FI68673C - Foerfarande foer elektrolytisk utvinning av zink fraon en sur zinksulfatloesning - Google Patents
Foerfarande foer elektrolytisk utvinning av zink fraon en sur zinksulfatloesning Download PDFInfo
- Publication number
- FI68673C FI68673C FI810498A FI810498A FI68673C FI 68673 C FI68673 C FI 68673C FI 810498 A FI810498 A FI 810498A FI 810498 A FI810498 A FI 810498A FI 68673 C FI68673 C FI 68673C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- electrolyte
- overflow
- anodes
- cells
- dissolution
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 77
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 35
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 13
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 12
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N hydroxyformaldehyde Chemical compound O[14CH]=O BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- UBXAKNTVXQMEAG-UHFFFAOYSA-L strontium sulfate Chemical compound [Sr+2].[O-]S([O-])(=O)=O UBXAKNTVXQMEAG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 1,3,2,4$l^{2}-dioxathiaplumbetane 2,2-dioxide Chemical compound [Pb+2].[O-]S([O-])(=O)=O KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000554155 Andes Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Inorganic materials [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- LWUVWAREOOAHDW-UHFFFAOYSA-N lead silver Chemical compound [Ag].[Pb] LWUVWAREOOAHDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000003431 steroids Chemical class 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/06—Operating or servicing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
1 68673
Menetelmä sinkin ottamiseksi talteen elektrolysoimalla hapanta sinkkisulfaattiliuosta Tämä keksintö kohdistuu menetelmään sinkin ottamiseksi talteen elektrolysoimalla hapanta sinkkisulfaattiliuosta.
Otettaessa talteen sinkkiä happamasta sinkkisulfaatti-liuoksesta liuotetaan sinkkipasutetta tai sinkkirikas-tetta korotetussa lämpötilassa ja ilmakehän paineessa tai korotetussa paineessa elektrolyyttisestä talteenotto-prosessista peräisin olevalla paluuhapolla tai paluu-elektrolyytillä. Liuotukseen käytetty liuos neutraloidaan ja saatetaan alttiiksi usealle puhdistusvaiheelle käyttäen mangaanidioksidia ja sinkkipölyä, ja puhdistettu liuos elektrolysoidaan sinkin ottamiseksi elektrolyyttisesti talteen. Elektrolyysi suoritetaan elekt-rolyysikennoissa käyttäen alumiinikatodeja ja lyijy-hopea-anodeja. Lisäaineita, kuten liimaa ja strontium-tai bariumkarbonaattia, käytetään olennaisesti puhtaan sinkin tasaisten saostumien aikaansaamiseksi. Tavallisesti käytetään välillä 24 ja 72 tuntia olevia sinkin saostamisjaksoja, minkä jälkeen katodit poistetaan kennoista saostuneen sinkin ottamiseksi talteen ja korvataan uusilla tuoreilla katodeilla. Anodit poistetaan jaksottaisesti puhdistusta varten ja palautetaan sen jälkeen kennoihin. Anodien puhdistusväli vaihtelee, mutta on tavallisesti 3-10 viikkoa. Elektrolyysiken-not pysäytetään jaksottain ja puhdistetaan kennoliet-teen poistamiseksi. Elektrolyyttiä tulee ylivirtaukse-na kennoista ja sitä kierrätetään tavallisesti suljetussa piirissä. Paluukierto sisältää tarpeen vaatiessa lämmönvaihtimen kiertävän elektrolyytin jäähdyttämiseksi. Osa kiertävästä elektrolyytistä lasketaan ta- 2 68673 vallisesti ulos järjestelmästä ja palautetaan pasut-teen tai rikasteen liuotustoimitukseen paluuhappona tai paluuelektrolyyttinä.
Edellä yleisesti esitettyä prosessia on C.H. Mathewson selostanut julkaisussa "Zinc", A.C.S. Monograph, Reinhold Publishing Corporation, New York, 1959, sivut 174-225, ja sitä on käytetty pienin muunnoksin useimmissa elektrolyyttisissä sinkkitehtaissa maailmalla. Elektrolyytin kierto on erityisesti selostettu US-patentissa 1 282 521, jonka mukaan metalleja otetaan talteen prosessissa, jossa metalliterroainetta liuotetaan käytetyllä elektrolyytillä, elektrolysoidaan liuos, kierrätetään elektrolyytti elektrolyyttikenno-jen läpi ja poistetaan osa kiertävästä elektrolyytistä palautettavaksi liuotukseen.
Puhdistettua hapanta sinkkisulfaattiliuosta elektroly-soitaessa muodostuu lietettä, joka pääasiallisesti koostuu mangaanidioksidista, saostuneesta yhdisteestä, ψ kuten barium- tai strontiumsulfaatista ja kalsiumsulfaatista ja saostuneista anodikorroosiotuotteista, kuten lyijysulfaatista ja lyijyoksideista. Suurin osa muodostuneesta lietteestä laskeutuu kennojen pohjalle, kun taas pienempi osa jää suspendoituneena kiertävään elektrolyyttiin. Ainoastaan osa tästä pienemmästä osasta poistuu elektrolyytin myötä, joka palautetaan liuotukseen ja jäljellä oleva osa jää kiertoon. US-patenttijulkaisussa 2 072 811 on selostettu menetelmä lietteestä vapaan sinkkipitoisen elektrolyytin elektro-lysoimiseksi, jossa elektrolyytti johdetaan elektrolyy-sikennon läpi riittävällä nopeudella muodostuneen lietteen viemiseksi kennosta ja jossa elektrolyyttiä sisältävä liete saatetaan kosketukseen sinkkipitoisen aineen kanssa elektrolyytissä olevan sinkin liuottamiseksi.
3 68673 Tämän patenttijulkaisun mukainen lietteenpoistomene-telmä on varsin epäkäytännöllinen, sillä ne virtausnopeudet, jotka vaadittaisiin kaiken lietteen poistamiseksi kennosta, ovat epäedullisen korkeita. Useimmissa kaupallisissa sinkin elektrolyyttisissä talteenotto-tehtaissa elektrolyysin aikana muodostunut liete, joka ei tartu anodeihin, laskeutuu näin ollen elektrolyysi-kennoihin. Tämä tekee kennojen jaksottaisen puhdistamisen välttämättömäksi.
Olemme kuitenkin huomanneet, että suurin lietemuodos-tus esiintyy kennoissa, jotka sisältävät uusia anodeja ja/tai anodeja, jotka vasta on puhdistettu. Olemme myös havainneet, että näistä kennoista ylivirtauksena tuleva elektrolyytti sisältää sellaisen määrän liete-osasia, joka on huomattavasti korkeampi kuin sellaisista kennoista ylivirtauksena tuleva elektrolyytti, joka sisältää ainoastaan yhden päivän toiminnassa olleita anodeja. Lisäksi olemme huomanneet, että anodin syöpy-misnopeus on suurimmillaan uusissa ja vastikään puhdistetuissa anodeissa ja että syöpymysnopeus alenee ratkaisevasti sen jälkeen kun uudet ja vastikään puhdistetut anodit ovat olleet käytössä noin päivän ajan.
Näin ollen sellaisten lisäaineiden kuten barium- ja strontiumkarbonaatin kulutus, elektrolyytissä ja saostuneessa sinkissä olevan lyijypitoisuuden säätelemiseksi, on korkeimmillaan kennoissa, jotka sisältävät uusia ja vastikään puhdistettuja anodeja.
Nyt on huomattu, että elektrolyysikennoissa olevan lietteen määrää voidaan alentaa, kennojen puhdistusvälejä pidentää ja lisätyn bariumkarbonaatin tai strontiumkarbonaatin määrää vähentää, kun ainoastaan uusia ja/tai vastikään puhdistettuja anodeja sisältävistä kennoista ylivirtauksena tulevaa elektrolyyttiä palau- 4 68673 tetaan sinkkipitoisen aineen liuotukseen.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti on näin ollen aikaansaatu menetelmä sinkin ottamiseksi elektrolyyttisesti talteen liuottamalla sinkkiä sisältävää ainetta rikkihappoa sisältävällä käytetyllä elektrolyytillä, puhdistamalla saatu liuos, elektrolysoimalla puhdistettu liuos useissa elektrolyysikennoissa, jotka sisältävät katodeja ja anodeja sinkin saostamiseksi katodeille, palauttamalla kennoista ylivirtauksena tuleva elektrolyytti, palauttamalla osa kierrätetystä elektrolyytistä käytettynä elektrolyyttinä liuotukseen ja jaksottaisesti korvaamalla anodit kennoissa, jonka pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on myös aikaansaada laite sinkin talteenottamiseksi, jossa on liuotus-yksikkö ja elektrolyyttinen talteenottoyksikkö, jossa elektrolyyttisessä talteenottoyksikössä on useita elektrolyysikennoja, joissa on elektrolyytin syöttöeli-miä ja elektrolyytin ylivuotoelimiä, elektrolyytin kierrätyspiiri, joka yhdistää elektrolyytin ylivuoto-elimet mainittuihin elektrolyytin syöttöelimiin, siir-toelimiä elektrolyytin ohjaamiseksi kierrätyspiiristä mainittuun liuotusyksikköön, siirtoelinten ollessa yhdistettynä ylivuotoelinten ja liuotusyksikön välillä, elimiä ylivuotavan elektrolyytin ohjaamiseksi mainittuun kierrätyspiiriin ja elimiä mistä tahansa valitusta elektrolyysikennosta ylivirtauksena tulevan elektrolyytin ohjaamiseksi mainittuihin siirtoelimiin.
Keksintöä selistetaan alla lähemmin viitaten keksinnön suosittuun suoritusmuotoon. Puhdistettua hapanta sink-kisulfaattiliuosta elektrolysoidaan lukuisissa elektro-
II
5 68673 lyysikennoissa, jotka on sovitettu samansuuntaisiin kennoriviryhmiin. Eleketrolyyttiä syötetään kuhunkin kennoon, virtaa kennon läpi ja virtaa ylijuoksun suljettuun kierrätyspiiriin elektrolyytin palauttamiseksi kennoihin. Kennon ylivirtaus kootaan välisäiliöön, joka on sovitettu kierrätyspiiriin. Tuoretta tai neutraalia elektrolyyttiä ja tarvittavat määrät lisäainetta lisätään halutussa kohdassa, esimerkiksi välisäiliöön. Eleketrolyyttiä pumpataan välisäiliöstä lämmönvaihtimeen, kuten jäähdytystorniin, jossa elektrolyytin lämpötila säädetään haluttuun 25-40°C:een, edullisesti noin 25-40°C:een. Lämmönvaihtimesta tulevaa elektrolyyttiä jaetaan sen jälkeen kuhunkin elektrolyysiken-noon. Kennoista ylijuoksuna tulevan elektrolyytin tilavuutta voidaan säädellä säätelemällä kennosyöttöä ja tilavuuden tulee olla riittävä sinkkipitoisuuden ja elektrolyytin lämpötilan pitämiseksi halutuissa arvoissa .
Elektrolvysikennoissa olevat anodit puhdistetaan jaksottaisesti sellaisen aineen, kuten mangaanidioksidin poistamiseksi, joka tarttuu anodien pinnoille. Puhdis-tustaajuus, so. anodi jakso, sovitetaan elektrolyytin kokoomukselle ja lämpötilalle, virtateholle ja seostetun sinkin lyijypitoisuudelle.
Anodien lukumäärä elektrolyysikennoissa, anodijakso ja anodin käyttöikä määräävät niiden anodien lukumäärän, jotka on korvattu uusilla anodeilla tai juuri puhdistetuilla anodeilla päivittäin ja niiden kennojen lukumäärän, jotka on päivittäin varustettava uusilla ja/tai vasta puhdistetuilla anodeilla. Anodien puhdistaminen voidaan suorittaa millä tahansa niillä lukuisilla tähän tarkoitukseen soveltuvilla menetelmillä. Edullisesti anodit puhdistetaan mekaanisesti. Näin ollen 6 68673 anodit poistetaan kennoista anodijakson lopussa, huonot anodit korvataan uusilla anodeilla tarpeen mukaan, kun taas jäljellä olevat anodit puhdistetaan. Uudet ja/tai vastapuhdistetut anodit palautetaan kennoihin. Tehokkaassa toiminnassa uusien anodien lukumäärä on hyvin pieni verrattuna vastapuhdistettujen andien lukumäärään. Koko elektrolyysitoimituksen ajan saatetaan määrätty lukumäärä kennoja ajoittain alttiiksi käytettyjen anodien vaihdolle anodijakson päätyttyä uusiksi ja/tai vastapuhdistetuiksi anodeiksi.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti sellaisista kennoista ylivirtaava elektrolyytti, jotka sisältävät uusia ja/tai vastapuhdistettuja anodeja, so. anodeja jotka ovat uusia tai jotka on vasta puhdistettu ja jotka ovat olleet käytössä noin 0,5-2 päivää, edullisesti noin 1-1,5 päivää, palautetaan paluuhappona tai käytettynä elektrolyyttinä liuotukseen. Tämä paluuhappotila-vuus erotetaan ja pidetään erillään siitä elektrolyytistä, joka virtaa ylijuoksuna kaikista muista kennoista kierrätyspiiriin. Tämän paluuhappotilavuuden erottaminen ja erillään pitäminen aikaansaadaan elimillä uusia ja/tai vastapuhdistettuja anodeja sisältävistä kennoista ylijuoksuna virtaavan elektrolyytin siirtämiseksi liuotukseen. Tällaiset siirtoelimet elektrolyytin siirtämiseksi liuotuslaitokseen voivat muodostaa erillisen putkijärjestelmän, joka yhdistää kunkin kennon ylijuoksuelimet liuotuslaitokseen. Sellaisia elimiä käytetään, jotka mahdollistavat kennon ylijuoksun ohjaamiseen kierrätyspiiriin tai paluuhapon siirto-elimiin.
Eräässä suositussa suoritusmuodossa kennon ylijuoksu-elimet ovat kaksi erillistä ylijuoksuputkea. Ensimmäinen ylijuoksuputki on yhdistetty kierrätyspiiriin ja
II
7 68673 toinen ylijuoksuputki on yhdistetty siirtoelimiin paluu-hapon siirtämiseksi liuotukseen. Siinä on sulkuelimiä, kuten tulppa, suljin tai venttiili, jota voidaan käyttää kennon ylijuoksun ohjaamiseksi kierrätyspiiriin tai liuotukseen, tai haluttaessa molempiin. Siten kennosta yläjuoksuna virtaava elektrolyytti voidaan ohjata kokonaisuudessaan kierrätyspiiriin kennoihin palautettavaksi sulkemalla ylijuoksu toiseen ylijuoksuputkeen tai kokonaisuudessaan siirtoelimiin paluuhappoa varten sulkemalla ylijuoksu ensimmäiseen ylijuoksuputkeen tai ylijuoksu voidaan halkaista ja ohjata sekä kierrätys-piiriin että siirtoelimiin. Ylijuoksuputket voidaan mitoittaa siten, että kumpikin ylijuoksuputki voi vastaanottaa kennon koko ylivirtauksen. Ylijuoksuputkien mitat ovat edullisesti samat niin, että kun mitään sulkuelimiä ei käytetä jakaantuu kennon ylivirtaus suurin piirtein yhtä suuriin osiin molempien ylijuoksuputkien kesken.
Liuotukseen palautetun elektrolyytin tilavuus tulee edullisesti olla suurin piirtein sama kuin prosessiin lisätyn tuoreen elektrolyytin tilavuuden. Haihdutustap-pioiden ja elektrolyysitappioiden korvaamiseksi voidaan vettä lisätä.
Keksintöä selostetaan alla lähemmin esimerkkien avulla. Vertailuesimerkki Tämä esimerkki havainnollistaa 30 elektrolyysikennoa sisältävän yksikön toimintaa olemassa olevassa kaupallisessa sinkin taiteenottolaitoksessa. Kennot on sovitettu kahteen 15 kennon riviin, jossa kussakin on 49 anodia ja 48 katodia. Yksikköä käytettiin tavanomaiseen tapaan, jolloin syötettiin 180 1/min elektrolyyttiä suljetusta elektrolyytin kierrätyspiiristä kuhunkin s 68673 kennoon. Kaikki kennon ylijuoksu kierrätettiin nopeudella 5400 1/min. Kierrätyspiiristä poistettu virtaus palautettiin liuotukseen nopeudella 270 1/min, kun taas tuoretta neutraalia elektrolyyttiä lisättiin kierrätys-piiriin nopeudella 270 1/min. Anodin puhdistusjakso oli 42 päivää. Elektrolyytin ja saostuneen sinkin lyijypitoisuuden säätämiseksi lisättiin jatkuvasti 2,2 kg bariumkarbonaattia tonnia kohti saostunutta sinkkiä. Kuuden viikon jakson aikana saostuneen sinkin lyijypitoisuus määritettiin jokaisen saostusjakson jälkeen. Keskimääräinen lyijypitoisuus oli 15 ppm. Yksikköä käytettiin vielä ilman bariumkarbonaattilisäystä. Tämän lisäjakson aikana saostuneen sinkin keskimääräinen lyijypitoisuus oli kohonnut 23,9 ppm:aan.
Esimerkki 1 Tämä esimerkki kohdistuu 30 elektrolyvsikennoa sisältävään yksikköön, kuten on selostettu vertailuesimerkis-sä, mutta jota on muunneltu esillä olevan keksinnön mukaisesti. Jokaiseen kennoon syötetään elektrolyyttiä suljetusta elektrolyytin kierrätyspiiristä, jossa on välisäiliö ja lämmönvaihdin. Elektrolyytti virtaa yläjuoksuna jokaisesta kennosta ylijuoksuelimiin, joissa on kaksi ylijuoksuputkea, yksi yhdistettynä kierrätys-piiriin, toinen yhdistettynä putkistoon ylijuoksun siirtämiseksi sinkkipitoisen aineen liuotukseen. Sulki-met sulkevat elektrolyytin ylijuoksun jomman kumman ylijuoksuputken läpi.
Yksikköä käytettiin siten, että neutraalia (tuoretta) elektrolyyttiä virtasi välisäiliöön 270 1/min ja kierrätettyä elektrolyyttiä virtasi jokaiseen kennoon 180 1/min. Elektrolyytin ylijuoksu jokaisesta kennosta kierrätyspiiriin oli 180 1/min elektrolyytin kokonais- t 9 68673 kierrätysnopeuden ollessa 5400 1/min. Paluuhapon koko-naisvirtaus liuotukseen oli 270 1/min.
Anodit puhdistettiin 5 päivää viikossa ja anodijakso oli 42 päivää. Tämän vuoksi oli välttämätöntä puhdistaa ja korvata yhden kennon 49 anodia jokaisena viitenä päivänä. Paluuhappovirtauksen 270 1/min aikaansaamiseksi ja kierron pitämiseksi 180 litrana/min kennossa johdettiin koko ylivirtaus yhdestä kennosta ja puolet ylivirtauksesta toisesta kennosta liuotukseen.
Jatkuvassa elektrolyysiprosessissa tämä 1 1/2-kertainen ylivirtaus kahdesta kennosta aikaansaatiin sulkemalla ylivirtaus kierrätyspiiriin siinä kennossa, jossa anodit oli korvattu juuri puhdistetuilla anodeilla ja pitämällä paluuhapon ylijuoksuputki avoimena toiminnan ensimmäisenä päivänä 180 1/min paluuhappovirtauksen aikaansaamiseksi, ja pitämällä molemmat ylijuoksuput-ket avoimena siinä kennossa, jossa anodit oli puhdistettu edellisenä päivänä, jolloin saatiin elektrolyytin virtaukseksi 90 1/min liuotukseen ja 90 1/min kierrätyspiiriin. Toimintakaavio anodien puhdistamiseksi ja elektrolyytin ja paluuhapon kierrätysvirtauksil-le voidaan edelleen havainnollistaa alla olevalla taulukolla.
10 68673 CO I Ο (Τι o o σ cn oo ro f—1
1-} I Ο σι O O
tT CN 00 ro
rH ID
(¾ (T ο σ o o ro it cm oo ro
r—I
EH σ o 00 o σ
•-I tN <T (N 00 (N
W rH
Λί ω to Ή -P Eh Γ·» O IX) O I" to σ 00
-H CN I—I
TS
X
3 S to o m o to Q. <T oo
rH
c o &
,C
3 co I o ^ o m 3 tr oo
rH
3 0.
Pi i o o in ttJ σ oo
-n rH
C
Φ CU tn o ^ o in h at co rO I—( 0
3 rH
Φ Eh 'J' ο Ν' ο ·*τ crt co
0 rH
•H
> (0 X ro o cn o m tts σ oo
X rH
3
-P
3 EH tN O (N O CN
•H σ oo
e rH
•H
o
En S H O O O rH
σ ro 00
I I rH
-P to a) o to td -PC -P +j O -p to e O I to to
:rö X -H -H <D ·· 3 0 e O CO
> X Ό Π x C 3CVHG -H e -h -hox: .-H a g e o geo :rd -H C 3 3 HJ rt (fl \ a) .. aJ \ <U ··
0< > <C fff-P tfl OljCrHAiCTOrH^C
li 11 68673
Esimerkki 2
Eleketrolyysikennojen muunneltua yksikköä käytettiin 6 viikon ajan, kuten on selostettu esimerkissä 1, mutta lisäten 1 kg bariumkarbonaattia saostunutta sinkkiton-nia kohti. Saostuneen sinkin keskimääräinen lyijypitoisuus määritettiin jokaisen saostusjakson jälkeen. Keskimääräinen lyijypitoisuus oli 8,9 ppm. Bariumkarbonaatin lisäys lopetettiin sen jälkeen ja yksikön toimintaa jatkettiin 3 viikon ajan. Saostuneen sinkin keskimääräinen lyijypitoisuus kohosi 13,9 ppm:ään.
Vertaamalla vertailuesimerkin ja esimerkin 2 tunnuksia, nähdään että saostuneen sinkin lyijypitoisuutta voidaan alentaa johtamalla vastikään puhdistettuja anodeja sisältävistä kennoista ylijuoksuna tuleva elektrolyytti liuotukseen. Voidaan myös nähdä, että saostuneessa sinkissä olevan lyijypitoisuuden säätämiseksi käytetyn lisäaineen määrää voidaan huomattavasti alentaa samalla ylläpitäen alhaista lyijypitoisuutta saostuneessa sinkissä.
Luonnollinen tulos keksinnön mukaisella menetelmällä käytetyn laitoksen toiminnasta on, että pitkien käyttö-jaksojen aikana kiintoaineiden kerääntyminen huomattavasti alenee, vaatien näin ollen kennojen puhdistamista yhä harvemmin.
Claims (8)
1. Menetelmä sinkin ottamiseksi talteen elektrolyyttisesti liuottamalla sinkkipitoista ainetta käytetyllä elektrolyytillä, joka sisältää rikkihappoa, puhdistamalla saatu liuos, elektrolysoimalla puhdistettu liuos useassa elektro-lyysikennossa, jotka sisältävät katodeja ja anodeja sinkin saostamiseksi katodeille, kierrättämällä kennoista ylijuoksuna tulevaa elektrolyyttiä, palauttamalla osa kiertävästä elektrolyytistä käytettynä elektrolyyttinä liuotukseen ja jaksottaisesti korvaamalla anodit kennoissa, tunnet-t u siitä, että käytetty elektrolyytti on uusia tai vastikään puhdistettuja anodeja sisältävästä kennosta ylijuok-suna saatu paluuelektrolyytti.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että elektrolyytti palautetaan liuotukseen 1/2-2 päivää sen jälkeen, kun anodit on korvattu.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että käytettynä elektrolyyttinä palautetaan vain vastikään puhdistettuja anodeja sisältävistä kennoista yläjuoksuna saatua elektrolyyttiä ja liuotukseen käytettynä elektrolyyttinä palautetun elektrolyytin tilavuus on suurin piirtein yhtä kuin mainittuihin kennoihin tuoreena elektrolyyttinä syötetyn elektrolyytin tilavuus.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vastikään puhdistettuja anodeja sisältävistä kennoista ylijuoksuna saatu elektrolyytti palautetaan liuotukseen 1-1,5 päivää sen jälkeen kun mainitut puhdistetut anodit on palautettu kennoihin.
5. Laite sinkin ottamiseksi talteen, tunnettu siitä, että se sisältää yhdistelmänä: liuotusyksikön ja elektrolyyttisen talteenottoyksikön, jossa elektrolyyttisessä talteenottoyksikössä on useita elektrolyysikennoja, joissa on elektrolyytin tuloelimiä ja elektrolyytin ylijuok- 13 68673 suelimiä, elektrolyytin kierrätyspiirin, joka yhdistää mainitut elektrolyytin ylijuoksuelimet mainittuun elektrolyytin tuloelimiin, siirtoelimiä elektrolyytin ohjaamiseksi kierrätyspiiristä liuotusyksikköön, jolloin mainitut siir-toelimet on yhdistetty ylijuoksuelinten ja liuotusyksikön välille, elimiä ylijuoksuelektrolyytin ohjaamiseksi mainittuun kierrätyspiiriin ja elimiä mistä tahansa valitusta elektrolyysikennosta ylijuoksuna tulevan elektrolyytin ohjaamiseksi siirtoelimiin.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että ylijuoksuelimet käsittävät ensimmäisen ja toisen ylijuoksuputken, jolloin mainittu ensimmäinen juoksu-putki on yhdistetty kierrätyspiiriin ja toinen ylijuoksu-putki on yhdistetty siirtoelimiin.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäisessä ja toisessa ylijuoksuputkessa on sulkuelimet.
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäisellä ja toisella ylijuoksu-putkella on samat mitat. 14 68673
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000345935A CA1155418A (en) | 1980-02-19 | 1980-02-19 | Electrowinning of zinc |
| CA345935 | 1980-02-19 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI810498L FI810498L (fi) | 1981-08-20 |
| FI68673B FI68673B (fi) | 1985-06-28 |
| FI68673C true FI68673C (fi) | 1985-10-10 |
Family
ID=4116273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI810498A FI68673C (fi) | 1980-02-19 | 1981-02-18 | Foerfarande foer elektrolytisk utvinning av zink fraon en sur zinksulfatloesning |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4345980A (fi) |
| JP (1) | JPS56152987A (fi) |
| AU (1) | AU537961B2 (fi) |
| BE (1) | BE887528A (fi) |
| CA (1) | CA1155418A (fi) |
| DE (1) | DE3105980A1 (fi) |
| ES (1) | ES499529A0 (fi) |
| FI (1) | FI68673C (fi) |
| FR (1) | FR2476149A1 (fi) |
| GB (1) | GB2069535B (fi) |
| IT (2) | IT8109337A1 (fi) |
| NL (1) | NL8100615A (fi) |
| NO (1) | NO157337C (fi) |
| SE (1) | SE453839B (fi) |
| ZA (1) | ZA81672B (fi) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5635051A (en) * | 1995-08-30 | 1997-06-03 | The Regents Of The University Of California | Intense yet energy-efficient process for electrowinning of zinc in mobile particle beds |
| FR2948654B1 (fr) * | 2009-07-30 | 2015-01-16 | Gerkaro | Cogeneration d'energie electrique et d'hydrogene |
| JP2012067354A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Dowa Metals & Mining Co Ltd | 非鉄金属の電解採取方法 |
| CN115092987B (zh) * | 2022-06-13 | 2024-05-03 | 厦门绿信环保科技股份有限公司 | 一种换热器的防腐装置和应用方法 |
| CN116083970A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-05-09 | 河南豫光锌业有限公司 | 一种锌电解系统结晶清理期间析出锌含铅的控制方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA838099A (en) * | 1970-03-31 | W. Wojciechowski Bohdan | Recovery of metallic elements from raw material | |
| FR479702A (fr) * | 1915-08-16 | 1916-05-03 | Urlyn Clifton Tainton | Perfectionnements apportés à la récupération électrolytique du zinc tiré des minerais ou d'autres matières contenant du zinc |
| US3799850A (en) * | 1971-09-08 | 1974-03-26 | Niizm | Electrolytic process of extracting metallic zinc |
| US3969203A (en) * | 1974-02-19 | 1976-07-13 | Swift & Company | Waste water treatment |
| US3905882A (en) * | 1974-09-25 | 1975-09-16 | Harold G Hudson | Electrolytic zinc salvaging method |
| CA1049953A (en) * | 1975-10-22 | 1979-03-06 | Sherritt Gordon Mines Limited | Two-stage pressure leaching process for zinc and iron bearing mineral sulphides |
| US4171250A (en) * | 1975-10-29 | 1979-10-16 | David B. Dean | Method for zinc ore extraction |
| US4153522A (en) * | 1977-06-09 | 1979-05-08 | The Anaconda Company | Sulfate precipitation during oxidative ammonium leach of Cu, Ni, Zn sulfide ores |
-
1980
- 1980-02-19 CA CA000345935A patent/CA1155418A/en not_active Expired
- 1980-06-12 US US06/158,711 patent/US4345980A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-02-02 ZA ZA00810672A patent/ZA81672B/xx unknown
- 1981-02-04 AU AU66893/81A patent/AU537961B2/en not_active Ceased
- 1981-02-09 NL NL8100615A patent/NL8100615A/nl not_active Application Discontinuation
- 1981-02-13 GB GB8104495A patent/GB2069535B/en not_active Expired
- 1981-02-16 SE SE8101041A patent/SE453839B/sv not_active IP Right Cessation
- 1981-02-16 JP JP2026481A patent/JPS56152987A/ja active Granted
- 1981-02-16 BE BE0/203802A patent/BE887528A/fr not_active IP Right Cessation
- 1981-02-18 FI FI810498A patent/FI68673C/fi not_active IP Right Cessation
- 1981-02-18 DE DE19813105980 patent/DE3105980A1/de active Granted
- 1981-02-18 ES ES499529A patent/ES499529A0/es active Granted
- 1981-02-18 IT IT1981A09337A patent/IT8109337A1/it unknown
- 1981-02-18 IT IT09337/81A patent/IT1167830B/it active
- 1981-02-18 NO NO810550A patent/NO157337C/no unknown
- 1981-02-19 FR FR8103274A patent/FR2476149A1/fr active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2069535A (en) | 1981-08-26 |
| US4345980A (en) | 1982-08-24 |
| GB2069535B (en) | 1983-07-27 |
| BE887528A (fr) | 1981-05-15 |
| NO810550L (no) | 1981-08-20 |
| FI68673B (fi) | 1985-06-28 |
| JPS56152987A (en) | 1981-11-26 |
| IT8109337A0 (it) | 1981-02-18 |
| AU537961B2 (en) | 1984-07-19 |
| IT1167830B (it) | 1987-05-20 |
| NO157337C (no) | 1988-03-09 |
| ZA81672B (en) | 1982-02-24 |
| FR2476149A1 (fr) | 1981-08-21 |
| FR2476149B1 (fi) | 1984-10-05 |
| NO157337B (no) | 1987-11-23 |
| FI810498L (fi) | 1981-08-20 |
| JPS6349757B2 (fi) | 1988-10-05 |
| NL8100615A (nl) | 1981-09-16 |
| AU6689381A (en) | 1981-08-27 |
| CA1155418A (en) | 1983-10-18 |
| ES8206667A1 (es) | 1982-08-16 |
| DE3105980C2 (fi) | 1989-12-28 |
| SE8101041L (sv) | 1981-08-20 |
| IT8109337A1 (it) | 1982-08-18 |
| ES499529A0 (es) | 1982-08-16 |
| SE453839B (sv) | 1988-03-07 |
| DE3105980A1 (de) | 1981-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11578414B2 (en) | Method for producing lithium hydroxide monohydrate from brines | |
| US7037481B2 (en) | Production of ultra pure salt | |
| US5783057A (en) | Method of purifying copper electrolytic solution | |
| CN105603190B (zh) | 一种铜电解液净化回收有价金属的方法 | |
| US9139916B2 (en) | Method and device for recycling metal pickling baths | |
| CN108557895A (zh) | 一种高纯硫酸锰的制备方法 | |
| JPS5970784A (ja) | クロロ−アルカリ電気分解膜槽用ブラインの処理システム | |
| FI68673B (fi) | Foerfarande foer elektrolytisk utvinning av zink fraon en sur zinksulfatloesning | |
| JPH11286797A (ja) | 銅電解液の浄液方法 | |
| CN109053423A (zh) | 一种己二酸铵废液的纯化方法及其回收处理装置 | |
| FI81612B (fi) | Saett att framstaella alkalimetallklorat. | |
| CN112030003A (zh) | 一种同时脱除湿法炼锌废电解液中多种杂质离子的方法 | |
| CN111485119A (zh) | 一种处理湿法炼锌新液的方法及装置 | |
| AU749395B2 (en) | Process for obtaining high purity electrolytic metal zinc, at high efficiencies, from high manganese blends through cold electrolytic demanganization prior to normal electrolysis | |
| SE455706B (sv) | Sett vid framstellning av alkaliemetallklorat | |
| US20240174527A1 (en) | System for the production of lithium hydroxide (lioh) directly from lithium chloride (lici), without the need for the intermediate production of lithium carbonate or the like | |
| JP2960876B2 (ja) | 銅電解液の浄液方法 | |
| CN110923467A (zh) | 一种废铅酸电池循环回收铅的方法 | |
| CA1067454A (en) | Method of cooling electrolyte circulated for electrowinning of zinc | |
| Steward et al. | Metal Recovery From Rinse Waters: A Critical Review of the Technology | |
| JPS6138271B2 (fi) | ||
| CN114892008A (zh) | 一种甲基磺酸体系铅电解精炼废液净化方法 | |
| CN114620746A (zh) | 一种钾碱淡盐水中硫酸根的脱除方法及脱除系统 | |
| CN108754548A (zh) | 一种氨法电解锌工艺中除氯的方法 | |
| Gana et al. | Operation of an industrial pilot plant for copper electrorefining with the ‘support-anode’system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: COMINCO LTD |