ES2869859T3 - Método de obtención de una solución de sulfato de cinc para la extracción electrolítica de cinc a partir de óxido de waelz seleccionado de propiedades hidrometalúrgicas - Google Patents

Método de obtención de una solución de sulfato de cinc para la extracción electrolítica de cinc a partir de óxido de waelz seleccionado de propiedades hidrometalúrgicas Download PDF

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Abstract

Método de obtención de una solución de sulfato de cinc para la electrólisis de cinc a partir de óxido de Waelz de propiedades hidrometalúrgicas, con la aplicación de purificación mediante una solución de carbonato de sodio a presión atmosférica o elevada en un autoclave, caracterizado por que los óxidos seleccionados de propiedades hidrometalúrgicas de la planta de Waelz se usan en el proceso, y el proceso de preparación de electrolito de cinc para la fabricación de cinc electrolítico se lleva a cabo en tres etapas, en donde cada una de las etapas es precedida por un proceso diferente de preparación de la suspensión del proceso, tratándose en la primera etapa el óxido de cinc crudo con agua fría para eliminar cloro y elementos alcalinos en una operación a contracorriente de dos etapas de componentes solubles de lixiviación realizada en una unidad de lavado y espesamiento, en donde el agua que contiene elementos alcalinos y cloro se transfiere selectivamente a la fabricación de CaCl2, siendo tratado además en la segunda etapa el óxido de cinc crudo procesado en la primera etapa en un autoclave a una temperatura de 120-130 °C para eliminar el flúor mediante el tratamiento con Na2CO3 y/o solución de Na2CO3, después de lo cual la suspensión, preferiblemente al espesar, se somete a una separación de fases mediante filtración y lavado de la torta de filtro en el filtro, disolviéndose en la tercera etapa la torta de filtro obtenida en la segunda etapa en el electrolito agotado, después de lo cual la suspensión espesada se separa en un proceso de espesamiento y separación de fases mediante filtración y lavado de la torta de filtro en el filtro, y constituyendo la solución después de la sedimentación un electrolito de cinc para la fabricación de cinc electrolítico, en donde las soluciones de la segunda etapa se transfieren a la purificación selectiva para separar el CaF2.

Description

DESCRIPCIÓN
Método de obtención de una solución de sulfato de cinc para la extracción electrolítica de cinc a partir de óxido de waelz seleccionado de propiedades hidrometalúrgicas
El objeto de la invención es un método de obtención de una solución de sulfato de cinc para la electrólisis de cinc a partir de óxido de Waelz seleccionado de propiedades hidrometalúrgicas, aplicable en el proceso hidrometalúrgico de la fabricación electrolítica de cinc.
Cuando el acero se produce en un horno eléctrico mediante el uso de hierro residual como materia prima, se generan y separan aproximadamente 10-20 kg de polvo, denominado electric arc furnace dust (polvo de fabricación de acero o polvo de horno de arco eléctrico - EAFD) en el proceso de tratamiento de gases de combustión del horno. Este polvo comprende una mezcla de óxidos metálicos que contienen Fe, Zn, Pb y otros metales, algunos de los cuales se consideran perjudiciales, tales como Cd o Cr, y por esta razón el polvo en esta forma se trata como desechos peligrosos para el medio ambiente. El contenido de cinc en el polvo de fabricación de acero varía en un amplio intervalo del 15 al 35 % y, usualmente, el cinc está presente en la forma de un óxido o ferrato. El polvo se magra en el contenido de cinc y, por lo tanto, se somete a un proceso de Waelz, en donde el material final se enriquece en cinc, y en donde el hierro y otros constituyentes no volátiles se retiran del polvo. La planta Waelz comprende una estación de lotes (para preparar carga para el horno), un horno giratorio, un sistema receptor de escoria y un sistema de enfriamiento y separación de polvo. Un sistema de enfriamiento y separación de polvo convencional consiste en tres o cuatro secciones: la primera sección en forma de una cámara de sedimentación, la segunda sección en forma de un enfriador de gas caliente, la tercera sección que es un enfriador de gas frío, y la cuarta sección en forma de un filtro de tela (bolsa, placa u otro tipo). Los óxidos crudos se acumulan en el sistema de enfriamiento y separación de polvo, la composición química y las propiedades de dichos óxidos dependen de la ubicación del punto de muestreo. El óxido extraído del filtro de tela resultó ser el más apropiado para el proceso hidrometalúrgico. El procesamiento hidrometalúrgico de óxidos tomados de un filtro es más simple, menos costoso y proporciona óxidos de alta pureza y soluciones de sulfato de cinc derivadas a partir de los mismos.
La solicitud de patente polaca P-396508 describe un método de obtención de un electrolito de cinc para la fabricación electrolítica de cinc en tres etapas a contracorriente. En la primera etapa, el polvo se trata previamente (prelixiviación del polvo) mediante el uso de soluciones de la segunda etapa, con la aplicación del método de espesamiento a contracorriente de dos etapas; en esta etapa la separación de fases se efectúa por sedimentación y filtración en un aparato deshidratante, este último en forma de un filtro de vacío y la torta del filtro se lava con agua en el filtro. El filtrado y la solución de lavado agotada se reciclan a la operación de espesamiento a contracorriente. La segunda etapa consiste en la purificación profunda del polvo pretratado en la primera etapa (lixiviación a presión), que se lleva a cabo en un autoclave a 120-130 °C con carbonato de sodio añadido en una cantidad del 8-16 % en relación con el peso de polvo y después la separación de fases en un aparato deshidratante con lavado con agua caliente sobre un filtro; una parte de la solución de lavado agotada se recicla para el tratamiento en la etapa anterior. En la tercera etapa, la torta de filtro obtenida en la segunda etapa se disuelve en electrolito agotado, en un proceso de espesamiento y sedimentación y separación de fases en un aparato deshidratante con lavado con agua en un filtro, cuyo resultado es el producto final en forma de un electrolito de cinc neutro para la fabricación del cinc electrolítico, teniendo el electrolito un contenido bajo de cloro (<250 mg/dm3) y flúor (<20 mg/dm3), y un residuo de lixiviación en forma de concentrado de plomo.
La patente polaca PL210033 enseña un método hidrometalúrgico de purificación de óxidos crudos derivados del tratamiento de polvo en el proceso de Waelz, particularmente polvo de fabricación de acero, según el cual el tratamiento de óxidos crudos se efectúa en dos etapas. La primera etapa comprende un tratamiento previo por medio de la solución final reciclada de la segunda etapa, mientras que la segunda etapa comprende purificación profunda mediante el uso de Na2CO3 y/o solución de Na2CO3 y/o NaOH y/o solución de NaOH a una temperatura no inferior a 95 0C, durante 1-6 horas, a presión atmosférica, preferiblemente, al alimentar vapor vivo directamente en el reactor, y la solución final después de la segunda etapa de descloración profunda se recicla a la primera etapa de descloración preliminar. En la primera etapa de tratamiento, los óxidos crudos, preferiblemente, mezclados con agua, se mezclan con la solución reciclada y, opcionalmente, con la adición de Na2CO3 y/o NaOH puros, y la suspensión obtenida se separa gravitacionalmente, y después la suspensión concentrada se separa por filtración o por centrifugación o por filtración al vacío en soluciones de desechos y lodo. Las soluciones de desecho son rechazadas del proceso, mientras que el lodo separado de las soluciones se transfiere a la segunda etapa de tratamiento. En la segunda etapa, el lodo se mezcla con Na2CO3 y/o solución de Na2CO3 y/o NaOH y/o solución de NaOH, añadida en una cantidad del 4 al 20 % en peso en relación con el peso del lodo, en donde el mezclado se lleva a cabo en una relación de sólidos a líquidos de 100 a 400 g de sólidos por 1 dm3 de solución. La solución obtenida se decanta, preferiblemente, después de filtrar la suspensión concentrada, la torta del filtro se lava con agua para formar un producto de óxido purificado de bajo contenido de cloro y flúor, mientras que el sobrenadante de la decantación, el filtrado y la solución de lavado agotada forman la solución reciclada final que se transfiere a la primera etapa de tratamiento. El cinc contenido en el polvo de hornos de arco eléctrico se reduce en el proceso de Waelz a una temperatura que alcanza hasta 1250 0C en una atmósfera de CO-CO2. El cinc reducido, que tiene una baja temperatura de ebullición (917 0C) vaporiza y es oxidado por el oxígeno del aire extraído en el horno. El polvo formado comprende óxido de cinc que contiene aproximadamente un 60 % de Zn e impurezas, tales como: Cl, F, Fe, SÍO2 y Ctot. El óxido de cinc que sale del horno junto con el gas de combustión del horno entra en el sistema de eliminación de polvo, donde se asienta en los enfriadores frío y caliente y se separa por filtración en un filtro de tela. Las pruebas demuestran que la composición química y, por consiguiente, las propiedades fisicoquímicas del óxido depositado dependen del lugar de deposición. Tales propiedades incluyen la capacidad de eliminación del flúor, cuya propiedad es una ventaja en la hidrometalurgia. Los óxidos de cinc, dependiendo del lugar de deposición, contienen cantidades definidas de cloro y flúor, mientras que la relación mutua del contenido de estos elementos es inversamente proporcional, lo que significa que cuanto mayor es el contenido de cloro, menor es el contenido de flúor. En la práctica, el cloro puede eliminarse fácilmente de los óxidos, mientras que el flúor es difícil de eliminar. Eso depende de la forma de la fase en la que se produce. El óxido alimentado al sistema de eliminación de flúor no debe contener más del 0,20 % de F.
La patente coreana KR101186170 describe el método de recuperación de óxido de cinc de polvo de acero producido a partir de un proceso de fabricación de acero para maximizar la cantidad y velocidad de reacción al aumentar la superficie específica de polvo de acero, obteniendo así un lixiviado de sulfato de cinc con un alto índice de recuperación y alta pureza. El método de recuperación de óxido de cinc del polvo de acero producido a partir de un proceso de fabricación de acero comprende las siguientes etapas: pulverizar polvo lavado en un molino de bolas de tipo húmedo durante 15-20 horas en partículas ultrafinas que tienen un tamaño promedio de partícula de 5-8 micrómetros; añadir una solución de ácido sulfúrico 2,7 N a las partículas ultrafinas, llevar a cabo la reacción de lixiviación de cinc durante 30-60 minutos, y terminar la reacción de lixiviación en un intervalo de pH 5-5,5 para obtener una solución de sulfato de cinc; añadir carbonato de sodio en la solución de sulfato de cinc para obtener precipitado de carbonato de cinc; filtrar el precipitado de carbonato de cinc para obtener carbonato de cinc; y calcinar el carbonato de cinc a temperaturas altas para separar el óxido de cinc.
La solicitud de patente japonesa JPH07126013 describe un tratamiento de cloruros en el óxido de cinc crudo. Los cloruros se lixivian en agua, se añaden hidróxido de sodio y carbonato de sodio para precipitar los metales valiosos en los cloruros en forma de carbonatos básicos. Los carbonatos básicos separados se disuelven en ácido nítrico y la solución se filtra. El cobre en el filtrado se extrae con disolvente en la fase orgánica. La fase orgánica que contiene cobre se somete a extracción posterior con ácido sulfúrico diluido para hacer regresar el cobre a la fase acuosa. La fase acuosa se concentra para recuperar el cobre en forma de sulfato de cobre. El cinc que queda en la fase acuosa después de la extracción de cobre se extrae con disolvente en la fase orgánica. La fase orgánica se extrae nuevamente con ácido sulfúrico diluido para hacer regresar el cinc a la fase acuosa, que se concentra para recuperar el cinc en forma de sulfato de cinc. El plomo que permanece en la fase acuosa después de la extracción de cobre y cinc se recupera en forma de sulfato de plomo cristalizado por concentración a presión reducida. Para recuperar el cobre, el cinc y el plomo de los cloruros en el óxido de cinc crudo.
La solicitud de patente japonesa JPS5282628 describe un método de tratamiento de lodo de cinc, en donde el residuo de cinc se pone en contacto con una solución alcalina diluida con un pH de 6 a 12 y, al mismo tiempo, se añade del 0,03 al 20 % de un tensioactivo al residuo de cinc para causar anti-L6 a 30 0C o más. Un método de tratamiento de escoria de cinc se caracteriza por aumentar la velocidad de baño de componentes impuros tales como cloro y flúor contenidos en la misma y mejorar las propiedades físicas del polvo de la escoria de cinc en la capa de tratamiento.
El método de obtención de un electrolito de cinc para la fabricación de cinc electrolítico según la invención comprende un método integral para procesar óxido de cinc crudo en tres etapas. En la primera etapa, el óxido seleccionado de propiedades hidrometalúrgicas se trata en un reactor de tanque para formar una suspensión. La suspensión se obtiene de agua fresca a 12-140C y del óxido seleccionado. La densidad de la suspensión es un factor importante para la eliminación eficaz del cloro del óxido y debe estar en el intervalo de 400 a 600 g de sólidos en un litro de suspensión acuosa. La siguiente operación en la primera etapa es un lavado a contracorriente de dos etapas del óxido en el proceso de espesamiento de suspensión; en esta etapa la separación de fases se efectúa por sedimentación, decantación y filtración en un aparato deshidratante, este último en forma de un filtro de vacío, con la torta de filtro lavada con agua. El filtrado y la solución de lavado agotada se reciclan a la operación de lavado a contracorriente o al tanque de mezclado de preparación de suspensión. Los sobrenadantes, filtrados y soluciones de lavado agotadas contienen solamente cloro y elementos alcalinos, ya que el flúor no se lixivia en la solución bajo estas condiciones, lo que hace que las soluciones sean adecuadas para la producción de CaCl2. Esta etapa se denomina descloración del óxido de cinc crudo. La segunda etapa comprende la eliminación del flúor del óxido de cloro desclorado obtenido en la primera etapa. El lavado a presión, que se lleva a cabo en un autoclave a 120-130 0C con carbonato de sodio añadido en una cantidad del 6-20 % en relación con el peso de óxidos, se completa mediante la separación de fases en un aparato deshidratante con lavado con agua caliente en el filtro. Las soluciones de filtración se transfieren a una planta de tratamiento industrial de aguas residuales. El uso de aparatos hidrostáticos distintos de un autoclave resulta solamente en la extensión de la duración del proceso sin ningún efecto sobre la eficiencia de lixiviación. En este caso, el autoclave acelera el proceso de eliminación de flúor. El alto contenido de flúor y la ausencia de cloro en las aguas residuales permiten el uso de los filtrados mencionados en la fabricación de MgF2, CaF2 (si es necesario). La segunda etapa difiere de la primera etapa en la temperatura del proceso, en la densidad de la suspensión preparada y en la composición de la solución de lavado, y la relación es opuesta: cuanto menor sea la densidad de la suspensión, más eficiente es la eliminación de flúor. En la práctica, la densidad de la suspensión para la segunda etapa no puede exceder 150 g de sólidos en un litro de solución acuosa de carbonato de sodio. La concentración de la solución acuosa de carbonato debe estar en el intervalo del 3 al 5 %. El lavado de la torta del filtro durante la filtración al vacío es una etapa importante de la segunda etapa. La torta de filtro en un filtro de vacío de banda se lava con agua caliente, a una temperatura de al menos 80 °C, en un modo a contracorriente, lo que significa que se alimenta agua fresca al final de la zona de lavado, y el filtrado se alimenta a la zona de lavado inicial, en donde es preferible tener al menos tres zonas de lavado.
En la tercera etapa, la torta de filtro obtenida en la segunda etapa se disuelve en electrolito gastado, en donde tiene lugar la disolución, sedimentación y separación de fases en un aparato deshidratante con el lavado con agua en un filtro, cuyo resultado es el producto final, en forma de un electrolito de cinc ácido de bajo contenido de cloro (<300 mg/dm3) y flúor (<30 mg/dm3) para la fabricación de cinc electrolítico, y un residuo de lixiviación en forma de concentrado de plomo. La eficacia del proceso descrito depende no solo de la eficacia de la eliminación de impurezas en el autoclave con el uso de Na2CO3, sino también del tipo de óxido de cinc utilizado (seleccionado o no seleccionado), en condiciones de proceso preparatorias (preparación de suspensiones y soluciones de lavado), en procesos auxiliares (sedimentación, filtración y lavado de torta de filtro). Las propiedades fisicoquímicas de los óxidos de cinc tomadas de varios lugares de la planta de fabricación se muestran en la Tabla 1 que presenta los límites analíticos y en la Tabla 2 que presenta los valores medios.
Una realización de la invención se presenta en un dibujo que representa un diagrama de flujo de una planta para la preparación hidrometalúrgica de una solución de sulfato de cinc para la electrólisis del cinc a partir de óxido de Waelz de propiedades hidrometalúrgicas, ilustrando esquemáticamente el diagrama de flujo el flujo de soluciones en el proceso de obtención de un electrolito de cinc para la fabricación electrolítica de cinc. Los caudales (m3/h) proporcionados en el ejemplo se aplican al flujo de la solución.
Etapa 1. Un reactor de descloración para la preparación de suspensión 1 con una capacidad operativa de 3 m3 y funcionamiento continuo, equipado con un agitador, se alimentó con 1000 kg/h de polvo de la siguiente composición: 60 % de Zn; 6 % de Cl; 0,2 % de F; 3,23 % de K; 3,1 % de Na; 6 % de Pb y 2,63 m3/h de agua fresca. Después de un tiempo de retención de 0,5-1 hora la suspensión, que tiene una densidad media de 430 kg/m3, se alimentó a un primer espesante de la unidad de lavado y espesamiento 2 con una capacidad operativa de 3 m3 y funcionamiento continuo, alimentándose la dicha unidad con una solución clarificada de un segundo espesante en una cantidad de 1,69 m3/h y con 0,05 m3/h de floculante, para obtener una suspensión de una densidad en el fondo del primer espesante de la unidad 2 de 1015 kg/m3, en una cantidad de 0,99 m3/h y una solución clarificada con un contenido de cloro medio de 19,26 kg/m3 y un contenido de flúor medio de 0,01 kg/m3 en una cantidad de 3,06 m3/h, retirándose la dicha suspensión del proceso y transfiriéndose a una planta de tratamiento de aguas residuales o a la fabricación de CAF2. La suspensión del primer espesante de la unidad 2 se alimentó a una velocidad de 0,99 m3/h al segundo espesante - un tanque de mezclado con una capacidad operativa de 3 m3 y funcionamiento continuo, que también se alimentó con un filtrado del filtro de vacío de tambor 3 a una velocidad de 1,63 m3/h y con floculante a una velocidad de 0,06 m3/h, para obtener 0,99 m3/h de una suspensión de una densidad de 1015 kg/m3 y 1,69 m3/h de una solución clarificada, reciclándose la dicha solución al espesante de la unidad 2. La suspensión espesada se alimentó a un filtro de vacío de tambor de funcionamiento continuo 3 , en donde la torta de filtro también se lavó con agua. El agua de lavado se alimentó a una velocidad de 1 m3/h, mientras que el filtrado y la solución de lavado agotada en una cantidad total de 1,63 m3/h se transfirieron al segundo espesante 2. El producto filtrado, que tiene un contenido de humedad del 35 % y un contenido de cloro medio del 0,02 % y un contenido de flúor medio del 0,02 %, se sometió a repulpado en un reactor de preparación de suspensión de segunda etapa 1 con una solución de carbonato de sodio con una concentración de 4,8 m3/h (que corresponde al 10 % de carbonato de sodio en peso en relación con el peso de 232 kg/m3 de polvo), para obtener 5,15 m3/h de una suspensión de una densidad media de 150 kg/m3. El reactor 1 también se alimentó con vapor vivo a una velocidad de 0,17 m3/h para obtener 0,43 m3/h de suspensión a una temperatura de 90 0C; posteriormente, esta suspensión se alimentó a una velocidad de 5,75 m3/h a un autoclave de cuatro cámaras 4 con una capacidad operativa de 5 m3 junto con vapor a una velocidad de 0,54 m3/h para alcanzar la temperatura de 125 0C. La densidad de la suspensión en el reactor fue de aproximadamente 150 kg/m3, lo que aseguró el curso adecuado de disolución profunda del fluoruro. El tiempo de retención de la suspensión en el autoclave 4 fue de una a dos horas. Después de la reducción de presión, la suspensión obtenida se alimentó al filtro de vacío de funcionamiento continuo 3\ La velocidad de alimentación de la suspensión al filtro fue de 5,29 m3/h. La torta de filtro así obtenida se lavó con 2,14 m3/h de agua caliente y se obtuvieron dos productos de filtración: 5,64 m3/h de filtrado con un contenido de flúor medio de 0,42 kg/m3, que posteriormente fue procesado para eliminar el flúor (o para producir CaF2), y óxido de cinc crudo desclorado y desfluorado en forma de torta de filtro con un contenido de humedad del 35 %, un contenido total de cloro < 0,01 % y un contenido total de flúor < 0,01 %, un contenido de cloro y flúor soluble <0,0047 % y <0,0031 %, respectivamente, que se transfirió a la siguiente tercera etapa, que consiste en la disolución en electrolito agotado. La suspensión se preparó para la disolución en un reactor de lixiviación ácido de funcionamiento continuo 1 equipado con un agitador. El reactor de lixiviación ácido 5" se alimentó con 0,74 m3/h de una suspensión preparada a partir de 0,49 m3/h de producto de filtración y 0,25 m3/h de agua de proceso, y con 5,75 m3/h de electrolito agotado con concentración de cinc de 50,5 kg/m3, y se calentó con 0,32 m3/h de vapor vivo para obtener 6,81 m7h de una suspensión, que se alimentó al espesante 3". El espesante 3" con una capacidad de 7,5 m3 se alimentó con 0,01 m3/h de floculante y 0,72 m3/h de filtrado de la filtración para obtener, después del tiempo de retención de una hora, 7,09 m3/h de electrolito clarificado con un contenido medio de Zn de 120 kg/m3, un contenido de Cl de 245 mg/dm3 y un contenido de F de 18,4 mg/dm3, y 0,45 m3/h de suspensión espesada de PbSO4 , que se alimentó al filtro 3", en donde las fases se separaron y la torta de filtro se lavó con 0,31 m3/h de agua. El filtrado de la filtración y la solución de lavado agotada en una cantidad total de 0,72 m3/h se transfirieron al espesante 3". Los productos del proceso incluyeron 7,09 m3/h de solución básica para la fabricación de cinc electrolítico con una concentración de cinc de 120 kg/m3, y una solución de sulfato de plomo 0,147 t/h (materia seca) con un contenido de humedad del 25 %, y 6,69 m3/h de solución de desecho eliminada del proceso con un contenido medio de cloro de 8,96 kg/m3, un contenido de flúor de 0,3 kg/m3, un contenido de potasio de 3,83 kg/m3 y un contenido de sodio de 11,12 kg/m3.
Tabla 1. Resultados de los análisis de óxidos de cinc tomados de varios lugares de la planta de fabricación - límites analíticos
Figure imgf000005_0001
Tabla 2. Resultados de los análisis de óxidos de cinc tomados de varios lugares de la planta de fabricación - valores medios
Figure imgf000005_0002

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Método de obtención de una solución de sulfato de cinc para la electrólisis de cinc a partir de óxido de Waelz de propiedades hidrometalúrgicas, con la aplicación de purificación mediante una solución de carbonato de sodio a presión atmosférica o elevada en un autoclave, caracterizado por que los óxidos seleccionados de propiedades hidrometalúrgicas de la planta de Waelz se usan en el proceso, y el proceso de preparación de electrolito de cinc para la fabricación de cinc electrolítico se lleva a cabo en tres etapas, en donde cada una de las etapas es precedida por un proceso diferente de preparación de la suspensión del proceso, tratándose en la primera etapa el óxido de cinc crudo con agua fría para eliminar cloro y elementos alcalinos en una operación a contracorriente de dos etapas de componentes solubles de lixiviación realizada en una unidad de lavado y espesamiento, en donde el agua que contiene elementos alcalinos y cloro se transfiere selectivamente a la fabricación de CaCl2, siendo tratado además en la segunda etapa el óxido de cinc crudo procesado en la primera etapa en un autoclave a una temperatura de 120-130 °C para eliminar el flúor mediante el tratamiento con Na2CO3 y/o solución de Na2CO3, después de lo cual la suspensión, preferiblemente al espesar, se somete a una separación de fases mediante filtración y lavado de la torta de filtro en el filtro, disolviéndose en la tercera etapa la torta de filtro obtenida en la segunda etapa en el electrolito agotado, después de lo cual la suspensión espesada se separa en un proceso de espesamiento y separación de fases mediante filtración y lavado de la torta de filtro en el filtro, y constituyendo la solución después de la sedimentación un electrolito de cinc para la fabricación de cinc electrolítico, en donde las soluciones de la segunda etapa se transfieren a la purificación selectiva para separar el CaF2.
  2. 2. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que en cada una de las etapas básicas de la preparación de electrólitos de zinc se utiliza una suspensión de densidad diferente, de manera que para la primera etapa la densidad de la suspensión de óxido debe ser al menos de 400 g/l, máximo de 800 g/l, preferiblemente de 600 g/l, para la segunda etapa, máximo de 150 g/l, mínimo de 50 g/l, preferiblemente de 100 g/l, y para la tercera etapa de 100 a 200 g/l, preferiblemente de 150 g/l.
  3. 3. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que en cada etapa se utiliza una solución de lavado diferente, siendo en la primera etapa la solución de lavado agua fresca a una temperatura de 12-16 °C, preferiblemente de 140C, en la segunda etapa una solución de carbonato de sodio a una temperatura de 80 °C y en la tercera etapa un electrolito agotado a una temperatura superior a 35 °C, preferiblemente de 60 °C.
  4. 4. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que las aguas residuales en forma de soluciones de sobrenadante que contienen cloro y/o flúor o filtrados de los dispositivos de filtración se separan para procesarlas selectivamente o someterlas a un tratamiento adicional.
  5. 5. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que la suspensión obtenida después de la segunda etapa de tratamiento realizado en un autoclave se somete a una separación de fases mediante filtración, preferiblemente filtración al vacío con lavado con agua caliente a contracorriente de la torta de filtro en el filtro.
  6. 6. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que la suspensión después de la descloración preliminar se somete a una lixiviación a contracorriente de dos etapas de componentes solubles en un conjunto de dos espesantes seguido de filtración de la suspensión espesada, preferiblemente en un filtro de vacío con lavado simultáneo de la torta de filtro sobre el filtro con agua, en donde la solución después de la filtración y la solución de lavado agotada se transfieren a la operación de preparación de la suspensión o a un espesante, y la solución decantada forma que el espesante se alimente a un segundo espesante junto con un floculante, y la solución clarificada que constituye una solución de desecho se elimina del proceso que se someterá a un tratamiento selectivo.
  7. 7. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que la suspensión obtenida después de la tercera etapa se separa en un proceso de sedimentación seguido de filtración con lavado simultáneo de la torta de filtro en el filtro con agua fresca, y la solución después de la filtración y lavado se transfiere con un floculante añadido a un espesante, constituyendo la solución así clarificada un electrolito de cinc para la fabricación electrolítica de cinc.
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JPH07126013A (ja) * 1993-10-26 1995-05-16 Kaneko Misao 粗酸化亜鉛中の塩化物の処理方法
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