PL120302B2 - Method of treatment of zinc salts containing spent solutionsovye soli - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 31.05.1983 120302 Int. Cl. C22B 19/26 C01G 9/06 C Z Y 1l L N IA Urzedu Patentowego hlskuj luc-r i| Limm| TwórcywynalaAu: Janusz Stryjewski, Andrzej Bednarek, Leon Forner, Henryk Jurczyk, Zygmunt Morys, Tadeusz Polak Uprawniony z patentu tymczasowego: Huta Metali Niezelaznych, „Szopienice", Katowice-Szopienice, (Polska) Sposób obróbki roztworów odpadowych zawierajacych sole cynku Wynalazek dotyczy sposobu obróbki roztworów odpadowych zawierajacych sole cynku, w szczegól¬ nosci zas roztworów odpadowych, powstajacych w procesie produkcji kadmu na drodze hydrome- talurgicznej.Powstajace w tym procesie roztwory pocementac yjne zawieraja jony cynku i kadmu, w postaci siarcza¬ nów i chlorków, w ilosci 40-70g/l cynku i okolo 0,3g/l kadmu. Obecnosc jonu chlorowego sprawia, ze stosowanie zwyklych sposobów utylizacji tych roztworów jest niemozliwe. Roztwór pocementacyjny jest stosowany, w ograniczonym zakresie, w przewalowym procesie przerobu tlenkowych rud cynkowych, jako nawilzacz wsadu. Odzyskuje sie czesc cynku, lecz do atmosfery trafiaja tlenki siarki i drobnodyspersyjne zwiazki chloru. Inne znane sposoby polegaja na alkalizacji roztworów zawierajacych sole cynku i kadmu za pomoca wapna i wytracaniu wodorotlenku cynku. Metoda ta pozwala na osiagniecie zasadniczego celu tj. nie dopuszcza do zanieczyszczenia odbieralnika scieków szkodliwym dla srodowiska naturalnego cynkiem i kadmem, jednakze duza ilosc wspólstraconego siarczanu wapnia uniemozliwia wykorzystanie tak straco¬ nego cynku w procesach technologicznych. Tak wiec powstajaca mieszanina zwiazków metali stanowi szlam odpadowy, nieprzydatny i trudny do zagospodarowania. W dalszych etapach hydrometalurgicznej produkcji kadmu uzyskuje sie ponadto alkaliczne roztwory przy granulacji zuzla z topienia gabki kadmowej. Roztwory te zawieraja w fazie cieklej 150-250g/l alkaliów, glównie NaOH, a ponadto cynkan sodu, zas w fazie stalej wodorotlenek i siarczek kadmu. Dla czesciowego odzyskania kadmu, roztwory te poddaje sie dekantacji, osad jest wykwaszany zas alkaliczna ciecz trafia do scieków.Tensposób postepowania stosowany w praktyce przemyslowej, uwarunkowany jest brakiem oplacalnych metod przeróbki powstajacych materialów odpado¬ wych. W efekcie traci sie duze ilosci metali zawartych w silnie toksycznych sciekach i odpadach.Celem wynalazku jest odzyskanie cynku i kadmu z roztworów pocementacyjnych, powstajacych w hydrometalurgicznym procesie produkcji kadmu, przy czym uzyskany produkt powinien byc pozbawiony jonu chlorowego, co umozliwi dalsza jego przeróbke znanymi metodami. Ponadto celem wynalazku jest zmniejszenie toksycznosci powstajacych odpadów przemyslowych.Zadanie wytyczone w celu usuniecia podanych niedogodnosci zostalo rozwiazane zgodnie z wynalaz¬ kiem w ten sposób, ze roztwór z cementacji kadmu, zawierajacy 40-70g/l cynku i okolo 0,3g/l kadmu traktuje sie roztworami alkalicznymi zawierajacymi 150-250 g/l NaOH. Korzystniejest stosowac w tym celu alkaliczne roztwory uzyskane przy granulacji zuzla z topienia gabki kadmowej. Proces prowadzi sie miesza¬ jac roztwory w proporcji 75-80g/l NaOH na 65 g cynku zawartego w roztworze. W wyniku reakcji wypadaja / roztworu wodorotlenki cynku i kadmu. Powstajaca zawiesine ogrzewa sie ostra para w zbiorniku cisnienio¬ wym do temperatury powyzej 125°C. korzystnie 130-140°C, utrzymujac ta temperature w ciagu 50-60 minut.- 120302 W miare potrzeby dozuje sie di) /hiornika roztwór NaOH, dla utrzymania pH w zakresie 9,0-9.2. Rozpreza¬ nie zawartosci zbiornika cisnieniowego prowadzi sic znanymi metodami. Powstajacy osad tlenku cynku i wodorotlenku kadmu oddziela sie na prasie filtracyjnej i przemywa woda. Osad ten zawiera powyzej 32(A c\nku (w stosunku do wagi mokrej) i sladowe ilosci chloru i moze stanowic cenny material wsadówv dla procesu elektrolitycznego otrzymywania cynku. Moze byc równiez wykorzystany do produkcji siarczanu cynku.Pr/v klad zastosowania: Do izolowanego cieplnie zbiornika cisnieniowego o pojemnosci 15m* i na cisnienie 4atm podaje sie ok. 8m roztworu odpadowego po cementacji kadmu. Roztwór zawierajacy 50g/l cynku w postaci siarczanu i chlorku cynku podgrzewa sie przeponowo do temperatury 60-80°C. Nastepnie do zbiornika podaje sie ok. 2,46m3 roztworu lugu sodowego zawierajacego ok. 200g/l NaOH. Roztwory podaje sie przy otwartym zaworze odpowietrzajacym. Zawartosc zbiornika ogrzewa sie ostra para o cisnieniu 3,0-4,0atm, poczatkowo przy otwartym zaworze odpowietrzajacym (dla usuniecia powietrza znajdujacego sie w zbiorniku i rozpuszczonego w cieczy), a nastepnie przy zamknietym do uzyskania cisnienia 2,5atm i równowaznej temperatury 138°C (znajdujacy sie w zbiorniku Zn(OH)2*nH20 rozklada sie: Zn(OH)2*nH2 — ZnO + (n + OH2O). Po 50 minutowym okresie pobiera sie próbke (przez chlodniczke) i w wypadku jesli pH jest nizsze od 9,0 koryguje sieje dozujac w znany sposób roztwór NaOH dla utrzymania pH w zakresie 9,0-9,2. Nastepnie roztwór zawarty w zbiorniku rozpreza sie upuszczajac pare do drugiego zbiornika zawierajacego nieogrzany roztwór. W zbiorniku pozostaje zawiesina ZnO i Cd(OHh w roztworze siarczanu i chlorku sodu. Zawiesine te usuwa sie ze zbiornika przetlaczajac ja przy pomocy sprezonego powietrza (o cisnieniu do 3atm) do prasy filtracyjnej. Roztwór wyciekajacy z filtra usuwa sie do scieków (zawiera on ok. 50 g/l Na2S04 i NaCl lacznie). Osad na filtrze przemywa sie ciepla woda do minimalnej zawartosci jonu Cl~ i nastepnie przedmuchem sprezonego powietrza obniza sie jego wilgotnosc.Wilgotny osad przewozi sie w pojemnikach wykorzystujac go jako wsad w produkcji cynku elektrolity¬ cznego. W ivm celu rozpuszcza sie go w. kwasnym elektrolicie splywajacym z wanien az do uzyskania neutralnego roztworu, po czym przylacza sie do produkcyjnych, neutralnych roztworów w fazie przed oczyszczaniem od kadmu. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób obróbki roztworów odpadowych zawierajacych sole cynku, zwlaszcza roztworów powstajacych w procesie produkecji kadmu na drodze hydrometalurgicznej, obejmujaiP^alkalizacje roztworu pocementa- cyjnego, który zawiera siarczany i chlorki cynku oraz kadmu, znamienny tym, ze otrzymana mieszanine roztworów pocementacyjnego i alkalicznego ogrzewa sie w zbiorniku cisnieniowym do temperatury powyzej 125°C, przy czym pH mieszaniny koryguje sie dodatkiem NaOH do wartosci 9,0-9.2, zas powstajacy osad przemywa sie woda, Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz. Cena 100 zl PL