FI83434C - Foerfarande foer behandling av aoterstoder fraon hydrometallurgisk zinkutvinning. - Google Patents

Description

1 83434

Menetelmä sinkin hydrometallurgisessa valmistuksessa syntyvien jäännösten käsittelemiseksi

Keksintö koskee menetelmää sinkin hydrometalurgi-5 seesa valmistuksessa, erityisesti sinkkielektrolyysissä syntyvien jäännösten käsittelemiseksi sinkin elektrolyyttisen valmistuksen yhteydessä.

Hydrometallurgisissa menetelmissä syntyy jäännöksiä, joiden varastointi tuottaa vaikeuksia ja jotka sisäl-10 tävät yhä arvokkaita aineita. Tämä pätee erityisesti sink- kielektrolyysiin. Valmistettaessa elektrolyysiä varten sink-kisulfaattiliuos saadaan ennen raudan saostusta tapahtuvan liuoksen neutraloinnin jälkeen jäännös, joka sisältää sellaisia epäpuhtauksia kuin esimerkiksi Ge, Ga, In, As, Cu, 15 Pb, SiC>2 ja sekä yhä myös Zn:ä. Tämä jäännös on pois tettava prosessista, jotta nämä epäpuhtaudet eivät rikastu sykliin tai jotta saostunut rauta ei kontaminoidu ja sen hyväksikäyttö siten kärsi.

DE-hakemusjulkaisun 2 540 641 perusteella tunnetaan 20 menetelmä, jossa pasutustuotteelle suoritetaan ensin neutraali uuttokäsittely, ZnSO^-liuos johdetaan elektrolyysiin ja uuttojäännökselle suoritetaan kaksivaiheinen kuuma ja hapan uutto. Ensimmäinen kuumauuttovaihde toteutetaan lisäämällä sinkkirikaste pelkistävissä olosuhteissa. Mahdolli-25 sen esineutraloinnin jälkeen tämän ensimmäisen kuumauuton uuttojäännös käsitellään toisessa vaiheessa rikkihappoliuok-sella, joka on huomattavasti väkevämpi kuin ensimmäisen vaiheen rikkihappoliuos. Muuntumaton sinkkisulfidirikaste ja alkuainerikki poistetaan liuoksesta flotaation avulla, 30 ja jäljelle jäävä Pb-jäännös erotetaan. Liuos johdetaan takaisin ensimmäiseen kuumauuttovaiheeseen. Uuttojäännöksestä vapautettu ensimmäisen kuumauuttovaiheen liuos neutraloidaan kalkkikivellä niin, että pHsksi tulee noin 4,5. Tällöin saostuva jäännös koostuu pääasiallisesti CaSO^rstä - · 35 ja sisältää alussa mainittuja epäpuhtauksia, ja se on 2 83434 poistettava syklistä. Jäljelle jäävän liuoksen sisältämä rauta hapetetaan ja saostetaan. Liuos johdetaan takaisin neutraaliin uuttoon.Neutraloinnissa saatava kipsijäännös sisältää runsaasti epäpuhtauksia ja on sen vuoksi huonosti 5 käytettävissä. Varastointi johtaa ympäristön kuormittumiseen. Sitä paitsi se sisältää yhä arvokkaita aineita.

Tämän keksinnön pohjana on ongelma, joka on liittynyt sellaisten, sinkkiä sisältävien aineiden uutosta peräisin olevien jäännösten käsittelemiseen sillä tavalla, 10 että jäljelle ei jää mitään jäännöstä tai jää vain hyvin pieni jäännös ja arvokkaat aineet saadaan talteen mahdollisimman tarkkaan.

Tämän ongelma ratkaistaan keksinnön mukaisesti siten, että 15 a) jäännös uutetaan kennohapolla 50-100°C:n lämpö tilassa, että uuton lopussa vapaan hapon pitoisuus on 10-100 g/1, b) liukenematon osa erotetaan suspensiosta, c) erotettu osa johdetaan sinkkielektrolyysin kuu- 20 maan happamaan uuttovaiheeseen, d) (b):n mukaisesta liuoksesta saostetaan kupari hienorakeista metallista rautaa lisäämällä, e) saostettu kupari erotetaan ja f) 8e):n mukainen nestefaasi johdetaan johonkin rau- 25 tasaostusta edeltävään sinkkielektrolyysin vaiheeseen.

Jäännöksenä tulee ensi sijassa kysymykseen omasta elektrolyyttisestä sinkintuotantoprosessista peräisin oleva jäännös, joka saadaan kuumasta happamasta uutosta peräisin olevan liuoksen ennen raudan saostusta tapahtuvan neut-30 raloinnin jälkeen. Voidaan kuitenkin käyttää myös muiden hydrometallurgisista sinkintuotantoprosesseista peräisin olevia jäännöksiä. Sinkkielektrolyysiprosessista peräisin • oleva jäännös sisältää saostuneita alkuaineita, kuten esimerkiksi Cu:a, In:a, Ge ja Ga:a, ja mahdollisesti liu-35 kenemattomia alkuaineita, kuten esimerkiksi Cu:a, Ag:a,

II

3 83434

Pb:ä ja Zn:ä, samoin kuin A^C^ja ja Si02:a sekä mukaan tarttunutta sulfaattiliuosta. Ennen jälkikäsittelyä jäännöksestä on tarkoituksermukalsta poistaa osa vedestä suo-datuslaitteistojen avulla. Vaiheen (a) mukaisessa happouu-5 tossa käytettävä kennohappo voidaan säätää käyttövesillä sellaiseksi, että jatkuvan uuton lopussa vallitsee vaadittava happopitoisuus. Tämä happopitoisuus tuottaa tulokseksi hyvän laskeutumisen perään kytketyssä, kiinteän aineen ja nesteen erottamiseen tarkoitetussa sakeuttimessa. Tiivis-10 tetty kiintoaine sisältää liukenemattomat aineosat, kuten esimerkiksi Pb:n ja Ag:n, sekä alhaisen happopitoisuuden vallitessa vaikeasti liukenevia aineosia, kuten esimerkiksi sinkkiferriittiä ja osan Cu:sta. Se johdetaan takaisin kuumaan happameen uuttovaiheeseen. Siinä liukenevat aine-15 osat siirtyvät suureksi osaksi liuokseen ja Pb ja Ag rikastuvat liukenemattomassa jäännöksessä ja ne poistetaan. Happamen uuton jälkeisessä kiintoaine-neste-erotuksessa saatavaan liuokseen sekoitetaan edullisesti hienorakeista metallista rautaa. Periaatteessa on myös mahdollista käyt-20 tää kappalemaista rautaromua tai rautapalloja. Rautakanto-aineen valinta määrää kulloinkin tarkoituksenmukaisimman - reaktorityypin: esimerkiksi sekoituslaitteella varustettu säiliö, tärinä- tai heilureaktori,. sementointirumpu tai -suppilo. Metallista rautaa lisäämällä on mahdollista se-·: 25 mentoida Cu happamessa väliaineessa ilman pH:n nostamista ja siihen liittyvää eräiden metallihydroksidien saostumista. Cd:n sementoituminenkin estyy suureksi osaksi. Lisäksi Fe^+ pelkistyy Fe^+:ksi ja Fe^+:n myöhempiä vaiheita häiritsevä vaikutus estyy siten. Metallisena rautana voidaan 30 käyttää esimerkiksi ja kustannuksellisista sekä metallurgisista syistä edullisesti rautasienen valmistuksessa seulan läpäisseitä rakeita tai rautapitoisten kuonien magneettista jaetta. On tarkoituksenmukaista erottaa Cu-sementaat-ti suodatuspuristimessa, pestä se, poistaa siitä vesi ja 35 toimittaa se sitten jatkokäsiteltäväksi. Kuparinpoisto- 2 + 4 83434 käsitelty liuos sisältää tämän jälkeen Zn:n ja Fe :n ohella syöttötasosta riippuen arvometalleja In, Ge ja Ga voimakkaasti kohonneina pitoisuuksina.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa ainakin osas-5 ta (e):n mukaista liuosvirtaa saostetaan alumiini ennen liuoksen syöttämistä vaiheeseen (f). Saostettu alumiini erotetaan ja näin vältetään alumiinin rikastuminen sinkki-elektrolyysissä .

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa alumiini saos-10 tetaan suorittamalla neutralointi pH-arvoon 4,0-5,0, saostunut kiinteä aine erotetaan suodattamalla ja saatava liuos johdetaan vaiheeseen (f). Näin saadaan pieni määrä jäännöstä, johon alumiinisisältö suurelta osin sisältyy. Liuoksen neutralointi voidaan toteuttaa pasutustuotteella, sinkki-15 oksidilla tai kalkilla. Siinä tapauksessa, että neutralointi suoritetaan pasutustuotteella, jäännös sisältää arvometalleina myös lyijyä ja hopeaa ja voidaan käyttää esimerkiksi lyijytehtaassa. Se voidaan kuitenkin myös varastoida. Neutralointitavan määräävät jatkokäsittelytapa ja käsittelyn 20 yhteydessä tapahtuva arvometallien talteenotto. Kiintoaine erotetaan suodattamalla tai sentrifugoimalla ja pestään, ja siitä poistetaan jatkokäsittelyä ajatellen riittävästi vettä. Liuos johdetaan johonkin rautasaostusta edeltävään sinkkielektrolyysin vaiheeseen, edullisesti suoraan rauta-25 saostusvaiheeseen.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa neutralointi tapahtuu 70-95°C:n lämpötilassa ja pH-arvoon 4,0-4,5.

Näin saavutetaan erittäin hyvä saostuminen ja kiintoaine on hyvin erotettavissa suodattamalla tai sentrifugoimalla.

30 Eräässä edullisessa suoritusmuodossa alumiinin saos tus tapahtuu lisäämällä Pb-Ag-jäännöstä ja käsittelemällä autoklaavissa yli 150uC:n, edullisesti 180-210°C:n, lämpötilassa, suspensio johdetaan vaiheeseen (f) ja saostunut alumiini erotetaan yhdessä sinkkielektrolyysin 35 Pb-Ag-jäännöksen kanssa. Alumiini siirtyy näin sinkki- 5 83434 elektrolyysin lyijy-hopeajännökseen, jolloin mitään lisä-jäännöstä ei synny. Lyijy-sinkkijäännös saadaan sitä paitsi konsentroituneessa muodossa. Lyijy-hopeajäännöksen sijasta voidaan alumiinin saostamiseksi lisätä myös lyijy-5 sulfaattia tai maa-alkalimetallisulfaattia. Nämä aineet ovat kuitenkin lisäsaostettavia, ja maa-alkaalimetallisul-faattien tapauksessa jäännökseen joutuu laadultaan vieraita aineita, jotka on käsiteltävä edelleen tai varastointava.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa alumiinin 10 saostus tapahtuu lisäämällä Pb-Ag-jäännöstä ja käsittelemällä autoklaavissa yli 150°C:n, edullisesti 180-210°C:n lämpötilassa, saostunut alumiini erotetaan yhdessä lisätyn Pb-Ag-jäännöksen kanssa ja satava liuos johdetaan vaiheeseen (f). Tällä toimintatavalla on se etu, että suspensiota 15 ei tarvitse johtaa mitään pitkää tietä ja että alumiini saadaan suhteellisen pienenä kiintoainemääränä.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa alumiinin saostus tapahtuu lisäämällä orgaanisia aineita, kuten me-lassia, ja käsittelemällä autoklaavissa yli 150°C:n, 20 edullisesti 180-210°C:n lämpötilassa, saostunut kiintoaine erotetaan ja saatava liuos johdetaan vaiheeseen (f). Tällä toimintatavalla alumiini saadaan tosin yhdessä laadultaan vieraiden aineiden kanssa, mutta se voidaan hyvin varastoida tai myös käsitellä edelleen.

25 Eräässä edullisessa suoritusmuodossa vapaan hapon . pitoisuus vaiheessa (a) on 30-50 g/1 ja lämpötila 70-95°C.

Näin saavutetaan erityisen hyvä erottuminen.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa kiintoainepi-toisuus vaiheessa (a) on 60-150 g/1. Näin saavutetaan hy-30 vät uuttumis- ja erottumisolosuhteet.

Eräässä edulliseesa suoritusmuodossa liukenematon osa erotetaan (b):n mukaisesta suspensiosta polyalkoho-lien tai geletiinin läsnäollessa SiC^m saostamiseksi.

S1O2 siirtyy näin erittäin suureksi osaksi jäännökseen 35 ja saadaan hyvin suodatettavissa olevassa muodossa. Lisäys voidaan suorittaa myös sinkkielektrolyysin kuumassa 6 83434 happam ssa uuttovaiheessa, jolloin Si02 joutuu lyijy-hopea jäännökseen. Tällöin tarvitaan kuitenkin suurempi reagens-sien lisäys.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa (d);n mukai-5 sesti saostettua ja (e):n mukaisesti erotettua kuparise-mentaattia kierrätetään takaisin saostuseäiliöön, kunnes saavutetaan kiintoainepitoisuus 100-300 g/1, ja lämpötila säädetään 70-95°C:ksi. Tämä mahdollistaa kiintoaineen erittäin hyvän erottamisen suodattamalla ja pesun sekä veden 10 poiston siitä.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa (e):n mukaisesti liuoksesta tapahtuvan kuparin erotuksen jälkeen , mutta ennen vaihetta (f) suoritetaan germaniumin, indiu-min ja galliumin erotus. Metallit voidaan ottaa talteen 15 neste-nesteuutolla, ioninvaihdolla tai sopivilla reagens- seilla saostamalla. Germaniumin, indiumin ja galliumin erotus toteutetaan ennen mahdollista alumiinin saostusta. Nämä metallit tai niiden yhdisteet saadaan näin hyvin konsentroituneessa muodossa.

20 Eräässä edullisessa suoritusmuodossa saostunutta alumiinia sisältävästä jäännöksestä otetaan talteen ainakin yksi alkuaineista indium, germanium ja gallium. Talteenotto toteutetaan ylimääräisen uuttovaiheen avulla.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa vaiheessa (a) 25 käytettävä uuttojäännös muodostetaan uuttamalla pasute- tun sinkkirikasteen neutraalista uutosta jäljelle jäänyt jäännös kuumalla happoliuoksella, erottamalla liukenematon osa lyijy-hopeajäännöksenä, edullisesti gelatiinia tai poly-alkoholia samanaikaisesti lisäten, uuttamalla liuos pelkis-30 tävissä olosuhteissa sinkkivälkettä samanaikaisesti lisäten, erottamalla liukenemattomat aineet ja johtamalla ne takaisin pasutukseen, esineutraloimalla liuos pasutustuo-tetta tai uuttojäännöstä lisäten, suorittamalla neutralointi pasutustuotetta lisäten, erottamalla uuttojäännös saos-35 tamalla liuoksesta rauta ja johtamalla liuos takaisin neutraaliin uuttovaiheeseen. Tällä toimintatavalla arvokkaat

II

7 83434 aineet saadaan erittäin pienenä määränä jäännöstä, minkä ansiosta jäännöksen käsittelykustannukset voidaan pitää hyvin pieninä. Käsittelyssä saatava liuos samoin kuin hap-pamen uuton jälkeen saatava kiinteä aine voidaan erittäin 5 edullisesti johtaa takaisin elektrolyyttiseen sinkinvalmis-tusprosessiin eikä koko prosessissa kerry hyväksi käytettäviä jäännöksiä lukuunottamatta mitään jäännöstä, joka olisi varastoitava. Gelatiinin tai polyalkoholin lisäys tuottaa tulokseksi Siedin paremman erottumisen.

10 Eräässä edullisessa suoritusmuodossa esineutraloin- tia seuraava neutralointi tapahtuu pH-arvoon 4,0-5,0.

Näin saavutetaan edulliset olosuhteet jäännöksen saostusta ja erottamista liuoksesta ajatellen, jotka saostus ja erotus tapahtuvat erityisen hyvin pHrssa 4,0-4,5.

15 Eräässä edullisessa suoritusmuodossa raudan saos tus tapahtuu hematiitin muodossa. Näin rauta saostuu muodossa, jossa rautapitoisuus on suuri, joka sisältää vähän sinkkiä ja joka on erittäin edullinen jatkokäsittelyä ajatellen.

20 Eräässä edullisessa suoritusmuodossa erotetulle, kuumassa happameesa uutossa liukenemattomalle osalle suoritetaan ylikuuma hapan uutto kennohapolla 90-130°C:n, edullisesti 95-110°C:n lämpötilassa ja rikkihappopitoi-suuden ollessa 130-160 g/1, edullisesti 140-150 g/1, syöt-25 täen samalla SC^sa; tällöin jäljelle jäävä liukenematon kiintoaine erotetaan ja johdetaan pois lyijy-hopeajäännöksenä ja liuos johdetaan takaisin kuumaan happameen uutto-vaiheeseen. Rauta ja muut alkuaineet liukenevat tällä tavalla paremmin ja lyijy-hopeajäännös sisältää vähemmän 30 rautaa ja näitä alkuaineita.

Keksintöä valaistaan tarkemmin kulkukaavioiden ja suoritusesimerkin avulla.

Kuvio 1 on sinkkielektrolyysin kulkukaavio, jossa jäännöksen keksinnön mukainen käsittely on esitetty kaa-35 vamaisesti pelkästään happouuttona.

8 83434

Kuvio 2 on tämän jäännöksen käsittelyn juoksukaa-vio, jossa on esitetty yksityiskohdat.

Neutraaliin uuttovaiheeseen (1) syötetään pasutus-tuotetta (2)r kennohappoa (3) ja raudan saostuksesta pe-5 räisin olevaa liuosta (4). Sen jälkeen tapahtuu kiintoai neen ja nesteen erotus (5). Ylivirtaus johdetaan uutteen-puhdistusvaiheeseen (6) ja uuttojäännös kuumaan happameen uuttovaiheeseen (7). Uutteenpuhdistuksessa (6) lisätään sinkkipölyä (8). Puhdistettu sinkkisulfaattiliuos johde-10 taan elektrolyysivaiheeseen (9), ja kuparisementaatti (10) kuljetetaan jatkokäsiteltäväksi. Kuuman happamen uuton (7) jälkeen seuraa kiinteän aineen ja nesteen erotus (11) . Ylivirtaus päättyy pelkistysuuttovaiheeseen (12). Kiintoaine johdetaan ylikuumaan happameen uuttovaiheeseen 15 (13), jossa uuttaminen tapahtuu lisäämällä samanaikaisesti kennohappoa (3) ja S02:a (43). Suodatuksen (14) jälkeen lyijy-hopeajäännös (15) kuljetetaan jatkokäsiteltäväksi. Pelkistävä uutto (12) toteutetaan sinkkivälkettä (16) lisäten. Sitä seuraa kiinteän aineen ja nesteen erotus (17). 20 Seuraavan suodatuksen (18) jälkeen rikkijäännös johdetaan takaisin pasutusvaiheeseen. Ylivirtaus kiintoaine-neste-erotuksesta (17) päätyy esineutralointivaiheeseen (19), johon syötetään pasutustuotetta (22) tai neutralointivai-heen (21) jäännöstä (20). Suspensio päätyy neutralointi-25 vaiheeseen (21). Neutralointivaiheeseen (21) syötetään pa sutustuotetta (22). Seuraavan suodatuksen (23) jälkeen osa jäännöksestä (20) syötetään happameen uuttovaiheeseen (24) ja osa esineutralointivaiheeseen (19). Suodos syötetään raudansaostusvaiheeseen (36).

30 Happam n uuttovaiheeseen (24) syötetään kennohap poa (3) ja vettä (25). Kiinteän aineen ja nesteen erotuksen (26) jälkeen ylivirtaus päätyy kuparinsementointivai-heeseen (27) ja kiintoaine johdetaan takaisin kuumaan happameen uuttovaiheeseen (7). Kuparin sementointivaiheessa 35 (27) lisätään hienorakeista metallista rautaa (28).

li 9 83434

Suodatuksessa (29) kuparisementaatti (33) suodatetaan erilleen ja kuljetetaan jatkokäsiteltäväksi. Suodos joko jatkokäsitellään suoraan (katkoviivat) tai johdetaan ensin vaiheeseen (30), jossa Ge, Ga ja In otetaan talteen.

5 Kummassakin tapauksessa suodoksen jatkokäsittely voidaan toteuttaa usealla eri tavalla.

Liuos voidaan johtaa kokonaisuudessaan tai osaksi esineutralointivaiheeseen (19).

Liuos voidaan johtaa kokonaisuudessaan tai osaksi 10 neutralointivaiheeseen (31), johon syötetään pasutustuo-tetta, ZnO:a tai kalkkia (44). Suodatuksen (34) jälkeen Al-pitoinen jäännös (35) kuljetetaan jatkokäsiteltäväksi tai varastoitavaksi ja suodos johdetaan raudansaostusvai-heeseen (36).

15 Liuos voidaan johtaa kokonaisuudessaan tai osaksi alumiininsaostusvaiheeseen (32), johon syötetään osa Pb-Ag-jäännöksestä (15). Sitä seuraavien kiintoaine-neste-erotuk-sen ja suodatuksen (41) jälkeen saostunut alumiini kuljetetaan yhdessä Pb-Ag-jäännöksen kanssa (42) jatkokäsitel-20 täväksi. Suodos johdetaan kuumaan happameen uuttoon (7).

Sen jälkeen kun alumiininsaostusvaiheeseen (32) on lisätty Pb-Ag-jäännös (15), saatava suspensio voidaan johtaa (katkoviiva) sinkkielektrolyysin suodatusvaiheeseen (14), jossa Al-pitoinen Pb-Ag-jäännös sekä pääosa Pb-Ag-jäännök-25 sestä (15) erotetaan.

Sinkkielektrolyysin raudansaostusvaiheeseen (36) johdetaan happea ja höyryä (37). Kiintoaine-neste-erotuk-sen (38) jälkeen ylivirtaus johdetaan neutraaliin uutto-vaiheeseen (1), kiinteä aine johdetaan suodatusvaiheeseen 30 (39) ja hematiittijäännös (40) kuljetetaan jatkokäsiteltä väksi .

Suoritusesimerkki

Sinkkielektrolyysin neutralointivaiheesta peräisin olevaa, suodattamalla erotettua kiintoainetta uutettiin ·' 35 happamessa uutossa kennohapolla 85°C:ssa 1 tunnin ajan sekoittaen samalla. Kennohapon määrä mitoitettiin sellai- ίο 83434 seksi, että happopitoisuudeksi tuli noin 30 g/1. Ennen suodatusta lisättiin 0,1 g polyalkoholia suspensiolitraa kohden. Uuttojäännös erotettiin suodattamalla. Suodokseen sekoitettiin hienorakeista metallista rautaa kuparin saos-5 tamiseksi. Kuparisementaatti erotettiin suodattamalla, ja suodokseen sekoitettiin neutralointivaiheessa 80°C:ssa ja samalla sekoittaen niin paljon pasutustuotetta, että pH-arvoksi tuli 5. Jäännös erotettiin suodattamalla. Sinkkielektrolyysin neutralointivaiheessa saatu kiintoaine: 10 Zn, 30,2 %; Fe, 20,5 % ; pB, 2,6 %; Cu, 3,0 %; Si02, 3,2 %; Al203, 3, 0 %

Uuttojäännös:

Zn, 16,5 %; Fe, 30,3 %; Pb, 8,2; Cu, 0,9 %; SiC>2, 9,8 %; A1203, 2,5 % 15 Uutossa saatu suodos;

Zn, 95 g/1; Fe3+, 10,5 g/1; Fe2 + , 6,8 g/1; Cu, 5,6 g/1; Si02, 0,4 g/1; Al^, 4,5 g/1; H2S04, 34 g/1 Kuparisementaatti:

Cu, 51,5 % ; Fe, 4,4 %; Zn, 3,6 %; Si02, 5,6 %; Al203, 20 2,0%

Kuparin saostuksessa saatu suodos

Zn, 93 g/1; Fe2+, 18,5 g/1, Fe3+, 0,3 g/1; Cu, 0,6 g/1; ;;;; Si02, 0,1 g/1; Al203, 4,5 g/1; H2SC>4, 30 g/1

Neuralointijäännös; . 25 Zn, 28,5 %; Fe, 16,3 %; Pb, 2,5 % ; Cu, 1,9 %; SiC>2, 1,7 %; Al203, 6,5 %

Neutraloinissa saatu suodos;

Zn 116 g/1; Fe2+, 20 g/1; Fe3+, 0,1 g/1; Cu, 0,2 g/1;

Si02, 0,1 g/1; Al2C>3, 0,3 g/1 30 Kuparin sementoinnissa saatuun suodokseen sekoitet tiin kalsiumhydroksidin vesisuspensiota, kunnes pH-arvok-si tuli 4,5. Saostunut epäpuhdas kipsi erotettiin suodatta-maila.

li 11 83434

Kuparin saostuksessa saatu suodos;

Zn, 103 g/1; Fe2+, 21,5 g/1; Fe3+, 0,2 g/1; Cu, 0,1 g/1;

Si02, 0,2 g/1; A1203, 3,9 g/1

Kipsi: 5 Zn, 3,6 % ; Fe, 0,6 %; Cu, 0,1 %; Al203, 4,0 %

Kipsin saostuksessa saatu suodos:

Zn, 105 g/1; Fe2 + , 21 g/1; Fe3 + , 0,1 g/1; Cu 0,1 g/1;

Si02, 0,1 g/1; A1203, 0,2 g/1 2,5 l:aan kuparin sementoinnissa saatua suodosta 10 sekoitettiin autoklaavissa 175 g suodatuskosteata lyijy- hopea jäännöstä. Suspensio kuumennettiin 200°C:seen samalla sekoittaen ja pidettiin tässä lämpötilassa 1 tunnin ajan. Sen jälkeen paine poistettiin jäähdyttämällä ja suspensio suodatettiin. Suodattamalla erotettu kiintoaine sisälsi 15 lähes kaiken liuoksessa aikaisemmin olleen alumiinin. Kuparin saostuksessa saatu suodos:

Zn, 77 g/1; Fe2+, 20,3 g/1; Fe3+, 0,6 g/1; Cu, 0,1 g/1; A1203, 7,6 g/1; H2S04, 34 g/1 Lyijy-hopeajäännös: 20 Pb, 22,5 %; Ag, 0,19 %; Fe, 9,3 %; Zn, 2,5 %; A1203, 2,0 %; Si02, 13,1 %

Alumiinin saostuksessa saatu suodos:

Zn, 73 g/1; Fe2+, 19,8 g/1; Fe3+, 0,4 g/1; Cu, 0,1 g/1; A1203, 0,7 g/1; H2S04, 38 g/1 25 Alumiinisaostusjäännös:

Pb, 19,0 % ; Ag, 0,17 %; Fe, 6,1 %; AljO 10,7 %; Zn 2,3 % Tämän keksinnön etuja ovat se, että sinkkipitois-ten aineiden uutosta peräisin olevat jäännökset voidaan käsitellä pienin kustannuksin niin, että joko mitään edel-30 leen käytettävissä olevaa jäännöstä ei kerry tai kertyy vain hyvin pieni jäännös, ja se, että jäännöksen sisältämät arvokkaat aineet voidaan ottaa talteen pienestä materi-aalimäärästä. Sinkkielektrolyysi voidaan toteuttaa siten myös ilman hyväksi käytettäviksi kelpaamattomien jäännös-35 ten kertymistä.

Claims (17)

1. Menetelmä sinkin hydrometallurgisen talteenoton neutralointi-operaatioissa syntyvien sinkkiä ja muita ar- 5 vokkaita metalleja sisältävien jäännösten käsittelemiseksi, erikoisesti sinkin elektrolyyttisen valmistuksen sinkin talteenoton yhteydessä, tunnettu siitä, että a) jäännös uutetaan kennohapolla 10 - 100 °C:n lämpötilassa siten, että uuton lopussa vapaan hapon pitoisuus 10 on 10 - 100 g/1, b) liukenematon osa erotetaan suspensiosta, c) erotettu osa johdetaan sinkkielektrolyysistä saadulla kuumalla hapolla suoritettavaan uuttovaiheeseen, d) vaiheesta b) saadusta liuoksesta saostetaan ku- 15 pari lisäämällä hienorakeista metallista rautaa, e) saostettu kupari erotetaan, ja f) vaiheesta e) saatu nestefaasi johdetaan johonkin raudansaostusta edeltävään sinkkielektrolyysin vaiheeseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että vaiheesta e) saadun liuosvir-ran ainakin osasta saostetaan alumiini ennen liuoksen johtamista vaiheeseen f).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alumiinin saostus suoritetaan 25 neutraloimalla liuos pH-arvoon 4,0 - 5,0, että saostunut kiintoaine suodatetaan pois ja että saatu liuos johdetaan vaiheeseen f).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neutralointi suoritetaan 70 - 30 95 °C:n lämpötilassa ja pH-arvoon 4,0 - 4,5.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alumiini saostetaan lisäämällä Pb-Ag-jäännöstä ja käsittelemällä autoklaavissa yli 150 °C:n, edullisesti 180 - 210 °C:n lämpötilassa, että suspen- 35 sio johdetaan vaiheeseen f) ja saostunut alumiini erote- II i3 83434 taan yhdessä sinkkielektrolyysistä saadun pB-Ag-jäännöksen kanssa.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alumiinin saostus suoritetaan 5 lisäämällä liuokseen Pb-Ag-jäännöstä ja käsittelemällä autoklaavissa yli 150 °C:n, edullisesti 180 - 210 °C:n lämpötilassa, että saostunut alumiini erotetaan yhdessä lisätyn Pb-Ag-jäännöksen kanssa ja että saatu liuos johdetaan vaiheeseen f).

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alumiinin saostus suoritetaan lisäämällä orgaanisia aineita, kuten melassia, ja käsittelemällä autoklaavissa yli 150 °C:n, edullisesti 180 - 210 °C:n lämpötilassa, että saostunut kiintoaine erotetaan ja 15 että saatu liuos johdetaan vaiheeseen f).

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa a) vapaan hapon pitoisuus on 30 - 50 g/1 ja lämpötila 70 - 95 °C.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen mene- 20 telmä, tunnettu siitä, että vaiheessa a) kiinto- ainepitoisuus on 60 - 150 g/1.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa b) suoritetaan liukenemattoman osan erotus suspensiosta polyalkoho- 25 lien tai gelatiinin läsnäollessa Si02:n saostamiseksi.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa d) saos-tettu ja vaiheessa e) erotettu kuparisaostuma kierrätetään takaisin saostussäiliöön, kunnes kiintoainepitoisuus saa- 30 vuttaa arvon 100 - 300 g/1, ja lämpötila säädetään arvoon 70 - 95 °C.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen e) mukaisesti liuoksesta suoritetun kuparin erotuksen jälkeen, 35 mutta ennen vaihetta f), erotetaan germanium, indium ja gallium. 83434

13. Jonkin patenttivaatimuksen 2-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että saostunutta alumiinia sisältävästä jäännöksestä otetaan talteen vähintään yksi alkuaineista indium, germanium ja gallium.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen me netelmä, tunnettu siitä, että vaiheeseen a) johdettu uuttojäännös saadaan uuttamalla pasutetun sinkkiri-kasteen neutraalista uutosta peräisin oleva jäännös kuumalla hapolla 70 °C:n ja liuoksen kiehumispisteen välillä 10 olevassa lämpötilassa, erottamalla liukenematon osa lyijy-hopea jäännöksenä, edullisesti lisäämällä gelatiinia tai polyalkoholia, uuttamalla pelkistävästi liuos lisäämällä samalla sinkkivälkettä, erottamalla liukenematon materiaali ja johtamalla se takaisin pasutukseen, esineutraloimal-15 la liuos lisäämällä pasutustuotetta tai uuttojäännöstä, suorittamalla neutralointi pasutustuotetta lisäten, erottamalla uuttojäännös, seostamalla liuoksesta rauta ja johtamalla liuos takaisin neutraaliin uuttovaiheeseen.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että esineutralointia seuraava neutralointi suoritetaan pH-arvoon 4,0 - 5,0.

16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rauta saostetaan hema-tiittina.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 14 - 16 mukainen me netelmä, tunnettu siitä, että kuumasta happamesta uutosta saatu liukenematon osa uutetaan ylikuumalla kenno-hapolla 90 - 130 °C:n, edullisesti 95 - 110 °C:n lämpötilassa ja rikkihappopitoisuuden ollessa 130 - 160 g/1, 30 edullisesti 140 - 150 g/1, syöttäen samalla S02:ta, että tällöin jäljelle jäävä liukenematon kiintoaine erotetaan ja johdetaan pois lyijy-hopeajäännöksenä ja että liuos kierrätetään takaisiin kuumaan happameen uuttoon. li is 83434