EA010853B1 - Изготовление цинковых химических реактивов из неосновного потока процесса - Google Patents

Abstract

Изобретение представляет собой новый способ получения чистых цинковых химических реактивов из неосновного потока процесса получения цинка по типу отжига-растворения-электролиза. Изобретение основано на том, что часть содержащего сульфат цинка раствора, получаемого при растворении на установке отжига-растворения-электролиза, направляют на получение цинковых химических реактивов. Действующий способ извлечения цинка, который основан на электролизе, не нарушается, поскольку только часть раствора сульфата цинка направляют на получение цинковых химических реактивов. Способ экстрагирования основан на использовании любой органически замещенной фосфорной кислоты или органически замещенной тиофосфорной кислоты. Концентрированный раствор кислоты, который образуется в качестве побочного продукта при способе экстрагирования цинка, возвращают назад в способ изготовления цинка по типу отжига-растворения-электролиза.

Description

Изобретение относится к способам изготовления цинка и цинковых химических реактивов. Более конкретно, изобретение относится к осуществлению способа изготовления цинковых химических реактивов в связи с гидрометаллургической очисткой и способом изготовления цинка.

В связи с получением цинка часто отмечают первичное и вторичное производство. Первичное производство относится к различным растворениям цинковых руд, цинковых концентратов и продуктов отжига и обработке получаемых при этом растворов посредством различных гидрометаллургических способов, включающих экстрагирование жидкости жидкостью. Вторичное производство относится к использованию различных материалов с меньшими объемами, таких как частицы из электрических печей, оксиды Вальца (Аас11х οχίάβδ) и оцинкованные шлаки (§α1ναηίζίη§ сшбег), в качестве сырьевых материалов.

В первичном производстве цинка традиционные исходные материалы, такие как сульфидные цинковые руды, обогащают, т. е. далее из них получают цинковый концентрат, и если это желательно, также цинковый продукт отжига. Далее из цинкового концентрата и цинкового продукта отжига часто получают концентрированный раствор сульфата цинка, который хорошо подходит для электролитического получения цинка. Настоящее изобретение относится к традиционному гидрометаллургическому первичному производству цинка.

В традиционном гидрометаллургическом производстве цинка требуется сложная очистка раствора после растворения сырьевого материала, включающая получение чистого содержащего цинк раствора. Электролитическое получение цинка является очень чувствительным к некоторым загрязняющим веществам. Следовательно, важно получать достаточно чистый раствор для электролиза цинка.

Для получения цинка широко используют способ, в котором цинковый концентрат отжигают, чтобы образовать оксид цинка, оксид цинка растворяют в разбавленном растворе серной кислоты при так называемом нейтральном растворении, содержащий цинк раствор очищают и цинк отделяют от очищенного раствора путем электролитического разделения.

На стадии растворения цинкового продукта отжига цинк растворяют и основную часть железа, содержащегося в цинковом продукте отжига, можно отделить в виде феррита цинка, который не растворяется в разбавленной кислоте. Кроме цинка, раствор, получаемый при нейтральном растворении, содержит двухвалентное железо, кадмий, медь, кобальт, никель, кальций, марганец и хлориды.

Чтобы получить раствор, который подходит для электролитического извлечения цинка, раствор, получаемый при нейтральном растворении, очищают способом многостадийной очистки раствора. Обычно, очистка раствора включает три стадии, на которых удаляют медь, кобальт, никель и, наконец, кадмий.

Содержащий цинк сульфатный раствор, получаемый при нейтральном растворении, также подходит в качестве загружаемого материала при способе выщелачивания цинка. До недавнего времени экстрагирование жидкости жидкостью использовали для получения цинка, главным образом, в мелкомасштабных способах, в которых используют вторичные сырьевые материалы. Например, в патенте США 5135652 описывают экстрагирование растворителем, которое можно использовать для селективного отделения цинка от раствора сульфата цинка, который может содержать сульфат цинка до его концентрации насыщения и одну или более групп, содержащих двухвалентное железо, трехвалентное железо, кальций, магний, марганец, натрий, калий, мышьяк, сурьму, медь, кадмий, германий и индий.

Цель этого изобретения - обеспечить новый способ получения чистых цинковых химических реактивов из неосновного потока процесса получения цинка по типу отжига-растворения-электролиза. Изобретение основано на том, что часть содержащего сульфат цинка раствора, получаемого при растворении, из установки отжига-растворения-электролиза, направляют на получение цинковых химических реактивов. Так как только часть раствора сульфата цинка направляют на получение цинковых химических реактивов, действующий способ извлечения цинка, который основан на электролизе, не нарушают. В способе согласно изобретению способ получения цинковых химических реактивов основан на селективном отделении цинка путем экстрагирования с помощью известных технических приемов экстрагирования. Известный способ экстрагирования основан на использовании любой органически замещенной фосфорной кислоты или органически замещенной тиофосфорной кислоты. Согласно изобретению способ экстрагирования соединяют со способом отжига-растворения-электролиза, описываемым выше.

Изобретение обеспечивает значительные преимущества. В традиционном способе отжигарастворения-электролиза узким местом производства является способ электролиза. Таким образом, решение согласно изобретению, заключающееся в отборе неосновного потока на линию получения цинковых химических веществ, придает ценность действующему способу получения цинка. Изобретение обеспечивает благоприятное решение способа получения цинковых химических реактивов с меньшей потребностью. В способе экстрагирования цинка, используемом в изобретении, концентрированный раствор кислоты получают в качестве побочного продукта, который можно просто возвращать в цикл, чтобы использовать в способе получения цинка. В этом случае не требуется отдельных инвестиций для конечной обработки раствора кислоты.

Изобретение касается осуществления способа получения чистых цинковых химических реактивов из раствора, содержащего сульфат цинка, путем способа экстрагирования, при котором поток сырьевого

- 1 010853 материала для экстрагирования отделяют в качестве неосновного потока от линии процесса по типу отжига-растворения-электролиза первичного производства цинка после стадии нейтрального растворения.

На чертеже показана упрощенная схема способа получения цинка по типу отжига-растворенияэлектролиза и соединенная с ним стадия получения цинковых химических реактивов.

Ниже изобретение описывают подробно со ссылкой на приложенный чертеж.

При получении цинка продукт отжига 10, содержащий оксид цинка, растворяют в растворе серной кислоты при нейтральном растворении. Нейтральное растворение обычно выполняют в несколько стадий. Осадок 12 раствора, который не растворяется при растворении и содержит среди прочих веществ железо, направляют на растворение сильной кислотой. Содержащий сульфат цинка раствор 11 направляют на многостадийную очистку раствора, в которой порошок 14 цинка используют для осаждения меди, кобальта, никеля и кадмия. Очищенный раствор 15 сульфата цинка направляют на установку электролиза, в которой цинк извлекается на катодах 16 посредством электролиза. Электролит 17, из которого извлекли цинк, содержит значительное количество серной кислоты, которую повторно вводят, направляя ее на растворение сильной кислотой, среди прочих веществ. При растворении сильной кислотой, кислоту расходуют в реакциях. Таким образом, кроме повторно используемой кислоты в способ добавляют некоторое количество чистой кислоты. При нейтральном растворении рН раствора не должно подниматься слишком высоко. Является разумным регулировать рН нейтрального растворения свежей кислотой и, в добавление, кислотой 18, которую получают из растворения сильной кислотой.

Согласно изобретению от основного потока 11, содержащего сульфат цинка раствора, отделяют неосновной поток 13 и направляют на стадию экстрагирования цинка. При экстрагировании используют диэтилгексилфосфорную кислоту (ДЭГФК) или ди-2-этилгексилфосфорную кислоту (Д2ЭГФК). К концу стадии растворения рН раствора, направляемого на экстрагирование, можно увеличить до уровня, подходящего для экстрагирования, если требуется, с помощью продукта отжига. Цинк отделяют от органической фазы, отпаривая ее содержащим кислоту раствором 21. Рафинат 19, который образуется при экстрагировании, содержит среди других веществ серную кислоту, и его направляют на стадию растворения сильной кислотой для повторного использования.

При отпарке, когда используют чистую кислоту, чистый цинк можно извлечь в раствор серной кислоты, в котором содержание цинка может составлять до 150 г/л. Различные чистые цинковые продукты можно получать из этого раствора 20 путем любого известного способа, такого как химическое осаждение или испарение.

Claims (4)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ получения чистых цинковых химических реактивов из содержащего сульфат цинка раствора посредством способа экстрагирования, отличающийся тем, что поток сырьевого материала для экстрагирования отделяют в качестве неосновного потока (13) от технологической линии (11) первичного производства цинка после стадии нейтрального растворения.
2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что рафинат (19), который образуется при экстрагировании, направляют для повторного использования на операцию растворения сильной кислотой в указанном способе по типу отжига-растворения-электролиза.
3. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при экстрагировании используют диэтилгексилфосфорную кислоту (ДЭГФК) или ди-2-этилгексилфосфорную кислоту (Д2ЭГФК).
4. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что к концу стадии растворения рН раствора, поступающего на экстрагирование, поднимают до уровня, подходящего для экстрагирования, при помощи продукта отжига.