FI76839C - Foerfarande foer behandling medelst elektro-elektrodialys av en vattenhaltig loesning innehaollande rikligt av ett salt av den metall som skall utvinnas, foeretraedesvis zink. - Google Patents

Description

76839

Menetelmä runsaasti talteenotettavan metallin, erityisesti sinkin suolaa sisältävän vesipitoisen liuoksen käsittelemiseksi elektro-elektrodialyysillä - Förfaran-de för behandling medelst elektro-elektrodialys av en vattenhaltig lösning innehallande rikligt av ett sait av den metall som skall utvinnas, företrädesvis zink Tämä keksintö kohdistuu menetelmään runsaasti talteenotettavan metallin, erityisesti sinkin suolaa sisältävän vesipitoisen liuoksen käsittelemiseksi elektro-elektrodialyysillä, joka liuos käsittää mainitun talteenotettavan metallin poistoliuoksen ensimmäisestä erottamispiiristä.

Tätä elektrolyyttistä käsittelymenetelmää, jonka tarkoituksena on aikaansaada sinkki- ja rikkihappoköyhä pois-toliuos, kutsutaan tämän jälkeen erottamiseksi elektro-elektrodialyysillä .

Keksintöön liittyy myös menetelmä ioninvaihtomembraanin asentamiseksi.

Sinkin valmistukseen hydrometallurgista ja elektrolyyttistä tietä kuuluu viimeinen vaihe, jossa pasutettujen sulfidimalmien rikkiuutosta saadut liuokset käsitellään elektrolyyttisesti. Jotkut malmien epäpuhtaudet siirtyvät liuokseen uuttamisen aikana, ja enemmän tai vähemmän täydellisesti välttyvät puhdistusprosessilta, joka edeltää elektrolyysiä. Vastaavasti epäpuhtaudet, jotka eivät saostu elektrodeille, pyrkivät konsentroitumaan elektrolyyttiin. Kun niiden konsentraatio tulee liian suureksi, sinkkisulfaatin liukoisuus laskee, ja ne pyrkivät häiritsemään elektrolyysiprosessin kulkua. Sen tähden on tar- 2 76839 peellista suorittaa elektrolyyttifraktion "poisto". Nämä poistot aiheuttavat suuria sinkki- ja rikkihappohäviöitä ja lisäksi niiden haittana on suuri saastuttavuus.

Keksintö kohdistuu sellaisen poistoliuoksen erikoiskä-5 sittelyyn, joka on poistettu yksittäisestä erotuspro-sessivaiheesta.

Keksinnön olennaisten tunnusmerkkien ymmärtämiseksi on ensiksikin hallittava tekniikassa käytetyt tavalliset menetelmät. Kuvassa 1 on kaaviomainen luonnos, joka ha-10 vainnollistaa esimerkkiä, joka on otettu konventionaalisesta menetelmästä sinkin erottamiseksi elektrolyysillä. Viitenumero 10 tarkoittaa pasutettua sulfidimalmia, joka muodostaa olennaisen raaka-aineen. Tälle malmille suoritetaan uutto 12, jonka tarkoituksena on liuottaa maksimi-15 määrä sinkkiä ja estää niin paljon kuin mahdollista epäpuhtauksien liukeneminen. Yleensä uuttamiseen kuuluu kolme vaihetta: "neutraali"-uuttovaihe 12a, "happo"-uutto-vaihe 12b ja raudansaostusvaihe 12c. Käytännössä liuokselle, joka on saatu happouuton ja raudan saostuksen 20 jälkeen, suoritetaan neutraaliuutto. Tässä neutraali-uutossa muodostunut raakauutosliuos johdetaan, mikä on osoitettu viitenumerolla 14, puhdistusvaiheisiin, joita on yhteisesti merkitty viitenumerolla 16. Näiden vaiheiden tarkoituksena on käytännössä kokonaan saostaa ne epä-25 puhtaudet, jotka voivat olla haitallisia elektrolyysille, erityisesti kupari, kadmium, nikkeli, koboltti, jne. Muodostuva liuos 18 on puhdistettu sinkkisulfaattirikas liuos. Tälle liuokselle suoritetaan sitten elektrolyysi 20. Liuos läpikäy esimerkiksi useita peräkkäisiä elektrcr 30 lyysejä, kuten viitenumeroilla 20a ja 20b on esitetty. Sinkki saostuu katodeille ja elektrolyysin läpikäynyt köyhtynyt liuos sisältää suuren määrän rikkihappoa ja se käytetään uudelleen malmin 10 uuttamiseen. Siten 3 76839 havaitaan, että prosessi suoritetaan suljettuna kiertona sillä tuloksella, että epäpuhtaudet, jotka eivät häviä puhdistuksen 16 aikana, elektrolyysin 20 aikana tai jäännössaostuksen (12b, 12c) aikana, kerääntyvät ja voi-5 vat saavuttaa hyvin korkeita arvoja.

Nämä uutosjäännökset sisältävät raudan, joka on tullut malmiin eri muodoissa riippuen käytetystä uuttamismene-telmästä. Rauta voidaan tehdä liukenemattomaksi göthii-tin, hematiitin tai jarosiitin muodossa. Jarosiitin olio lessa kyseessä havaitaan raudan yhteydessä aikalisiä alkuaineita (Na+, K+ ja ΝΗ^+), sulfaatti-ioneja (SO^ ) ja vettä. Tämä poistamismenetelmä voi olla edullisempi käytettäessä elektro-elektrodialyysierottamista.

Sitten määritetään poistomäärät, jotka mahdollistavat 15 jäännösepäpuhtauksien tason pitämisen sallittavien raja-konsentraatioiden alapuolella. Pääasiallinen epäpuhtaus, ja se, joka määrää laitoksen poistosuhteen, on yleensä magnesium. Käytettäessä sinkin elektrolyyttistä erottamista alkaa esiintyä vaikeuksia, kun magnesiumin konsen-20 traatio ylittää 15-20 grammaa/litra. Magnesiumin aiheuttamat ongelmat kasvavat, kun raaka-aineina käytetyt konsentraatit ovat dolomiittityyppisiä.

Toinen epäpuhtaus, jonka kerääntymisellä on taipumus aiheuttaa ongelmia, on mangaani. Tämän alkuaineen läsnäolo 25 on tarpeellista, mutta se ei myöskään saa ylittää tiettyä konsentraatiota. Halogeenit, erityisesti fluori ja kloori, voivat myös kerääntyä elektrolyyttiin ja olla kiusallisia sinkkisulfaatin elektrolyysille. Koska kuitenkin juuri magnesium useimmiten määrää sinkin elektro-30 lyyttisen erotuksen laitteiston poistosuhteen, keksintöä kuvataan magnesiumin erottamiseen liittyen. Alan ammattimiehen on kuitenkin helppo huomata, että se soveltuu 4 76839 myös muihin epäpuhtauksiin, joita voi kerääntyä.

Poistoliuos voidaan poistaa yhdessä tai useammissa paikoissa prosessin toimintaa. Poisto 24 voi esimerkiksi vastata sinkkisulfaattirikkaan raakauutosliuoksen poista-5 mistä. Kuten viitenumerolla 26 on esitetty, poisto voi koskea sinkkisulfaattirikkaan puhdistetun liuoksen osaa. Poisto voidaan myös suorittaa elektrolyysin aikana, eri käsittelyvaiheiden välillä, kuten viitenumerolla 28 on esitetty. Useimmissa tapauksissa poisto tapahtuu kuiten-10 kin sinkkisulfaattiköyhälle liuokselle, joka juuri on läpikäynyt elektrolyysin, kuten viitenumerolla 30 on esitetty. Tätä köyhtyneelle liuokselle tehtyä poistoa voidaan pitää järkevimpänä, koska tämä on liuos, joka sisältää vähiten sinkkiä, joka muodostaa käytettävän 15 tuotteen. Kuitenkin tämä liuos on hyvin hapan ja sille on käytettävä suurta määrää neutralointiaineita.

Menetelmät, joita yleensä käytetään poistojen käsittelytekniikassa, ovat yhtäältä neutralointi-saostusprosessi ja toisaalta konsentraattien edeltävä uuttamisprosessi.

20 Neutraloimis-saostamista voi joskus edeltää liuoksen elektrolyyttinen erottaminen.

Joissakin harvoissa tapauksissa poistoliuos 30 voidaan suoraan myydä. Sinkkisulfaatin puhdistettua neutraali-liuosta voidaan joskus esimerkiksi käyttää suoraan sink-25 kisuolojen tai litoponin valmistukseen. Samaten tuotteet, jotka saadaan liuosten suoralla haihdutuksella, voidaan joissakin tapauksissa myydä. Nämä ovat kuitenkin suhteellisen harvinaisia tapauksia, kun otetaan huomioon tällaisten tuotteiden pienet markkinat.

5 76839

Kaikki nämä ratkaisut on kuitenkin sidottu ulkoisiin markkinoihin tai sinkkielektrolyysilaitosten erityiseen ympäristöön ja ne ovat alttiita muutoksille/ jotka tietyissä tapauksissa voivat vaikuttaa pääprosessin toimintaan.

Eräs tämän keksinnön tarkoitus on aikaansaada poistokä-sittelymenetelmä, joka on integroitu pääjärjestelmään.

Näiden poistoliuosten käsittelemiseksi on kokeiltu myös epätavanomaisia käsittelyjä. Voidaan viitata esimerkiksi sinkin suoraan erotukseen sitomalla ioninvaihtohartseihin tai neste-neste-erotukseen. Myös voidaan viitata rikkihapon reversiibeliin kiinnitykseen ioninvaihtohartseihin. Viimeksi mainitut menetelmät eivät kuitenkaan vielä ole saavuttaneet mitään todellista teollista menestystä.

On myös tehty yrityksiä köyhdytettyjen liuosten käsittelemiseksi dialyysillä ja elektrodialyysillä. Dialyysime-netelmä mahdollistaa kohtuullisen laimean hapon, joka voidaan uudelleenkierrättää/ ja happamuudeltaan alhaisen liuoksen, joka sisältää kaikki metalliset kationit, muodostamisen. Neutralointi-, liuotinuuttamis- ja niiden kaltaiset vaiheet mahdollistavat sitten sinkin erotuksen. Elektrodialyysikäsittely mahdollistaa uudelleenkierrätet-tävän rikkihapon muodostuksen ja happamuudeltaan alhaisen magnesiumia sisältävän poiston, joka voidaan neutraloida, hylkäämisen. Nämä menetelmät eivät kuitenkaan ole kaupallisesti menestyneet.

Keksinnön tunnusmerkit on esitetty oheisissa vaatimuksissa.

Keksintö kohdistuu siten menetelmään talteenotettavan metallin, kuten sinkin, erottamiseksi elektrolyysillä sovellettuna, kun kyseessä on elektrolyyttinen sinkin talteenotto, puhdistetun liuoksen virtauksen osaan, joka on sinkkisulfaattirikas, jonka pH on edullisesti 2:n ja 5:n 6 76839 välillä ja sinkkipitoisuus edullisesti välillä 100 -150 grammaa/litra, virtauksen osaan, joka muodostaa poiston.

Seuraavassa keksinnön kuvaus rajoitetaan tapaukseen, 5 joka liittyy poistojen käsittelyyn sinkkilaitoksissa.

Tämän liuoksen käsittelyyn kuuluu kaksi päävaihetta: - Sinkkisulfaattiliuoksen erotus elektro-elektrodia-lyysillä. Tämä on elektrolyysi, joka suoritetaan elektrolysoijassa, jossa on useita osastoja, joita 10 erottaa anioinen membraani, toisin sanoen anionin- vaihtaja. Tämä erotus voidaan suorittaa elektrolysoi j ien sarjassa tai useassa peräkkäin asennetussa sarjassa.

- Sinkkisulfaatista köyhdytetyn poistoliuoksen neutra- 15 lointi tavanomaisia reagentteja käyttämällä, kuten kalkkia, natriumhydroksidia tai natriumkarbonaattia.

Tämän vaiheen aikana mangaani voi läpikäydä erikoiskäsittelyn sen hapettamiseksi mangaanidioksidin muotoon sen selektiiviseksi erottamiseksi sinkistä ja magnesiumista, 20 poistoliuoksen pääasiallisista metalleista.

Neutralointisaostus tehdään suositeltavasti vaiheittain, jotta mahdollistettaisiin jalojen alkuaineiden, jotka sisältyvät poistoon, talteenotto.

Ilman että tätä selitystä millään tavalla halutaan rajoit-25 taa, on asianmukaista kehitellä teoreettiset lähtökohdat, joille tämä keksintö perustuu. Näihin kuuluu elektrolyysi suoritettuna kennossa, jossa katolyytti ja anolyytti on erotettu anioninvaihtomembraanilla.

7 76839

Talteenotettava metalli saostetaan katodille. Kuitenkaan ei ole mahdollista sulkea pois reaktioita, joita voidaan pitää parasiittisina, ja joita voivat olla esimerkiksi protonin pelkistyminen, jolloin muodostuu vetyä, joka 5 vapautuu. Käytetyn sähkökentän vaikutuksesta anioinit, erityisesti sulfaatit, kulkevat katolyytistä kohti ano-lyyttiä vaihtomembraanin läpi, kun taas kationit eivät periaatteessa tätä läpäise.

Anodilla on hallitseva reaktio veden hapettuminen; tämä 10 aikaansaa hapen vapautumisen ja protonien muodostumisen, mikä tekee mahdolliseksi rikkihapon rakenne-elementtien talteenoton. Lisäksi tietyt epäpuhtaudet, kuten mangaani-ioni, voivat myös johtaa H+-ionin muodostumiseen hapet-tuessaan, kuten seuraavissa sähkökemiallisissa kokonais-15 yhtälöissä on esitetty: H20 —» 02 + 2H+ + 2e

Mn2+ + 2H20 —> Mn02 + 4H+ + 2e

Mikään anioninvaihtomembraani ei kuitenkaan ole täydellinen; anioninvaihtomembraaneille on tunnusomaista var-20 sinkin selektiivisyyden puute erityisesti protoneita kohtaan. Anioninvaihtomembraanien selektiivisyyttä sulfaatti-ionien suhteen voidaan luonnehtia tämän ionin näennäisellä kuljetusluvulla membraanissa seuraavasti määriteltynä: t Is04" 25 SO.— = --- jossa IS0^— on sulfaatti-ionien kuljettaman sähkövirran voimakkuus membraanissa ja IT membraanin läpi kulkeva kokonaissähkövirta.

8 76839

Tutkimuksissa, jotka sitten johtivat tähän keksintöön, havaittiin, että tämä kuljetusluku riippui erityisesti membraanista, anolyytin happamuudesta ja lämpötilasta seuraavan kokeellisen fysikaalisen mallin mukaisesti: 5 t <S04~) = A - B (H+)anolyytti jossa A ja B ovat membraanista, kyseessä olevasta ympäristöstä ja lämpötilasta riippuvia vakioita.

Ideaalista käyttäytymistä kohti pyrkivän membraanin kerroin A pyrkisi kohti yhtä ja sen kerroin B pyrkisi kohti 10 nollaa. Kokeet osoittavat, että poikkeamat tästä ihanne-käyttäytymisestä johtuvat protonien kulkemisesta anolyy-tistä kohti katolyyttiä.

Eräs tämän keksinnön keksinnöllisistä tunnusmerkeistä perustuu siihen seikkaan, että vaikutetaan, ainakin osit-15 tain, membraanin ihannekäyttäytymisestä poikkeamista vastaan säätämällä anolyytin happamuutta.

Tämä säätö voidaan suorittaa millä tahansa sopivalla tavalla, joka sopii yhteen muun pääelektrolyysipiirin kanssa. Kuitenkin on havaittu, että happamuutta on eri-20 tyisen edullista säätää määräämällä sopiva virtaus liuokselle, joka tulee anolyyttiin. Tämän virtauksen tulee olla sellainen, että happamuus anodiosaston poistumis-päässä on 0,1 N:n ja 1 N:n välillä. Kun tätä keksintöä sovelletaan sinkkielektrolyysilaitoksiin, kaikki olennai-25 sesti neutraalit liuokset (alle 0,1 N) voivat täyttää edellä esitetyt rajoitukset. Voidaan esimerkiksi mainita elektrolyyttiliuokset, jotka tunnetaan puhdistettuina neutraaliliuoksina, liuokset, jotka syntyvät suodatuksissa ja erilaiset pesunesteet ennen käyttöä ja sen jäl-30 keen. Voidaan myös viitata ferrosulfaattiliuoksiin, 9 76839 joissa tapahtuu erilainen anodireaktio, nimittäin ferro-raudan hapettuminen ferriraudaksi veden hapettumisen sijasta ja sen paikalla.

Jos sitten palataan erääseen tämän keksinnön tarkoituk-5 seen, joka on sellaisen poiston aikaansaaminen, joka on niin sinkkiköyhä ja happamuudeltaan niin alhainen kuin mahdollista, havaitaan, että edellä kuvattu tapa, nimittäin H+-ionin kuljetuksen rajoittaminen anolyytistä kato lyyttiä kohti, ei riitä täyttämään näitä kahta ehtoa 10 täydellisesti. Itse asiassa tutkimusten kuluessa, jotka johtivat tähän patenttihakemukseen, osoitettiin kokeellisesti, että erityisen tyydyttävä, edellä luonnehdittuja ehtoja vastaava syöttö oli katodiosan syöttö neutraali-elektrolyyttiliuoksella, johon on viitattu puhdistettu-15 na, toisin sanoen yhdellä mahdollisista anolyyttisyö-töistä.

Hyvänlaatuisten katodien saamiseksi oli mahdollista näyttää toteen että katodiosaston happamuuden tulisi pysyä arvoltaan noin 0,1 N:n yläpuolella.

20 Kuitenkin on toivottavaa, kuten aikaisemmin on mainittu, että poiston tulisi katodiosan poistopäässä olla happamuudeltaan niin alhainen kuin mahdollista. Tässä on siten tehtävä kompromissi katodisaostuman laatuun liittyvien happamuusrajoitusten ja niiden jotka liittyvät 25 poiston happamuuteen, välillä; hyvä kompromissi saadaan valitsemalla katolyytin happamuus 0,1;n ja 1 N:n väliltä, suositeltavasti 0,6 N:n alueelta.

Vaikka teknillisesti on mahdollista pienentää sinkin konsentraatio äärimmäisen matalle tasolle, luokaltaan 30 5 grammaa/litra tai vähemmän, käytettävä tekniikka ja 10 76839 energian kulutus estävät luultavasti tällaisen kon-sentraatioalentamisen. Suositeltavaa on käyttää konventionaalista tekniikkaa ja vastaavasti rajoittaa sinkin konsentraatio poistossa 10-40 grammaan/litra, joka 5 tapauksessa elektrolyysin ensimmäisessä vaiheessa.

Poistettavien epäpuhtauksien määrä määrää katodiosaston syöttövirtauksen. Kun edellä kuvatut suhteelliset rajoitukset katolyytin happamuuden suhteen on annettu, voidaan anolyytin syöttövirtaus määrätä. Kokeellisesti vahvis-10 tettiin, että virtaussuhde anolyytin ja katolyytin välillä voi vaihdella keskimäärin 5:stä 20:een. Havaittiin, että toisaalta esiintyi pyrkimystä konsentraatiogradient-tien muodostumiseen ja toisaalta lämpötilan nousuun. Tällaiset erilaiset ongelmat voidaan ratkaista uudelleen-15 kierrättämällä anolyyttiä ja katolyyttiä lämmönpoisto- järjestelmässä, joka voi olla edullisesti ilmajäähdytin tai -haihdutin.

Elektrolyyttien - anolyytin ja katolyytin - uudelleen-kierrätys ilmajäähdytystorneissa, joita käytetään yleen-20 sä sinkkielektrolyysilaitoksissa, on sopiva liuosten lämpötilan säätämiseksi 40°C:een lämpötila-arvoissa tai sen alle.

Lämpötilan säätö voidaan myös suorittaa yksinomaan kato-lyytille. Näissä olosuhteissa sinkkisulfaattiliuosten 25 erotus elektro-elektrodialyysillä tapahtuu positiivisella lämpötilagradientilla anolyytin ja katolyytin välillä. Tämä lämpötilaero, jonka membraanin käyttö mahdollistaa, voi olla 20 - 30°C, jolloin anolyytin maksimilämpötila on 60 - 70°C ja katolyytin 40°C.

76839 Nämä uudet toimintaolosuhteet muodostavat myös erään tämän keksinnön keksinnöllisen tunnuspiirteen. Ne vaikuttavat osaltaan kennojännitteen vähentämiseen, ja ne parantavat anionimembräänin selektiivisyyttä. Toisin 5 sanoen annetulle poistoliuosvirtaukselle ja annetulle katolyyttikoostumukselle tarvitaan paljon pienempi elektrolyysianolyytin virtaus. Esimerkit 3 ja 4 havainnollistavat täydellisesti tätä toimintatapaa ja lämpötilan hyödyllistä vaikutusta.

10 Hyväksytty haihtuminen katolyytin jäähdyttämisen aikana ja sähköosmoosi-ilmiö, joka havaitaan ja johon myöhemmin puututaan, tekee mahdolliseksi poistovirtauksen aikaansaamisen, elektro-elektrodialyysierotuksen jälkeen, joka on paljon pienempi kuin katodiosaston syöttövirtaus. Tämä 15 tekee mahdolliseksi minimoida jäännösvirtauksen ja kierrätettävät sinkki- ja liittyvät sulfaattimäärät, ilman että poistoliuosten sinkkimääriä on muutettava. Tämä edullinen vaikutus lisää myös sinkin talteenottomäärää metallimuodossa.

20 Tietyn voimassa olevan lainsäädännön vaatimuksien täyttämiseksi ja luonteeltaan taloudellisista syistä sinkkisul-faattiköyhän katolyytin käsittelyn on sisällettävä sinkin-poisto ja/tai talteenottovaihe. Tämä poisto ja/tai talteenotto voidaan aikaansaada esimerkiksi selektiivisellä 25 saostuksella emästä käyttäen. Tämä emäs voidaan valita esimerkiksi ryhmästä, jonka muodostavat aikaiiset hydroksidit ja karbonaatit. Köyhdytetyn katolyytin alhainen happamuus mahdollistaa emäksen säästämisen ja tekee mahdolliseksi ajatella ioninvaihtoyhdisteiden käyttöä hart-30 sin tai nesteen muodossa.

12 76839

Asettumisvaiheen jälkeen sinkkiä sisältävä sakka erotetaan emäliuoksesta ja voidaan uudelleenkierrättää sinkin-erotusprosessiin, tarkemmin sanottuna uutosvaiheeseen. Lisäksi on edullista, että asettumisen jälkeinen pinta-5 kerros neutraloidaan käyttämällä sopivia emäksiä jäännöksen muodostavien epäpuhtauksien poistamiseksi. Tämä saostus voidaan suorittaa kahdessa vaiheessa magnesiumin erottamiseksi mangaanista, kun niitä on poistossa läsnä. Tämän suorittamiseksi alan ammattimies voi käyttää mitä 10 tahansa jo tunnettua tekniikkaa, erityisesti sellaista, johon kuuluu saostaminen, joka mangaanin suhteen on sekä emäksinen että hapettava.

Tarkemmin sanottuna, alan ammattimiehellä on paikallisten olosuhteiden mukaan käytettävissään useita mahdolli-15 suuksia katodiosastosta peräisin olevien sinkkiköyhien liuosten käsittelemiseksi.

Ensimmäisen suoritusmuodon mukaan on mahdollista saostaa nopeasti kaikki tässä kulutetussa katolyytissä olevat metallit käyttämällä natriumhydroksidia tai kalkkia. Kun 20 käytetään kalkkia, tämä vesi on olennaisesti puhdasta ja voidaan siksi poistaa tai uudelleenkierrättää. Natrium-hydroksidilla neutraloimisen jälkeen saadaan natriumsul-faatin liuos, jota voidaan käyttää jarosiittisaostusvai-heessa, silloin kun sinkkilaitoksessa sellainen on.

25 Toisen suoritusmuodon mukaan köyhdytetylle katolyytille suoritetaan hapetus vahvalla oksidilla kuten otsonilla, persulfaatilla tai klooridioksidilla ja emäksellä, joka voi olla heikko, mangaanidioksidin saostamiseksi. Tämä mangaanidioksidi voidaan hyödyllisesti uudelleenkierrät-30 tää pääpiirissä, koska jälkimmäisessä käytetään mangaani- 76839 dioksidia. Kun mangaani on poistettu, sinkki voidaan saostaa säädetyssä pH:ssa, käyttäen alan ammattimiehen hyvin tuntemaa tekniikkaa, sinkkihydroksidin ja/tai emäksisen sinkkisulfaatin saamiseksi. Sakka voidaan käyttää 5 ja uudelleenkierrättää pääpiirissä. Se voidaan myös käyttää mangaanidioksidin saostamiseen. Tämän jälkeen liuos, josta näin on mangaani ja sinkki poistettu, neutraloidaan magnesiumin saostamiseksi. Tässä vaiheessa on mahdollista käyttää joko natriumhydroksidia, joka mahdollistaa vii- 10 meisten magnesiumjälkien poistamisen, tai kalkkia, jota käyttäen saostus ei tapahdu niin täydellisesti mutta on halvempi. Kalkkia käytettäessä voidaan magnesium saostaa täydellisesti kahdessa vaiheessa, jolloin toinen vaihe suoritetaan kalkkia vahvemmalla emäksellä, esimerkiksi 15 natriumhydroksidilla.

Keksintö kohdistuu myös sen tyyppiseen menetelmään sinkin elektrolyyttiseksi erottamiseksi, johon kuuluu: - pasutetun sulfidimalmin uuttaminen, jolloin muodostetaan sinkkisulfaattirikas raakauutosliuos; 20 - raakauutosliuoksen puhdistaminen, jossa muodostetaan puhdistettu rikas liuos; - puhdistetun rikkaan liuoksen elektrolyysi, jossa muodostetaan sinkkiä, joka saostetaan katodille, ja sinkkisulfaattiköyhä liuos; 25 - sinkkisulfaattiköyhän liuoksen uudelleenkierrättä- minen uutosvaiheeseen, ja - ainakin yhden liuoksen osan poistaminen siinä tarkoituksessa, että epäpuhtauksien, kuten magnesiumin, jotka käytännössä eivät erotu puhdistus- ja elektro- 30 lyysivaiheissa, konsentraatio ei ylitä ennaltamää- rättyä kynnysarvoa.

76839

Keksinnön mukaisesti poisto suoritetaan erottamalla osa puhdistettua rikasta liuosta, ja menetelmään kuuluu lisäksi tämän poistoliuoksen käsitteleminen aikaisemmin esitetyllä käsittelymenetelmällä, jolloin käsittelyn ai-5 kana muodostunut anolyytti ohjataan sinkin talteenotto-prosessiin.

Vaikka keksinnön mukaisesti on mahdollista käyttää yhtä hyvin homogeenista membraania kuin heterogeenista membraaniakin, saattaa jälkimmäisen tyyppinen membraani 10 olla suositeltava, johtuen sen paremmasta mekaanisesta kestävyydestä. Tämä on se syy, minkä takia keksintö kohdistuu myös permeabiliteetiltaan selektiivisen heterogeenisen membraanin, joka käsittää substraatin ja päällysteen, kiinnitysmenetelmään. Tämä menetelmä käsittää 15 membraanin kostutuksen, sen sijoittamisen tiivistettä vasten, joka muodostaa suljetun renkaan, membraanin sen osan kuivaamisen, joka on tiivisteen rajaaman suljetun renkaan ulkopuolella, kun taas sisäpuolella oleva osa jää kosteaksi, membraanin kuivatussa osassa olevan substraa-20 tin riisumisen paljaaksi ja tämän kuivan osan liimaamisen alustaan.

Sekä homogeeniset että heterogeeniset membraanit voidaan myös kiinnittää kehykseen käyttäen puristussuodatuksen ammattimiehen tuntemaa tekniikkaa tai kiilaamalla 25 membraani uralla varustetun kehyksen ja uraan pakotetun suljetun elastisen tiivisteen väliin, siten että membraani kiilautuu uran ja elastisen tiivisteen väliin. Ura on suositeltavasti lohenpyrstön muotoinen.

15 76839

Keksinnön mukainen käsittely tarjoaa useita etuja. Ensiksikin, rikkihappohäviöt ovat hyvin pieniä, koska liuos, joka itse asiassa poistetaan, tulee elektrodia-lyysin katolyytistä, ja tämä katolyytti on hyvin sul-5 faatti-ioniköyhä, koska membraani on anionityyppinen.

Toiseksi katolyytin alhainen happamuus helpottaa jäännös-sinkin talteenottoa.

Kaiken kaikkiaan, ionien kulku anionimembraanissa aiheuttaa sähköosmoottisen katolyytin virtauksen anolyyttiä 10 kohti. Sentähden pienenee vastaavasti käsiteltävä kato-lyyttitilavuus.

Anodien kestoiän on havaittu olevan hyvin pitkä. Lisäksi tämä käsittely on hyvin puhdasta ja voidaan helposti integroida olemassaolevaan elektrolyysijärjestelmään.

15 Lopuksi käsittelyolosuhteet ovat merkittävästi parempia kuin tavanomaisissa elektrolyysiprosesseissa johtuen elektrolyyttien alhaisesta happamuudesta.

Keksinnön muut tunnuspiirteet ja edut käyvät paremmin ilmi seuraavasta suoritusmuotoesimerkin yksityiskohtai-20 sesta kuvauksesta, joka on tarkoitettu pelkästään asian havainnollistamiseksi, samalla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa, kuvaa 1 on jo käsitelty.

- Kuva 2 on yleiskaavio havainnollistaen keksinnön mukaisen käsittelymenetelmän hyväksikäyttöä; 25 - Kuva 3 on kaaviomainen leikkaus elektrodialyysiken- nosta, jota voidaan käyttää keksinnön mukaiseen käsittelyyn, ja 16 76839 - Kuva 4 on yleiskaavio, joka havainnollistaa keksinnön mukaisen kaksivaiheisen menetelmän käyttöä liuk-sen köyhdyttämiseksi, tai paremmin liuoksen ZnS04:n ja HjSC^in suhteen.

5 Kuvassa 2 on esitetty keksinnön mukaisen käsittelyn päävaiheet. Puhdistettu sinkkisulfaattirikas liuos 26 tuodaan elektrodialyysikennoon 31, jossa on katolyyttiosa 32 ja anolyyttiosa 34, joita erottaa anioninen mebraani 36.

10 Katolyyttiosassa sinkki saostetaan katodille, kuten viitenumerolla 38 on esitetty, ja sinkkiköyhä katolyytti voidaan poistaa, kuten viitenumerolla 40 on esitetty. Anolyyttiosassa sulfaatti-ionit konsentroituvat, koska ne tulevat tähän osaan katolyyttiosasta. Tästä osasta 15 poistettu liuos 42, joka on happorikas, voidaan palauttaa suoraan sinkin erotusprosessin elektrolyysiin.

Köyhdytetylle katolyytille suoritetaan sitten kalkki-neutralointi 44 suuruusluokaltaan 5,5 olevaan pH:hon. Sinkki saostuu emäksisen sulfaatin muodossa. Asettuminen 20 48 mahdollistaa raskastuotteiden 50, jotka sisältävät emäksistä suolaa, erottamisen poistonesteestä 52, joka sisältää mangaanin ja magnesiumin.

Nestepoistolle 52 suoritetaan sitten uusi neutralointi 54 kalkilla 56 suuruusluokaltaan 9-12 olevaan pH:hon. 25 Muodostuneiden aineiden 58 käsittely mahdollistaa kiinteiden mangaani- ja magnesiumhydroksideja sekä kalsium-sulfaattia sisältävien aineiden 60 erottamisen poisto-nesteestä 62, joka voidaan uudelleenkierrättää pasutet-tujen sulfidimalmien uuttamisen ylävirtaan, tai yksin-30 kertaisesti poistaa sen jälkeen kun pH on säädetty 8:aan.

17 76839

Koska sinkkiä sisältävät raskastuotteet 50 uudelleen-kierrätetään uuttovaiheeseen 12, ja anolyytti 42 palautetaan elektrolyysivaiheeseen, ovat ainoat poistettavat tuotteet yhtäältä sinkki 38 ja toisaalta kiintoaineet 60 5 ja tietyissä tapauksissa poistoneste 62.

Ennenkuin kuvataan tämän käsittelyn suoritusolosuhteita, on sopivaa tarkastella yksityiskohtaisemmin membraani-elektrolysoijän kennoa, jota tähän tarkoitukseen voidaan käyttää, viittaamalla kuvaan 3.

10 Kuvan 3 elektrolyysikennossa on tarkemmin sanottuna vastaavasti katolyytti- ja anolyyttiosat 32 ja 34, joita erottaa anioninen membraani 36. Kenno käsittää astian 62, joka sisältää katodin 64 ja anodin 66. Katodi 64 on edullisesti valmistettu alumiinista ja anodi 66 lyijystä 15 tai lyijy-hopeaseoksesta. Katolyyttiylimäärä, joka vastaa kierrätyssilmukkaan tuodun puhdistetun liuoksen 26 määrää, poistuu ylivuoto-osan 68 kautta astiaan 70, ennenkuin se poistetaan köyhdytetyn katolyytin muodossa, kuten viitenumerolla 72 on esitetty.

20 Katolyytti kiertää kennossa. Osa siitä poistetaan kohdassa 74 kennon pohjalla, ja pumppu 76 kierrättää sen lämmönvaihtimeen 78, joka pitää sen esimerkiksi 40°C:ssa sallien mahdolliset epäsuorat häviöt, ja laitteeseen 80 pH-mittausta varten.

25 Anolyyttipuolella ylimäärä virtaa ylivuoto-osasta 82 ja tulee asettumisastiaan 84, jossa Mn02/ jota on voinut saostua, voidaan erottaa kuten viitenumerolla 86 on esitetty. Poistoneste muodostaa rikastetun liuoksen 42, joka kuljetetaan elektrolyysiin. On myös edullista, että 30 anolyyttiä kierrätetään, ja se poistetaan osaksi poisto- ie 768 3 9 putkesta 88 astian pohjassa pumpulla 90, joka kierrättää sen lämmönvaihtimeen 92, joka pitää sen 40°C ja 70°C:een välillä, ja sitten laitteeseen 94 pH:n mittaamiseksi.

Edullisessa suoritusmuodossa katodia membraanista erot-5 tava väli on 40 millimetriä ja anodia membraanista erottava väli 20 millimetriä. Anolyytti tuodaan suositelta-vasti poikittain elektrodeihin nähden, kun taas kato-lyytti syötetään ylhäältä. Lisäksi membraaneiden permea-biliteetti on itse asiassa nolla, mistä on tuloksena, 10 että katolyytin pinta voi olla korkeammalla kuin anolyy-tin; tällä tavalla katolyytti, jonka tiheys on pienempi kuin anolyytin, voi virrata yli samalla kun membraaniin kohdistuvat hydrostaattiset differentiaalipaineet ovat tasapainotetut.

15 Poistossa käytettävä puhdistettu liuos sisältää yleensä suuren konsentraation sinkkiä, joka usein on luokkaa 150 grammaa/litra. Läsnäolevan magnesiumin konsentraatio on noin 15 grammaa/litra ja mangaanikonsentraatti noin 7,5 grammaa/litra. Sen pH on viiden luokkaa.

20 Kun happamaksi tehty anolyytti tulee puhdistetusta neutraaliliuoksesta, se sisältää myös noin 150 grammaa sinkkiä/litra, mutta katolyytti sisältää sitä vain 5 -40 grammaa/litra. Itse asiassa juuri tästä pienestä kon-sentraatiosta johtuen sinkki saostuu katodille. Tuodun 25 liuoksen määrää säädetään siten, että sinkin konsentraa tio pysyy tällä tasolla käsittelyn ajan. Happoa on elektrolyytissä läsnä konsentraationa 0,1 - 0,6 N.

Virrantiheyden tulisi edullisesti olla luokkaa 200 - 800 ampeeria/neliömetri, suositeltavasti 400 ampeeria/neliö-30 metri.

19 76839

On kuitenkin toivottavaa, että tämä happamuus olisi ainakin 0,6 N, koska jos se on pienempi kuin 0,3 N, muodostuva sinkkisaostuma voi olla murenevaa ja dendriittistä. Samoin on toivottavaa, että katolyytin virrantiheys ja 5 lämpötila ei ylittäisi vastaavasti arvoja noin 800 ampee-ria/neliömetri ja 50°C, kun muodostuvan sinkkisaostuman on oltava tasainen eikä kovin särkyvä.

Reaktion faradinen hyötysuhde on useimmiten 0,75:n ja 0,98:n välillä, ja on suositeltavaa, että sinkin kon-10 sentraation tulisi olla lähellä ilmoitetun alueen yläpää-tä, toisin sanoen alueella 40 grammaa/1itra, koska silloin faradinen hyötysuhde on esitetyn alueen yläpäässä, 0,95 tai vieläkin suurempi.

Kaupalliset anioninvaihtomembraanit ovat sopivia käytet-15 täväksi menetelmässä, mutta on suositeltavaa käyttää heterogeenisia membraaneja, joita on saatavissa kauppanimellä IONAC A3475 IONAC CHEMICAL COMPANY:lta. Itse asiassa tämä merabraani soveltuu hyvin kiinnitettäväksi liimaamalla kehykseen, joka edullisesti on muovinen. Tämä 20 keksinnön mukainen asennusmenetelmä käsittää ensiksikin koko membraanin kostuttamisen, ja sitten, sen ollessa vielä kostea, sen sijoittamisen suljetun renkaan muodostavan tiivisteen väliin. Tiivisteen rajaaman suljetun renkaan ulkopuolinen membraanin osa kuivataan senjälkeen, 25 kun taas tiivisteen sisäpuolinen osa pidetään kosteana.

Heti kun ulko-osa on kuiva, sen kehä riisutaan paljaaksi aktiivipäällysteestään kudotun substraatin paljastamiseksi, joka yleensä on polypropyleeniä tai polyvinyyli-kloridia, ja joka liimataan muovikehykseen.

20 76839

Keksinnön mukaiseen käsittelyyn kuuluu sitten elektro-elektrodialyysissä muodostetun köyhdytetyn katolyytin neutralointi. Tämä reaktio, joka suoritetaan suuruusluokaltaan 5,5 olevassa pH:ssa, aiheuttaa sinkin saostumi-5 sen seuraavien reaktioiden mukaan:

HoS0. + CaO CaSO. + H~0 2 4 4 2 7 ZnS04 + 6 CaO + 10 H20 6 Zn(0H)2 ZnS04, 4 H20 + 6 CaS04

Asettuminen mahdollistaa emäksisen sinkkisulfaatin ja kipsin erottamisen, jotka palautetaan uutosvaiheeseen.

10 Kipsi poistetaan sitten uutosjäännöksien mukana.

Asettumisesta saatavalle poistonesteelle suoritetaan sitten laajempi neutralointi pH 9 tai 10:een, jotta mangaani ja magnesium voitaisiin saostaa seuraavien reaktioiden mukaan: 15 H20

MnS04 + CaO Mn (OH) 2 + CaS04 H2°

MgS04 + CaO Mg(OH)2 + CaS04 Nämä neutralointivaiheet ovat tavanomaisia, ja alan am-20 mattimies osaa ne suorittaa. Niitä ei sen tähden yksityiskohtaisesti kuvata.

Natriumia sisältävien emäksisten aineiden (Na^O^ tai NaOH) käyttäminen, samalla kun sinkin annetaan saostua erillään mangaanista ja magnesiumista, johtaa lopullisen 25 poistonesteen muodostumiseen, joka muodostuu natriumsul-faatista.

21 76839 Tämä poistoneste soveltuu hyvin uudelleenkierrätettä-väksi raudansaostusvaiheeseen menetelmissä, joissa käytetään vaihetta, jossa jarosiitti on poistoraudan kuljettajana .

5 Seuraavien ei-rajoittavien esimerkkien tarkoituksena on antaa alan ammattimiehelle valmiudet helposti määrittää toimintaolosuhteet, joita kussakin erikoistapauksessa tulisi käyttää.

Esimerkki 1 10 Käyttäen aikaisemmin kuvattua ja kuvassa 3 havainnollistettua laboratoriolaitetta suoritettiin useita kertoja sinkkisulfaattiliuoksen erotusprosessi elektro-elektro-dialyysillä. Elektrolyyttien koostumuksen määrää pääasiassa puhdistettu neutraaliliuos, sen syöttövirtaus 15 (Da) elektrolysoijan anodiosaan ja jälkimmäisen suhde katodiosaan tuodun neutraaliliuoksen virtaukseen (Dc).

Taulukon 1 tulokset on annettu asian havainnollistamiseksi. Ne saatiin laboratoriokennossa, jonka elektrodien pinta-alat olivat 1 neliödesimetriä, keskimääräinen 20 virrantiheys 400 ampeeria/neliömetri ja elektrodien lämpötila 40°C. Virtaukset D'a ja D'c ovat vastaavasti anodi- tai katodiosan poistovirtaukset. Sinkkisaostumien laadun edelleen parantamiseksi katolyyttiin syötetty neutraaliliuos sisälsi 50 milligrammaa/litra luuliimaa.

22 7 6 8 3 9

Taulukko_Ji_SgiiBgcls]seiä_gigkt£02gi§ktrodialYYsin_käy2 tgstg Käyttöparametrit Ano Katolyytti Fara- lyytti dinen 5 Da Dc Da I HoS0. H0SO. Zn D'c hyöty~ — 2 4 2 4 suhde 1/h 1/h Dc A N N g/1 1/h % 0,18 0,039 4,6 5,72 0,88 0,32 13 0,031 78 0,38 0,047 8,3 " 0,44 0,44 22 0,037 89 0,44 0,056 7,8 " 0,40 0,38 37 0,044 93 10 0,22 0,044 5,0 " 0,71 0,43 17 0,034 85 0,26 0,043 6,0 " 0,72 0,40 17 0,047 84

Esimerkki 2; Sinkklsulfaattilluoksen erottaminen membraanielektrolysoijasarjassa

Kuvassa 4 on esitetty erityisesti tätä järjestelyä kos-15 keva yleiskaavio. Eri elektrolysoijien anodiosiin 34 ja ensimmäisen sarjan kennojen katodiosiin syötetään puhdistettua neutraaliliuosta 26.

Tämän sarjan kennoista poistuva köyhtynyt katolyytti 95 syötetään toisen elektrolysoijasarjän katodipiiriin 32. 20 Elektrolyysikennojen tällaisen järjestelyn etuna on, että poistoliuokset on mahdollista erottaa sinkkisulfaatin suhteen niin hyvin kuin mahdollista, samalla minimoimalla käsittelyyn tarvittavan sähköenergian kulutus. Kustakin kennosarjasta poistetut anolyytit 98 ja 25 92 viedään pääprosessin elektrolyysiin.

Seuraavassa taulukossa 2 on esitetty esimerkki sellaisen kahden kennon sarjan toiminnasta, joka käsittää kes-kuskatodiosan ja kaksi ulompaa anodiosaa. Kummankin ken- 23 76839 non elektrodien käyttökelpoinen pinta-ala on 0,275 neliömetriä, ja puhdistettu neutraaliliuos 26 sisältää: Zn : 136 grammaa/litra

Mn : 7 grammaa/litra 5 Mg : 16 grammaa/litra H2S04 : 0,1 N.

T§ylylS]S2_2i_Esimerkkejä_kahden_elektrolYSoijan_ sarjan käytöstä 5? 24 7 6 8 3 9

O O O

. W ro (S

£ CM

S _s__- >1 tr> o m

,Η Σ__CM <M

2 G r- rt S -o — — . —-CQ ri_

G

fi N O CO

«---SC- •H — J* +} h O tn o +j \ W cm ro

>1 tr -H CM

>t M +J w

Hp -P -_ OS >1 O* vo vo KP >1 S H f—i -P -P H --- M (Λ 0 G r* ΓΟΟ G -- S__

HO e Ö3 N

ω x G n n N H H — - (li <#> in co __a.. SP - .

I I <D

C i C -P s vo vo O) 0 :cö H ^ . .

X C ή G____f>

U CO

-A σ> χr Q ^ ·

iH O CN

ro o O Λ cm r-' Q ·

l-t r—I (M

O XT

id A ro cm Q M ·

«—I VO VO

CM

·-> S o o X o o aa xr xr

G

<U

H I

'O cd m in O -P r~

+{ C *2 CM CM

Id H H , .

« ft rt o o -j----- O rt M -n

-P H

^ O rH CM

QJ 10 rl * x H >i

W rH

25 7 6 8 3 9

Esimerkki 3

Sinkkielektrolyysilaitoksessa suoritettiin suurlabora-toriomittakaavainen koejärjestely.

Koejärjestelyyn kuului kolme kennoa, joissa kussakin oli 2 5 aktiivipinta-alaltaan 0,275 m :n katodi, katodidiafrag-makotelo ja kaksi Pb/Ag-anodia.

Katodisinkin tuotanto kennoa kohti oli 3,1 kilogrammaa/ päivä. Ilman että tälle annettaisi rajoittava merkitys, kennoihin syötettiin: 10 - 1,20 litraa tunnissa puhdistettua ZnSO^ liuosta noin pH 4:ssä kennon katodiosaan - 9,0 litraa tunnissa puhdistettua ZnSO^ liuosta noin pH 4:ssä kennon anodiosaan.

Virranvoimakkuus oli 110 ampeeria/tunti.

15 Katodi- ja anodiosien lämpötila oli 38°C.

Edellisillä syöttömäärillä saatiin seuraavat tulokset: katolyytti anolyytti analyysi (N) 0,40 0,40

Zn (S/C) 40 139 20 Katolyytin poistovirtaus oli 0,98 litraa/tunti. Faradi- nen hyötysuhde oli 98 %, kennon terminaalijännite 6,25 volttia.

Sinkkisaostumat olivat tiiviitä ja helppoja irrottaa tukikatodilta. Sinkin lyijysisältö oli alle 10 grammaa/ 25 tonni.

26 7 6 8 3 9

Yhdeksänkään kuukauden keskeytymättömän toiminnan jälkeen samoilla vaihtokudoksilla ja käyttäen samoja syöttö-virtauksia katodi- ja anodiosissa ei ollut mahdollista havaita muutoksia vapaahappokonsentraatioissa tai jän-5 nitteessä.

Esimerkki 4 Käytettiin samaa laitteistoa kuin esimerkissä 3 pitäen kennon anodiosassa korkeampaa lämpötilaa.

Ilman että tälle annettaisiin rajoittava merkitys, ken-10 noihin syötettiin: - 1,20 litraa tunnissa puhdistettua ZnSO^ liuosta noin pH 4:ssä kennon katodiosaan - 3,0 litraa tunnissa puhdistettua ZnSO^ liuosta noin pH 4:ssä kennon anodiosaan.

15 Katodiosan lämpötila oli 42°C. Anodiosan lämpötila oli 62°C.

Edellisillä syöttövirtauksilla ja lämpötiloilla saatiin seuraavat tulokset: i katolyytti anolyytti 20 analyysi (N) 0,55 1,12

Zn (S/C) 41 138

Katolyytin poistovirtaus oli 0,94 litraa/tunti. Faradi-nen hyötysuhde oli 98 %, kennoterminaalijännite oli 5,2 volttia.

25 Sinkkisaostumat olivat tiiviitä ja helppoja poistaa katodilta. Sinkin lyijypitoisuus oli alle 10 grammaa/tonni.

27 7 6 8 3 9

Esimerkki 5 Käytettiin samaa laitteistoa kuin esimerkeissä 3 ja 4 pitäen kennon anodiosassa korkeampaa lämpötilaa, ja syöttäen anodiosaan puhdistetun sinkkisulfaattiliuoksen 5 sijasta vettä.

Ilman että tälle annettaisiin rajoittava merkitys, kennoihin syötettiin: - 1,20 litraa tunnissa puhdistettua ZnSO^ liuosta noin pH 4:ssä kennon katodiosaan 10 - 2,4 litraa tunnissa vettä kennon anodiosaan

Katodiosan lämpötila oli 42°C. Anodiosan lämpötila oli 62°C.

Edellisillä syöttövirtauksilla ja lämpötiloilla saatiin seuraavat tulokset: 15 katolyytti anolyytti analyysi (N) 1,24 1,15

Zn (S/C) 40

Katolyytin poistovirtaus oli 0,9 litraa/tunti. Faradinen hyötysuhde oli 95 %, kennoterminaalijännite 3,8 volttia.

20 Sinkkisaostumat olivat tiiviitä ja helppoja poistaa tuki-katodilta. Sinkin lyijypitoisuus oli alle 10 grammaa/ tonni.

Claims (15)

28 7 6 8 3 9

1. Menetelmä runsaasti talteenotettavan metallin, erityisesti sinkin suolaa sisältävän vesipitoisen liuoksen käsittelemiseksi elektro-elektrodialyysillä, joka liuos käsittää mainitun talteenotettavan metallin poistoliuok-sen ensimmäisestä erottamispiiristä, tunnettu siitä, että elektro-elektrodialyysikennon anodi- ja kato-diosastoja syötetään erikseen, jolloin katodiosastoon syötetystä, runsaasti talteenotettavan metallin suolaa sisältävästä vesipitoisesta liuoksesta erotetaan talteeno-tettava metalli seostamalla se katodille ja jonka katolyy-tin happamuus elektro-elektrodialyysin jälkeen on alle IN, jolloin talteenotettavan metallin suolasta köyhtynyt kato-lyytti saatetaan neutralointikäsittelylle alttiiksi poistoa varten; anodiosastoon syötetään toinen liuos, jonka konsentraatio on alle 0,5N, jolloin anolyytin happamuutta säädetään mainitun toisen liuoksen syöttönopeudella ja sen fysiko-kemiallisella koostumuksella arvoon alle IN, joka anolyytti kierrätetään takaisin mainittuun ensimmäiseen piiriin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että siihen lisäksi kuuluu katolyytin lämpötilan säätö.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että siihen lisäksi kuuluu anolyytin lämpötilan säätö.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siihen lisäksi kuuluu anolyytin uudelleenkierrätye talteenotettavan metallin erotusmenetelmään .

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että talteenotettavan metallin 29 768 3 9 suolan vesiliuos on sinkkisulfaatin puhdistettu neutraali-liuos, jonka pH on suurempi kuin 1,5.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vesiliuoksen erotus suoritetaan elektro-lysoijien sarjassa.

7. Patenttivaatimuksen 5 ja 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sinkkisulfaattiköyhän katolyytin käsittelyprosessiin kuuluu: - neutralointi emäksellä katolyytin erottamiseksi emäksiseksi sinkkisuolaksi ja poistonesteeksi? ja, - emäksisen sinkkihydroksidin tai -sulfaatin palauttaminen erotusmenetelmään.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä; tunnet-t u siitä, että siihen lisäksi kuuluu: - edeltävän neutraloinnin poistonesteen neutralointi noin pH-arvoon 11? ja, - magnesiumia ja mangaania sisältävän sakan erotus.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että siihen lisäksi kuuluu: - mangaanin selektiivinen saostaminen mangaanidioksidiksi hapettamisen jälkeen; - mangaanidioksidin erottaminen, - mangaanidioksidin erottamisesta saadun poistonesteen neutralointi natriumhydroksidilla noin pH-arvoon 11 magnesiumin poistamiseksi - natriumsulfaattia sisältävän poistonesteen palauttaminen, magnesiumhydroksidin erottamisen jälkeen, raudan saostamisvaiheeseen kun menetelmä käsittää raudan poistamisen jarosiitin muodossa.

10. Jonkin patenttivaatimuksista 5-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katolyytin sinkkisulfaatti-konsentraatio on alle 40 g/1 sinkkiä. 76839

11. Jonkin patenttivaatimuksista 5-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää anolyytin ja ka-tolyytin kierrättämisen erikseen suljetuissa piireissä.

12. Jonkin patenttivaatimuksista 5-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää sen että anolyyttiin lisätään elektrolyytin osa, joka on poistettu sinkin elektrolyyttisen erottamisen aikana.

13. Jonkin patenttivaatimuksista 1-Θ mukainen menetelmä käytettynä menetelmässä sinkin erottamiseksi, jonka mukaan - uutetaan pasutettuja sulfidimalmeja sinkkisulfaatti-rikkaan raakauutosliuoksen muodostamiseksi; - puhdistetaan raakauutosliuos sinkkisulfaattirikkaan puhdistetun liuoksen muodostamiseksi; - elektrolysoidaan puhdistettu liuos sinkkisaostumien muodostamiseksi katodille ja sinkkisulfaattiköyhän liuoksen muodostamiseksi; - uudelleenkierrätetään sulfaattiköyhä liuos uutosvai-heeseen, ja - poistopuhdistetaan osa ainakin yhdestä mainituista liuoksista niin että epäpuhtauksien, kuten magnesiumin, jota ei ole erotettu puhdistuksen, elektrolyysin ja saostumisen aikana, konsentraatio ei ylitä ennalta määrättyä kynnysarvoa, tunnettu siitä, että - poisto käsittää puhdistetun sulfaattirikkaan liuoksen osan erottamisen ja sen käsittelemisen elektro-elektrodialyysikennon katodiosastossa, ja - uudelleenkierrätetään käsittelyn aikana saatu anolyyt-tiliuos sinkin talteenottomenetelmään.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puhdistettu sulfaattirikas liuos viedään osaksi katolyyttiosaan ja osaksi anolyyttiosaan, ja katolyyttiosaan viety osa sekoitetaan katolyytin kanssa köyhdyttämisen aikana elektro-elektrodialyysillä. 31 76839

15. Menetelmä talteenottavan metallin suolan sisältävän vesipitoisen liuoksen käsittelmiseksi jonkin patenttivaatimuksista 1-14 mukaisesti, tunnettu siitä, että elektrolyysikenno käsittää membraanin, joka on kiinnitetty seuraavia vaiheita käyttäen: - kostutetaan membraani; - asetetaan membraani tiivistettä vasten suljetun renkaan muodostamiseksi; - kuivataan membraanin se osa, joka on suljettua rengasta rajaavan tiivisteen ulkopuolella, tiivisteen sisäpuolelle sijoittuvan membraanin osan jäädessä kosteaksi; - riisutaan substraatti membraanin kuivasta osasta; ja - liimataan membraanin kuiva osa alustaan.