same starting amount H2S208, but after hydrolysis for ten hours at 120C; Part 3: encore the same initial amount of H2S208, but after a previous 42-hour hydrolysis at 12 ° C.

Je nach Behandlungsdauer weisen die drei verschieden behandelten Teillösungen folgende Chlorgehalte auf (Ausgangschlorgehalt jeweils 700 mg/l): TABELLE 3 Teil 1 Teil 2 Teil 3 Restchlorgehalt nach 1 Stunde : 452 295 400 2 2 Stunden : 400 238 295 " 3 " : 350 212 275 " 4 " : 312 175 252 " 5 I1 : 270 165 252 Chlorausscheidung nach 5 Stunden des Ausgangsgehalts) : 61,43 76,43 64.Depending on the duration of the treatment, the three differently treated partial solutions the following chlorine levels (starting chlorine level 700 mg / l each): TABLE 3 part 1 Part 2 Part 3 Residual chlorine content after 1 hour: 452 295 400 2 2 hours: 400 238 295 "3": 350 212 275 "4": 312 175 252 "5 I1: 270 165 252 Chlorine excretion after 5 hours of the initial content): 61.43 76.43 64.

Aus dem Vergleich dieser Ergebnisse erhellt, dap eine maximale Chlorausscheidung erhalten wird, wenn Peroxydischwefelsäure verwendet wird, welche durch entsprechende Hydrolyse einen Höchstgehalt an Caro'scher Säure aufweist.A comparison of these results shows that there is a maximum excretion of chlorine is obtained when peroxydisulfuric acid is used, which by corresponding Hydrolysis has a maximum content of Caro's acid.

Es wurde festgestellt, daß eine maximale Entfernung des Mangans in dem Bereich der pH-Werte 2 bis 5>5 und mit einer Perschwefelsäure mit einem größtmöglichen Gehalt an Caro'scher Säure erreicht wird, und desweitern, dap das Filtrieren des ausgefällten Produkts umso einfacher ist, je höher die Fällungstemperatur ist.It was found that a maximum removal of the manganese in the range of pH values 2 to 5> 5 and with a persulfuric acid with the largest possible Caro's acid content is reached, and furthermore, the filtering of the precipitated product, the easier the higher the precipitation temperature.

BEISPIEL 3 Einer Zinksulfatlösung mit einem Zinkgehalt von 140 g/l und einen Mangangehalt von 10 g/l wird im Laufe von 30 Minuten eine während 12 Stunden bei 150C hydrolysierte Perschwefelsäurelösung mit folgenden Gehalten zugegeben: H2SO5 : 175 g/l; H2S2O8: 1,5 gil; H O.; + 1,5 g/l, wobei die Temperatur bei 500C und der pH-Wert durch Zugabe von ZnO bei 4,5 gehalten werden.EXAMPLE 3 A zinc sulphate solution with a zinc content of 140 g / l and a manganese content of 10 g / l becomes one for 12 hours in the course of 30 minutes Addition of persulphuric acid solution hydrolyzed at 150C with the following contents: H2SO5: 175 g / l; H2S2O8: 1.5 gil; HO .; + 1.5 g / l, with the temperature at 500C and the pH is kept at 4.5 by adding ZnO.

Nach vollständiger Zugabe der Perschwefelsäurelösung ist der Nangangehalt auf 0,5 g/l reduziert; nach weiteren 3 Stunden Behandlung beträgt der Mangangehalt nur noch 0,38 g/l. Die Nanganausscheidung beläuft sich infolgedessen auf über 96%des Ausgangsgehalts.After all the persulphuric acid solution has been added, the nangan content is reached reduced to 0.5 g / l; after a further 3 hours of treatment, the manganese content is only 0.38 g / l. As a result, the nangan excretion amounts to over 96% of the Starting salary.

Vergleichsversuch A Unter den eben beschriebenen Bedingungen oxydiert man das in einer identischen Zinksulfatlösung enthaltene Mangan in Mn4+ durch Zugabe einer frisch zubereiteten Perschwefelsäurelösung mit folgenden Gehalten: H2S2O8 : 307,5 g/l H2S05 : 26,5 g/l H2O2 : O Nach vollständiger Zugabe beträgt der Mangangehalt noch 8 g/l und während der nachfolgenden 3 Stunden pendelt derselbe, je nach der Präzision der Probeentnahmen, zwischen 7,8 und 8,2 gll; die Manganausscheidung ist also auf 18 bis 22% des Ausgangsgehalts begrenzt.Comparative experiment A Oxidized under the conditions just described the manganese contained in an identical zinc sulfate solution in Mn4 + by adding a freshly prepared persulfuric acid solution with the following contents: H2S2O8 : 307.5 g / l H2S05: 26.5 g / l H2O2: O After the addition is complete, the manganese content is another 8 g / l and during the following 3 hours the same oscillates, depending on the Sampling precision, between 7.8 and 8.2 gll; the manganese excretion is thus limited to 18 to 22% of the starting salary.

Vergleichsversuch B Die Perschwefelsäurelösung für die Oxydation des Mangans in einer identischen Zinksulfatlösung unter den beschriebenen Bedingungen wird während 5 Tagen bei 20-22°C hydrolysiert. Zum Zeitpunkt ihrer Verwendung weist sie folgende Gehalte auf-: H2S05 : 60 gil H2S20E : 0,1 gil H2O2 : 28,3 gil.Comparative experiment B The persulfuric acid solution for the oxidation of the Manganese in an identical zinc sulphate solution under the conditions described is hydrolyzed for 5 days at 20-22 ° C. At the time of its use it has the following contents: H2S05: 60 gil H2S20E: 0.1 gil H2O2: 28.3 gil.

Nach erfolgter'Zugabe, innerhalb von 30 Minuten, beträgt der.After the addition, within 30 minutes, the.

Nangangehalt (Ausgangsgehalt : 10 g/l) noch 8,7 g/l, und nach weiteren 3 Stunden hat derselbe sich wieder auf 9,6 g/l erhöht.Nangan content (starting content: 10 g / l) still 8.7 g / l, and after more 3 hours it has increased again to 9.6 g / l.

Die Manganausscheidung liegt unter diesen Bedingungen unter 5% des Ausgangsgehalts.The manganese excretion is under 5% des under these conditions Starting salary.

Die in diesen 3 Versuchen erzielten Ergebnisse beweisen, daß es vorteilhaft ist, eine Perschwefelsäurelösung mit einem Höchstgehalt an Caro'scher Säure und einem Mindestgehalt an Wasserstoffsuperoxyd einzusetzen; bei einer zu hohen H202-Konzentration geht ein Teil des gefällten Mangan-(IV)-Hydroxyds wieder in Lösung.The results obtained in these 3 experiments prove that it is beneficial is, a persulphuric acid solution with a maximum content of Caro's acid and to use a minimum content of hydrogen peroxide; if the H202 concentration is too high some of the precipitated manganese (IV) hydroxide goes into solution again.

BEISPIEL 4 Versuch A einer schwefelsauren Zinksulfatlösung mit folgenden Gehaltcn: Zn 140 g/l; Mn 10 g/l, Co 13,9 mg/l; Ni S,5 mg/l; Cl 909 mg/l, wird zur Oxydierung von Mn++ in Mn4+ innerhalb von 30 Minuten die stöchiometrische enge einer hydrolysierten Perschwefelsäurelösung mit folgenden Gehalten zugegeben: H2SO5: 290 g/l; 112S208 und H2O2: 1,5 gll, wobei der pH-Wert durch Zugabe von ZnO bei 4,5 gehalten wird.EXAMPLE 4 Experiment A of a sulfuric acid zinc sulfate solution with the following Content: Zn 140 g / l; Mn 10 g / l, Co 13.9 mg / l; Ni S, 5 mg / l; Cl 909 mg / l, is used for Oxidation of Mn ++ in Mn4 + within 30 minutes the stoichiometric narrow one hydrolyzed persulphuric acid solution with the following contents: H2SO5: 290 g / l; 112S208 and H2O2: 1.5 gll, the pH value being kept at 4.5 by adding ZnO will.

Nach erfolgter Zugabe der hydrolysierten Perschwefelsäurelösung beträgt der Mangangehalt 0,315 g/l; bei verlängerter Behandlung kann derselbe bis auf 0,16 g/l gedrückt werden, was einer Manganausscheidung von mehr als 9850 des Ausgangsgehalts entspricht.After the addition of the hydrolyzed persulphuric acid solution is the manganese content 0.315 g / l; with prolonged treatment it can be up to 0.16 g / l are pressed, resulting in a manganese excretion of more than 9850 of the initial content is equivalent to.

Die für die übrigen Elemente gefundenen Restgehalte sind: CO : 5,75 mg/l; Ni : 3,55 mg/l und Cl : 750 mg/l.The residual contents found for the other elements are: CO: 5.75 mg / l; Ni: 3.55 mg / l and Cl: 750 mg / l.

Versuch B Wenn der Versuch A unter identischen Bedingungen wiederholt wird, mit Ausnahme des pH-Werts, der mit Hilfe von ZnO bei 3 gehalten wird, beträgt die Manganausscheidung 90,5% des Ausgangsgehalts.Experiment B If experiment A is repeated under identical conditions is, with the exception of the pH, which is kept at 3 with the help of ZnO the manganese excretion 90.5% of the initial content.

Restgehalt nach beendigter Zugabe der Perschwefelsäure: 0,95 g/l; nach weiterem dreistündigen Kontakt: 0,94 g/l Restgehalte der übrigen Elemente: Co 4,25 mg/l Ni 2,80 mg/l Cl 785 mg/l.Residual content after the addition of persulfuric acid is complete: 0.95 g / l; after a further three hours of contact: 0.94 g / l residual content of the other elements: Co 4.25 mg / l Ni 2.80 mg / l Cl 785 mg / l.

Versuch C Wenn unter den oben angegebenen Bedingungen der pH-Wert durch Zugabe von ZnO bei 1,5 gehalten wird, erhält man folgende Ergebnisse: Restmangangehalt nach Zugabe der Perschwefelsäure: 2,7 g/l = Manganausscheidung von 73% (bleibt auch nach dreistündiger Behandlung unverändert); Co - Restgehalt : 2 mg/l Ni - Restgehalt : 2,3 mg/l Cl - Restgehalt : 720 mg/l.Experiment C If, under the conditions given above, the pH is kept at 1.5 by adding ZnO, the following results are obtained: residual manganese content after addition of persulfuric acid: 2.7 g / l = manganese excretion of 73% (also remains unchanged after three hours of treatment); Co - residual content: 2 mg / l Ni - residual content : 2.3 mg / l Cl - residual content: 720 mg / l.

Der Vergleich der in den Versuchen A, B und C erhaltenen Ergebnisse beweist, daß die Manganfällung durch einen höheren pH-Wert begünstigt wird, und daß die Ausscheidung des Kobalts und des Nickels wenig von dem Fällungs-pH beeinflußt, bei höherer Azidität jedoch leicht verbessert wird.The comparison of the results obtained in experiments A, B and C. proves that manganese precipitation is favored by a higher pH value, and that the precipitation of cobalt and nickel has little influence on the precipitation pH, however, it is slightly improved at higher acidity.

BEISPIEL 5 Zur Oxydation der Mangan-, Kobalt-, Nickel- und Thalliumionen, wie in Tabelle 2 angegeben, wird einer Kadmiumsulfatlösung mit folgenden Gehalten:Cd : 170 g/l; Mn : 4,9 g/l; Co : 82,5 mg/l; Ni : 755 mg/l; Tl : 2,3 g/l; Cl : 178 mg/l, nach deren Erwärmen auf 50°C und unter Einhaltung eincs pH-Werts zwischen 4 und 4,5 durch Zugabe von Kalziumkarbonat, in einem Mal die stöchiometrische Menge einer während 12 Stunden bei 200C hydrolysierten Perschwefelsäurelösung zugegeben.EXAMPLE 5 For the oxidation of manganese, cobalt, nickel and thallium ions, As indicated in Table 2, a cadmium sulfate solution with the following contents: Cd : 170 g / l; Mn: 4.9 g / l; Co: 82.5 mg / L; Ni: 755 mg / l; Tl: 2.3 g / l; Cl: 178 mg / l, after heating them to 50 ° C and maintaining a pH value between 4 and 4.5 by adding calcium carbonate, all at once the stoichiometric Amount of a persulphuric acid solution hydrolyzed for 12 hours at 200C was added.

Eine Stunde nach der Zugabe der hydrolysierten Perschwefelsäurelösung werden folgende Restgehalte .und folgende Ausscheidungssätze festgestellt: Restgehalt Ausscheidung (% des Ausgangsgehalts) Im . 10 mg/l 99,80 Co : 15 mg/l 81,22 Mi : 110 mg/l 85,43 Tl : 48 mg/l 97,91 Cl : 150 mg/l 15,73.One hour after the addition of the hydrolyzed persulfuric acid solution the following residual contents and the following excretion rates are determined: residual content Elimination (% of the initial content) Im. 10 mg / l 99.80 Co: 15 mg / l 81.22 Mi: 110 mg / l 85.43 Tl: 48 mg / l 97.91 Cl: 150 mg / l 15.73.

Diese Ergebnisse beweisen, daX das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit gibt, aus Zinksulfat- und Kadmiumsulfatlösungen, welche durch die Elemente Mn, Co, Ni und Tlverunreinigt sind, diese Verunreinigungen auf vorteilhafte Art und Weise zusammen zu entfernen.These results prove that the process according to the invention There is a possibility of zinc sulphate and cadmium sulphate solutions, which are produced by the elements Mn, Co, Ni and Tl are contaminated, these contaminants are advantageously used and way to remove together.

- Patentansprüche - - patent claims -

Claims (7)

P A T E N T A N S P R U C H E 1. Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Zinksulfat-und Kadmiumsulfatlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu reinigende Lösung mit einer hydrolysierten Peroxydischwefelsäure und bevorzugt mit Caro'scher Säure behandelt wird. P A T E N T A N S P R U C H E 1. Process for removing impurities of zinc sulphate and cadmium sulphate solutions, characterized in that the Solution with a hydrolyzed peroxydisulfuric acid and preferably with Caro's Acid is treated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dap die zur Behandlung der zu reinigenden Lösung verwandte hydrolysierte Peroxydischwefelsäurelösung hauptsächlich Caro'sche Säure 112505 und nur untergeordnete enge an Peroxydischwefelsäure 1125308 und an Wasserstoffsuperoxyd H202 enthält.2. The method according to claim 1, characterized in that the dap for Treatment of the solution to be cleaned related hydrolyzed peroxydisulfuric acid solution mainly Caro's acid 112505 and only minor ones to peroxydisulfuric acid 1125308 and hydrogen peroxide H202. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Behandlung der zu reinigenden Lösung verwandte Perschwefelsäure durch Umsetzung von Oleum mit Wasserstoffsuperoxyd zubereitet wird.3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that that the persulfuric acid used to treat the solution to be cleaned by Reaction of oleum with hydrogen peroxide is prepared. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2- bis 3, dadurch gekennzeichnet, dap der Behandlung durch Perschwefelsäure eine die Entfernung des Chlors begünstigende Reduzierung der Mangan-(IV)-in Mangan-(II)-Salze vorausgeht, welche Reduzierung mit Hilfe eines Reduktionsmittels wie ein E:isen-(II)-Salz und bevorzugt Ferrosulfat in einem schwefelsauren Medium mit einem Gehalt an Schwefelsäure von über 10 g/l erfolgt.4. The method according to any one of claims 2 to 3, characterized in, The treatment with persulfuric acid promotes the removal of the chlorine Reduction of the manganese (IV) in manganese (II) salts precedes which reduction with the help of a reducing agent such as an E: isene (II) salt and preferably ferrous sulfate in a sulfuric acid medium with a sulfuric acid content of over 10 g / l he follows. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dap die Ausscheidung des Mangans durch Zugabe von Perschwefelsäure bei einem pH-Wert zwischen 2 und 5,5 erfolgt.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in, dap the excretion of manganese by adding persulfuric acid at a pH value takes place between 2 and 5.5. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausscheidung des Kobalts, des Nickels und des Thalliums durch Zugabe von Perschwefelsäure in einem schwefelsauren Medium mit einem tftndestgehalt an Schwefelsäure von 15 g/l und einem pH-Wert unter > erfolgt.6. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the precipitation of cobalt, nickel and thallium by adding Persulphuric acid in a sulfuric acid medium with a residual sulfuric acid content of 15 g / l and a pH value below> takes place. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Perschwefelsäure eine während 10 bis 14 Stunden bei 20°C hydrolysierte Peroxydischwefelsäure verwandt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that that the persulfuric acid is a peroxydisulfuric acid hydrolyzed at 20 ° C. for 10 to 14 hours is used.
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