EA024741B1

EA024741B1 - Способ выделения индия, галлия и германия из раствора, содержащего сульфат цинка

Info

Publication number: EA024741B1
Application number: EA201390459A
Authority: EA
Inventors: Юстин Салминен; Теппо Риихимяки; Микко Руонала
Original assignee: Ототек Оюй
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2016-10-31
Also published as: US9617621B2; PE20131494A1; FI122676B; AU2011315400B2; MX347486B; EP2627792A1; BR112013008972A2; FI20100345A0; CA2812498A1; KR20130077889A; JP2013540206A; EP2627792B1; CN103154283A; MX2013004029A; KR101534417B1; US20130192424A1; CN103154283B; FI20100345L; EA201390459A1; JP2016040412A

Abstract

Изобретение относится к способу обработки раствора, содержащего сульфат цинка, обеспечивающему возможность отделения от него по меньшей мере одного из редких металлов, такого как индий, галлий и германий. Часть отделяемых металлов можно осаждать из раствора сульфата цинка путем нейтрализации кислого раствора и, по меньшей мере, часть цементировать с помощью металлического порошка. Образующиеся твердые осадки можно объединять и впоследствии обрабатывать подходящим способом для выщелачивания требуемых металлов.

Description

Область техники

Уровень техники

Концентрат сульфида цинка часто также содержит небольшое количество других ценных металлов, таких как медь, свинец и серебро, а также редкие металлы, такие как индий, галлий и германий.

Традиционный способ обработки сульфидного цинкового концентрата заключается в обжиге концентрата, при котором сульфидный концентрат переходит в оксид цинка, а железо в концентрате образует главным образом феррит цинка. Оксид цинка достаточно хорошо растворяется, так что на первой стадии продукт обжига подвергают выщелачиванию, известному как нейтральное выщелачивание. Феррит цинка не растворяется при нейтральном выщелачивании, и часто используют выщелачивание сильной кислотой для извлечения цинка из феррита. Осадок феррита цинка также содержит осадок трехвалентного железа, который был осажден при нейтральном выщелачивании. Со своей стороны, осадок трехвалентного железа содержит не только гидроксид трехвалентного железа, но также совместно осажденный гидроксид алюминия и редкие металлы, такие как галлий и индий. Осадок феррита также можно подавать в Вельц-печь, где цинк испаряют из него, а затем окисляют с образованием оксида цинка и подают обратно в процесс выщелачивания. Вельц-оксид также можно обрабатывать на отдельной стадии способа, чтобы извлечь другие, совместно с ним осажденные металлы, такие как индий.

В настоящее время все более и более востребованы способы, в которых, по меньшей мере, часть сульфидного цинкового концентрата подают напрямую на выщелачивание, без обжига. Это обеспечивает обработку неочищенных и тонкоизмельченных концентратов. Способ прямого выщелачивания сульфидного цинкового концентрата можно выполнять либо в условиях атмосферного выщелачивания, либо в условиях выщелачивания под давлением. Однако выщелачивание сульфида цинка требует гораздо большей концентрации кислоты, чем концентрация, используемая при нейтральном выщелачивании продукта обжига, но поскольку производство элементарного цинка почти всегда осуществляют электролитическим способом, отработанную кислоту из электролиза можно использовать для выщелачивания концентрата. Наиболее высокая концентрация кислоты требуется для феррита цинка, образованного при обжиге. Выщелачивание сульфидного концентрата можно объединить с процессом, в котором выщелачивание ферритов, образованных при обжиге, протекает в условиях сильнокислотного выщелачивания, и таким образом выщелачивание феррита выполняют в такой же среде, как и выщелачивание концентрата. В этом случае используют так называемое противоточное выщелачивание, где дополнительно к стадии сильнокислотного выщелачивания, обеспечивающей выщелачивание феррита цинка, осуществляют также слабокислотное выщелачивание. Фактически, значительная часть выщелачивания концентрата происходит на стадии слабокислотного выщелачивания (СКВ). Этот вид способа описан, например, в υδ 6475450, И8 5858315 и υδ 6340450, а также в \\'О 2004/076698.

Примеси из раствора сульфата цинка, образованного при выщелачивании, удаляют перед тем, как раствор направляют на электролиз. Железо удаляют путем нейтрализации и окисления двухвалентного железа в растворе до трехвалентного, так что железо выпадает в осадок, в зависимости от условий, в качестве гетита, ярозита или гематита. Другие металлические примеси, например медь, никель, кобальт и кадмий, удаляют главным образом путем их цементации металлическим порошком цинка после осаждения железа. Цементация основана на окислительно-восстановительных потенциалах, при которых более основной металл окисляется и высвобождает свои электроны в растворе для более благородного металла, который восстанавливается и выделяется из раствора. Цинк обычно извлекают из раствора посредством электролиза, а примеси, например кобальт, медь и никель, снижают КПД по току электролиза. Г ерманий и кобальт совместно образуют реальный яд для электролиза, поскольку эти металлы осаждаются и вызывают образование водорода. Индий и галлий обычно не участвуют в электролизе, поскольку они выпадают в осадок при осаждении железа.

Когда цинковый концентрат содержит редкие металлы, такие как индий и галлий, часто требуется их извлечение. Одним возможным способом извлечения этих металлов является переработка остатка нейтрального выщелачивания с получением Вельц-оксида в Вельц-печи, а затем выщелачивание оксида таким образом, что металлы, которые содержатся в оксиде, можно было бы обратно перевести в раствор и впоследствии извлечь путем экстракции растворителем. Этот способ извлечения индия и галлия в рамках процесса выщелачивания Вельц-оксида известен уровне техники. Этому способу благоприятствует тот факт, что Вельц-оксид уже обогащен этими металлами, поскольку они совместно осаждаются с гидроксидом трехвалентного железа при нейтральном выщелачивании. Согласно способу оксид цинка, содержащий ценный металл, выщелачивают с помощью серной кислоты таким образом, что помимо цинка также растворяется индий, а свинец и серебро и другие инертные соединения в оксиде остаются в осадке. Раствор направляют на извлечение индия, где индий отделяют от цинка, и раствор сульфата цинка на- 1 024741 правляют на стадию нейтрального выщелачивания. Если концентрат содержит галлий, его извлечение происходит в основном совместно с извлечением индия, вследствие чего отделяют индий и галлий в их собственных фазах.

В И8 7118719 описан цинковый процесс, основанный на выщелачивании продукта обжига, при котором железо подвергают гидролитическому осаждению с получением ярозита. В способе раствор, выходящий из сильнокислотного выщелачивания, восстанавливают так, что все железо в растворе является восстановленным до двухвалентного. Восстановленный раствор направляют на нейтральное выщелачивание. В документе указано, что часть раствора, поступающего на нейтральное выщелачивание, можно направлять в боковой поток и нейтрализовать до рН по меньшей мере 4, с получением осадка Са, Ιη и Се, не содержащего железа.

В ΡΙ 118226 описан способ извлечения по меньшей мере одного редкого металла, такого как индий и/или галлий, в сочетании с выщелачиванием сульфидного цинкового концентрата. Раствор сульфата цинка, который образуется в течение прямого выщелачивания концентрата и содержит железо и редкие металлы, направляют на стадию нейтрализации и осаждения, на которой раствор нейтрализуют до рН в интервале 2,5-3,5. Количество трехвалентного железа в растворе регулируют таким образом, чтобы его было достаточно для соосаждения индия и/или галлия из раствора.

Целью настоящего изобретения является обеспечение способа, который позволяет выделить индий, галлий и германий, присутствующие в сульфидно-цинковом концентрате, из раствора, содержащего сульфат цинка. Выделение указанных металлов, по меньшей мере, частично проводят путем восстановления их из раствора посредством порошка цинка, при одновременной цементации меди. Часть выделения указанных металлов проводят преимущественно путем нейтрализации раствора.

Изобретение относится к способу обработки кислого раствора, содержащего сульфат цинка, чтобы выделить из раствора по меньшей мере один металл, присутствующий в растворе, где выделяемый металл представляет собой металл из следующей группы: индий, галлий и германий. Согласно способу содержащий сульфат цинка раствор нейтрализуют, и по меньшей мере один металл из группы выделяемых металлов можно выделить из раствора на стадии цементации посредством порошка цинка.

В способе по изобретению обычно перед цементацией раствор, содержащий сульфат цинка, нейтрализуют на стадии предварительной нейтрализации до значения рН 2,5-3,5. Осадок, образованный на стадии предварительной нейтрализации, содержит первую часть галлия и индия, присутствующего в растворе сульфата цинка.

Согласно одному из воплощений изобретения осадок, образованный на стадии предварительной нейтрализации, отделяют от раствора, содержащего сульфат цинка, путем разделения жидкости и твердого вещества, и образованный осадок направляют на стадию мокрой очистки осадка и выщелачивания.

Согласно другому воплощению изобретения осадок, образованный на стадии предварительной нейтрализации, не отделяют от раствора, содержащего сульфат цинка, а вместо этого, содержащий твердое вещество раствор направляют на стадию цементации.

Также в способе по настоящему изобретению обычно раствор сульфата цинка также содержит медь, которую цементируют из раствора на стадии цементации.

Согласно одному из воплощений изобретения на стадии цементации германий, содержащийся в растворе сульфата цинка, цементируют из раствора. На стадии цементации вторую часть индия, содержащегося в растворе, предпочтительно также цементируют из раствора сульфата цинка. Аналогично, на стадии цементации вторую часть галлия, содержащегося в растворе сульфата цинка, предпочтительно осаждают из раствора.

Согласно одному из воплощений изобретения на стадии цементации металлы, цементируемые из раствора, содержащего сульфат цинка, отделяют от раствора путем разделения жидкости и твердого вещества и направляют на стадию мокрой очистки осадка и выщелачивания.

Согласно одному из воплощений изобретения, когда раствор сульфата цинка содержит галлий, раствор направляют после цементации на стадию осаждения галлия, где раствор нейтрализуют до значения рН 3,2-4,0, чтобы осадить третью часть галлия.

Согласно другому воплощению изобретения осадок, образованный на стадии цементации, не отделяют от раствора сульфата цинка, а вместо этого, содержащий твердое вещество раствор направляют на стадию осаждения галлия

Согласно еще одному воплощению изобретения осадок, образованный на стадиях предварительной нейтрализации и цементации, не отделяют от раствора сульфата цинка, а вместо этого, содержащий твердое вещество раствор направляют на стадию осаждения галлия.

В способе согласно изобретению обычно осадок, образованный на стадии осаждения галлия, направляют на стадию мокрой очистки осадка и выщелачивания.

Согласно одному из воплощений изобретения осадки, образованные на стадиях цементации и осаждения, обрабатывают совместно содержащим кислоту раствором на стадии мокрой очистки осадка и выщелачивания, чтобы обеспечить выщелачивание выделяемых металлов и отделить их от осадка металлической меди.

- 2 024741

Список чертежей

На фиг. 1 представлена схема одного из воплощений способа по изобретению; на фиг. 2 представлена схема другого воплощения способа по изобретению.

Подробное описание изобретения

В способе согласно изобретению содержащий сульфат цинка раствор, который включает один или более из таких металлов, как индий, галлий и германий, может представлять собой, например, раствор, выходящий из слабокислотного выщелачивания (СЛВ) процесса прямого выщелачивания сульфидного цинкового концентрата, или раствор, выходящий из сильнокислотного выщелачивания продукта обжига. На этой стадии раствор сульфата цинка все еще содержит все количество растворенного железа и другие металлические примеси. На этой стадии раствор обычно кислотный, т.е. содержит свободную кислоту (10-30 г/л Н₂§0₄), так что почти все железо в растворе является двухвалентным (Ре²⁺) и только небольшое его количество является трехвалентным (Ре³⁺).

На фиг. 1 показано одно воплощение способа согласно изобретению. В этом воплощении кислотный, содержащий сульфат цинка раствор сначала подвергают предварительной нейтрализации 1, например посредством продукта обжига (оксида цинка) или подходящего соединения кальция, так что небольшое количество трехвалентного железа, присутствующего в растворе, выпадает в осадок. Если используемым нейтрализующим агентом является соединение кальция, гипс также выпадает в осадок из раствора. Наиболее благоприятный интервал рН для нейтрализации раствора составляет примерно 2,5-3,5, так что раствор больше не содержит свободной кислоты. Если раствор содержит галлий и индий, на стадии нейтрализации выпадает в осадок первая часть указанных металлов, но только очень небольшое количество германия. Поскольку количество твердых веществ, осаждающихся в течение нейтрализации обычно мало, раствор не обязательно следует подвергать разделению на жидкость и твердое вещество, но вместо этого, содержащий твердое вещество раствор направляют на следующую стадию, которой является цементация, выполняемая посредством порошка цинка. Пунктирная линия на фиг. 1 показывает альтернативный вариант, согласно которому выполняют разделение на жидкость и твердое вещество в сочетании с предварительной нейтрализацией, и осадок подают на стадию 4 объединенной мокрой очистки и выщелачивания осадков из различных стадий. Если количество галлия в растворе сульфата цинка является незначительным в отношении его денежной стоимости, всю стадию предварительной нейтрализации можно опустить и раствор можно подвергать нейтрализации в течение стадии 2 цементации. В условиях предварительной нейтрализации галлий осаждается гораздо лучше, чем индий.

Раствор сульфата цинка, подвергнутый предварительной нейтрализации, в котором может присутствовать осадок, образованный при предварительной нейтрализации, направляют на стадию 2 цементации, где германий и вторую часть индия восстанавливают до металла и цементируют. Однако, в соответствии с окислительно-восстановительным потенциалом металлов, первой в растворе восстанавливается медь, а после этого другие подлежащие цементации металлы, согласно электрохимическому ряду. Когда раствор, например, содержит кадмий, он также восстанавливается, но в контексте данной заявки это не изображено подробно. Поскольку галлий расположен очень близко к цинку в электрохимическом ряду, он не подвергается цементации на этой стадии, но вторая его часть выпадает в осадок. Железо остается в растворе в двухвалентной форме и не выпадает в осадок с другими металлами. Предпочтительно поддерживать рН на стадии цементации при значении 3-3,5.

После стадии цементации выполняют разделение твердого вещества и жидкости, и твердые вещества направляют на стадию 4 мокрой очистки осадка и выщелачивания. Разделение твердого вещества и жидкости обычно представляет собой сгущение и фильтрование. Если на этой стадии количество образованных твердых веществ также мало, содержащий твердое вещество раствор можно направлять на стадию конечной обработки, без разделения твердого вещества и жидкости. Если количество германия в растворе сульфата цинка является значительным, в некоторых случаях предпочтительно отделять осадок цементации от раствора перед конечной стадией нейтрализации, поскольку более высокое рН на конечной стадии обработки может в некоторых случаях вызывать, например, повторное растворение германия.

Когда раствор сульфата цинка содержит, в частности, галлий, для осаждения галлия предпочтительно выполнять вторую стадию 3 нейтрализации после цементации, на которой рН раствора поднимают до значения 3,2-4. Нейтрализацию выполняют с помощью какого-либо подходящего вещества, например продукта обжига или Вельц-оксида. Нейтрализация приводит к получению осадка гидроксида, который состоит из третьей части галлия, который не выпал в осадок ранее, а также очень небольшого количества германия и индия. Поскольку осадок, образованный на этой стадии главным образом состоит из галлия, на чертеже она названа стадией 3 осаждения Оа. После стадии осаждения Оа, раствор подвергают разделению твердого вещества и жидкости, которое представляет собой отделение твердых веществ только с этой стадии, или объединенное отделение твердых веществ из всех технологических стадий, описанных выше. Однако, если количество галлия в растворе сульфата цинка очень мало в показателях его денежной стоимости, стадию осаждения Оа можно опустить.

Образованные твердые вещества направляют на стадию 4 мокрой очистки осадка и выщелачивания, на которой осажденные и цементированные твердые вещества подвергают мокрой очистке с помощью содержащего кислоту раствора, так что индий, галлий и германий растворяются, но медь остается в каче- 3 024741 стве металлического осадка. Индий, галлий и германий извлекают из кислотного раствора посредством, например, экстрагирования.

Выше способ описан по стадиям, но на практике различные стадии можно выполнять в одном или нескольких последовательных реакторов в непрерывном процессе, в частности, когда не осуществляют разделения твердого вещества и жидкости между стадиями. На фиг. 2 представлено альтернативное решение, согласно которому между предварительной нейтрализацией, цементацией и осаждением Оа не проводят разделения твердого вещества и жидкости, а вместо этого содержащий твердые вещества раствор направляют со стадии 1 предварительной нейтрализации на стадию 2 цементации и на стадию 3 осаждения Оа, а разделение 4 твердого вещества и жидкости выполняют только после этого.

В способе согласно изобретению наличие стадии цементации имеет особенное преимущество в том, что это обеспечивает извлечение большей части германия и значительной части индия и галлия на стадии цементации. Медь также удаляют из раствора на стадии цементации, таким образом, предотвращая попадание меди в осадок железа на последующей стадии извлечения железа.

Примеры

Пример 1.

Пример иллюстрирует стадию предварительной нейтрализации, посредством которой раствор сульфата с рН, равным 2, был постепенно нейтрализован с помощью оксида цинка до значения рН, равного 3.

Раствор сульфата цинка помещали в стеклянный реактор емкостью 2 л, который был снабжен обратным холодильником, мешалкой, термометром и датчиками рН и окислительно-восстановительного потенциала. Раствор нагревали на горячей плите до температуры 65°С. По мере проведения испытания значение рН постепенно поднимали с помощью оксида цинка. Обеспечивали возможность стабилизации системы на каждой стадии изменения рН (45 мин) перед отбором пробы. После отбора пробы добавляли дополнительное количество оксида цинка до достижения следующего значения рН. Во время отбора пробы измеряли значения рН и окислительно-восстановительного потенциала. Результаты испытаний представлены в табл. 1.

Таблица 1

Концентрации раствора на стадии предварительной нейтрализации

рн	Окислительновосстановительный потенциал, мВ	Си, мг/л	Ре, мг/л	Оа, мг/л	Ов, мг/л	Ιη, мг/л	Ζη, мг/л
2,1	367	1780	14200	130	108	105	124100
2,5	353	1570	12400	117	97,3	92,2	107800
2,8	300	1640	12500	79,6	96,7	87,3	114700
3,0	261	1630	12900	48,5	92,2	80,3	117000

Из таблицы видно, что медь, железо и цинк осаждались в незначительном количестве, но концентрация галлия в растворе упала со значения 130 мг/л до значения 48,5 мг/л, а индия - со значения 105 мг/л до концентрации 80,3 мг/л. Также осаждалось небольшое количество германия.

Пример 2.

В этом испытании выполняли цементацию раствора сульфата цинка при значении рН примерно 3.

Использовали испытательное оборудование, аналогичное применяемому в примере 1 предварительной нейтрализации. Для испытаний приготавливали раствор сульфата цинка. Его начальная концентрация показана в табл. 2, в момент перед добавлением порошка цинка. При испытании порошок цинка добавляли постепенно, по 1,5 г за один раз, после чего суспензии давали возможность стабилизироваться в течение 30 мин, перед отбором пробы, после чего добавляли следующую порцию порошка цинка. Во время отбора пробы измеряли значения рН и окислительно-восстановительного потенциала. Результаты испытаний представлены в табл. 2 и 3.

Таблица 2

Цементация цинкового раствора при рН 3, результаты анализа раствора

Окислительновосстановительный потенциал, мВ	рн	Добавление Ζη, г	Си, мг/л	Ре, мг/л	Са, мг/л	Се, мг/л	Ιη, мг/л	Ζη, г/л
		0	917	9100	103	104	83,3	91,8
366	3,0	1,5	580	9490	80,6	89,9	68	93,2
345	3,0	3,0	271	8470	66,7	76,4	56,1	83,7
295	3,0	4,5	98	8540	54	75,7	43,6	87,0
410	3,0	6,0	0,3	8090	74	76,1	20,6	85,8
-250	3,0	7,5	<0,5	7760	70,4	45,6	1,2	81,6
-480	3,0	9,0	0,5	7820	67,4	30,1	<1	82,1
-500	3,0	10,5	<0,5	7660	62,8	14,7	<1	79,5
-540	3,0	12,0	<0,5	7000	60,3	6,3	<1	76,4

- 4 024741

Таблица 3

Цементация цинкового раствора при рН 3, результаты анализа осадка

Окислительновосстановительный потенциал, мВ	РН	Добавление Ζη, г	Си, %	Ре, %	6а, %	Се, %	Ιη, %	Ζη, %
		0
366	3,0	1,5	19,4	1,3	1,02	0,07	1,00	51,6
345	3,0	3,0	16,9	0,9	0,96	0,03	0,99	55,1
295	3,0	4,5	14,3	0,6	1,20	0,02	1,27	56,1
410	3,0	6,0	35,9	0,8	0,82	0,08	2,83	19,9
-250	3,0	7,5	32,8	0,8	0,66	0,17	3,19	23,8
-480	3,0	9,0	27,4	0,7	0,62	0,21	2,69	36,3
-500	3,0	10,5	32,4	0,9	0,73	0,26	3,17	24,9
-540	3,0	12,0	35,5	1,1	0,80	0,25	3,48	18,9

Как видно из табл. 2, медь и индий полностью восстанавливались и цементировались из раствора, и германий почти полностью восстанавливался, когда значение рН раствора составляло примерно 3,0. Часть галлия также выпадала в осадок, но поскольку температура плавления галлия составляет примерно 30°С, он не мог быть восстановлен, а вместо этого выпадал в осадок в виде соединения, например гидроксида. Результаты анализа осадка, представленные в табл. 3, показали, что концентрация, в частности индия, но также галлия и германия в осадке составляла величину такого порядка, что отделение их на последующей стадии выщелачивания приведет к получению раствора, дополнительная обработка которого является экономически целесообразной.

Пример 3.

Использовали испытательное оборудование, аналогичное используемому в примере 1 предварительной нейтрализации и в примере 2. Для испытаний приготавливали раствор сульфата цинка, имеющий начальную концентрацию, как показано в табл. 4. рН раствора вначале составлял 2,5, и раствор нейтрализовали аналогичным образом, как в примере 1. После этого раствор подвергали цементации аналогичным образом, как в примере 2, при значении рН, равном примерно 3,5. Результаты показаны в таблице 4. Результаты анализа раствора приведены в верхней части таблицы, а результаты анализа осадка приведены в нижней части таблицы. Как видно из таблицы, особенно хорошо индий и германий подвергались извлечению, когда раствор сначала подвергали предварительной нейтрализации, а затем цементации порошком цинка. Примерно 20% галлия оставалось в растворе, но его можно осадить из раствора путем дополнительной нейтрализации раствора.

Таблица 4

Нейтрализация цинкового раствора от значения рН 2,5 до значения рН 3,5 и цементация при значении рН примерно 3,5

РН	Окислительновосстановительный потенциал, мВ	Добавление Ζη, г	Си, мг/л	Ре, г/л	6а, мг/л	бе, мг/л	Ιη, мг/л	Ζη, г/л
2,5	575	-	970	12,1	121	103	56,6	105,1
2,8	600	-	909	9,88	111	100	52	96,7
3,1	613	-	900	10,3	85,5	89,5	42,5	99,7
3,5	700	-	866	10,6	25	73,4	28,4	103,0
3,7	110	1,5	241	9,37	7,3	26,7	5,5	95,8
3,7	97	3,0	323	8,91	10,3	33,1	9,1	95,3
3,3	28	4,5	64	9,63	37,6	58,5	23,6	96,0
3,4	-442	6,0	6,1	8,11	38,2	19,2	12,3	84,3
з,з	-484	7,5	0,8	8,06	36,9	5	2,8	85,3
3,5	-492	9,0	<0,5	7,95	25,5	1,3	<1	82,0
рН	Окислительно-	Добавление	Си,	Ре,	6а,	бе,	Ιη,	Ζη,
восстановитель н ы й потенциал, мВ	Ζη, г	%	%	%	%	%	%
3,7	110	1,5	-	-	-	-	-	-
3,7	97	3,0	20,2	18,5	1,7	0,12	1,04	14,2
3,3	28	4,5	37,7	14,5	1,86	0,16	1,08	9,7
3,4	-442	6,0	34,7	7,95	1,21	0,26	1,43	13,6
3,3	-484	7,5	38,6	7,62	1,71	0,40	2,18	8,4
3,5	-492	9,0	39,3	8,33	2,07	0,43	2,39	4,3
-	-	-	38,5	8,27	2,29	0,40	2,4	6,6

Пример 4.

Согласно примеру, испытания проводили таким же образом, как в примере 3, но используемые начальные концентрации индия, галлия и германия были ниже, чем в примере 3. Результаты показаны в табл. 5. Медь, индий и германий восстанавливались почти полностью до металлов при цементации по- 5 024741 рошком цинка, хотя можно видеть, что небольшое количество индия растворялось повторно. Галлий частично осаждался, когда проводили нейтрализацию раствора от значения рН 2,5 до значения рН 3,5, но в основном галлий осаждался на стадии осаждения Оа, когда проводили нейтрализацию раствора до значения рН 4,0. Пример также приводит к заключению, что на этой стадии часть германия повторно растворяется, так что если количество германия в исходном растворе является существенным, предпочтительно направлять раствор на стадию разделения жидкости и твердого вещества перед осаждением Оа.

Таблица 5

Нейтрализация цинкового раствора от рН 2,5 до 3,5 и цементация при рН примерно 3,5, и окончательная нейтрализация при рН 4,0

	Ιη, мг/л	Са, мг/л	Си, мг/л	Ре, г/л	Се, мг/л	Ζη, г/л
Исходный раствор	34	56	975	11,3	47	105
Осаждение
Начало, рН 2,5	34	58	966	11,2	47	103
Осаждение, рН 3,1	28,6	0,27	975	11,1	43	107
Осаждение, рН 3,5	15,6	0,04	940	11	31	105
Цементация, рН 3,5
1. Добавление Ζη, 1,5 г	8,5	0,08	752	10,8	29	102
2. Добавление Ζη, 1,5 г	9,4	0,17	303	11	36	107
3. Добавление Ζη, 1,5 г	5,4	0,18	12	10,8	13	109
4. Добавление Ζη, 1,5 г	8,8	0,15	6,1	10,5	8	111
5. Добавление Ζη, 1,5 г	10,5	0,13	3,9	10,5	17	110
6. Добавление Ζη, 1,5 г	11,2	0,11	1	11	9	114
Осаждение Са, рН 4,0	3,2	<0,01	1,4	11	20	112

Как показывают примеры, медь в растворе почти полностью цементируется на стадии цементации. Это является преимуществом способа, поскольку позволяет избежать осаждения меди на последующей стадии способа, т.е. при осаждении железа. Если проводят прямое выщелачивание, железо выпадает в осадок в форме гетита. Медь, осаждающаяся при выпадении в осадок железа, теряется, поскольку осадок железа является отходом процесса.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ выделения из кислотного раствора, содержащего сульфат цинка, по меньшей мере одного присутствующего в растворе металла, представляющего собой металл из группы, состоящей из индия, галлия и германия, отличающийся тем, что раствор, содержащий сульфат цинка, нейтрализуют на стадии (1) предварительной нейтрализации до значения рН 2,5-3,5, при этом осадок, образованный на стадии предварительной нейтрализации, содержит первую часть галлия, если он присутствует, и первую часть индия, если он присутствует в растворе сульфата цинка, и затем по меньшей мере один из группы выделяемых металлов выделяют из раствора на стадии (2) цементации посредством порошка цинка.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадок, образованный на стадии предварительной нейтрализации, содержит первую часть галлия и индия, присутствующих в растворе сульфата цинка.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадок, образованный на стадии предварительной нейтрализации, отделяют от раствора, содержащего сульфат цинка, путем разделения на жидкость и твердые вещества и образованный осадок направляют на стадию (4) мокрой очистки осадка и выщелачивания.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадок, образованный на стадии предварительной нейтрализации, не отделяют от раствора, содержащего сульфат цинка, но вместо этого содержащий твердые вещества раствор направляют на стадию (2) цементации.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор, содержащий сульфат цинка, также содержит медь, которую цементируют из раствора на стадии (2) цементации.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии (2) цементации германий, содержащийся в растворе, цементируют из раствора, содержащего сульфат цинка.
7. Способ по п.2, отличающийся тем, что на стадии (2) цементации вторую часть индия, содержащегося в растворе, цементируют из раствора, содержащего сульфат цинка.
8. Способ по п.2, отличающийся тем, что на стадии (2) цементации вторую часть галлия, содержащегося в растворе, цементируют из раствора, содержащего сульфат цинка.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что металлы или их соединения, которые выделены из раствора, содержащего сульфат цинка, на стадии (2) цементации, отделяют от раствора путем разделения на жидкость и твердые вещества и направляют на стадию (4) мокрой очистки осадка и выщелачивания.
10. Способ по п.8, отличающийся тем, что после цементации раствор, содержащий сульфат цинка и галлий, направляют на стадию (3) осаждения галлия, на которой раствор нейтрализуют до значения рН 3,2-4,0, чтобы осадить третью часть галлия.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадок, образованный на стадии цементации, не отделяют от раствора, содержащего сульфат цинка, но вместо этого содержащий твердые вещества раствор на- 6 024741 правляют на стадию (3) осаждения галлия.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадок, образованный на стадии (1) предварительной нейтрализации и стадии (2) цементации, не отделяют от раствора, содержащего сульфат цинка, но вместо этого содержащий твердые вещества раствор направляют на стадию (3) осаждения галлия.
13. Способ по п.10, отличающийся тем, что осадок, образованный на стадии (3) осаждения галлия, направляют на стадию (4) мокрой очистки осадка и выщелачивания.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что осадки, образованные на стадии (1) предварительной нейтрализации, стадии (2) цементации и стадиях (3) осаждения, обрабатывают совместно содержащим кислоту раствором на стадии (4) мокрой очистки осадка и выщелачивания, чтобы обеспечить выщелачивание выделяемых металлов и отделить их от осадка металлической меди.