PL73305B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 10.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 23.12.1974 73305 KI. 40c,l/22 MKP C22dl/22 Twórcywynalazku: Jerzy Wolski, Pawel Kroczek Uprawniony z patentu tymczasowego: Biuro Projektów Przemyslu Metali Niezelaznych „Bipromet", Katowice (Polska) Sposób zapobiegania powstawaniu szlamów anodowych w procesie sporzadzania wodnych roztworów soli, zwlaszcza cynku Przedmiotem wynalazku jest sposób zapobiegania powstawania szlamów anodowych w procesie sporzadza¬ nia wodnych roztworów soli, zwlaszcza cynku.W procesie elektrolitycznego otrzymywania metalu, tlenki metalu sa rozpuszczane w roztworze kwasu siar¬ kowego zgodnie z reakcja MeO + H2S04 = MeS04 + H20 Otrzymany tym sposobem siarczan metalu kierowany jest po oczyszczeniu go ze szkodliwych domieszek do wanien elektrolitycznych, w których droga elektrolizy nastepuje wydzielanie sie metalu na katodzie. W procesie elektrolizy cynku szczególne znaczenie ma oczyszczenie elektrolitu ze zwiazków zelaza, powodujacych korozje cynku katodowego. Celem stracenia zwiazków zelaza wystepujacych pod postacia FeS04, konieczne jest jego utlenienie do Fe+++ za pomoca piroluzytu w mysl reakcji 2FeS04 + Mn02 + 2H2S04 = Fe2(S04)3 + MnS04 + 2H20 a nastepnie po zobojetnieniu, siarczan zelazowy hydrolizuje zgodnie z równaniem Fe2(S04)3 + 3H20 = 2Fe(OH)3 + 3H2S04 w którym równowaga reakcji hydrolizy przesuwa sie w prawo, co powoduje calkowite wytracenie sie zelaza z roztworu do osadu pod postacia Fe(OH)3 gromadzacego sie na dnie zbiornika. Wodorotlenek zelazowy wypa¬ dajac z roztworu, absorbuje na swojej powierzchni jony niektórych pierwiastków szkodliwych dla procesu elek¬ trolizy, glównie arsen, antymon i german. Z podobnym skutkiem stosuje sie nadmanganian potasu do utleniania zwiazków zelaza. Z innych aktywnych utleniaczy znany jest nadtlenek wodoru stosowany do utleniania zanie¬ czyszczen, na przyklad przy produkcji krystalicznego siarczanu cynku.2 73 305 W wyniku utleniania zwiazków zelaza za pomoca piroluzytu lub nadmanganianu potasu w czasie lugowania tlenków cynku, zwiazki manganu zredukowane do siarczanu manganowego wydzielaja sie w procesie elektrolizy cynku pod postacia szlamu, gromadzacego sie na olowianym wylozeniu wanien oraz na calej powierzchni czynnej anod. Powoduje to spadek potencjalu elektrycznego o okolo 0,6 Vna kazdej wannie, oraz koniecznosc usuwania szlamu co 4-8 tygodni.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu utleniania zelaza w wodnym roztworze soli, bez ubocznego wydzielania sie szlamów.Przedstawione zadanie wedlug wynalazku rozwiazano w ten sposób/ze w czasie lugowania tlenków metali w roztworze kwasu siarkowego wprowadza sie do lugownika nadtlenek wodoru.Sposób wedlug wynalazku polegajacy na wprowadzeniu do roztworu nadtlenku wodoru do utleniania zwiazków zelaza dwuwartosciowego, pozwala na wyeliminowanie zródla powstawania szlamów wydzielajacydi sie pod postacia tlenków manganu w procesie elektrolizy.Plynna postac nadtlenkuwodoru umozliwia dokladne dawkowanie obliczonej ilosci utleniacza, proporcjonalnie do ilosci zelaza dwuwartosciowego zawartego w roz¬ tworze. Efektem powyzszego jest usuniecie przyczyn powstawania spiec miedzyelektrodowych oraz zwiazanych z tym strat energii elektrycznej, co umozliwia zmniejszenie osiowego rozstawu elektrod jednoimiennych w wan¬ nie elektrolitycznej do ponizej 60 mm. Odpada równiez koniecznosc czyszczenia wylozenia wanien i elektrod dokonywane dotychczas co 4-8 tygodni, co w konsekwencji zwieksza wydajnosc oraz czas efektywnej pracy oddzialu elektrolizy.Utlenianie zwiazków zelaza w procesie sporzadzania wodnych roztworów soli zwlaszcza cynku wedlug wynalazku podano w przykladzie.Do lugownika zaopatrzonego w wirujace mieszadlo smiglowe wypelnionego rozcienczonym 10—12% kwa¬ sem siarkowym o temperaturze okolo 30°C wsypuje sie tlenki cynku, które reagujac z kwasem siarkowym przechodza do roztworu zgodnie z równaniem ZnO + H2S04 = ZnS04 + H20 Zelazo dwuwartosciowe zawarte we wsadzie przechodzi do roztworu pod postacia siarczanu zelazawego, a po okresleniujego ilosci zostaje utlenione nadtlenkiem wodoru zgodnie z reakcja 2FeS04 + H2S04 + H202 = Fe2(S04)3 + 2H20 W wyniku badan okazalo sie, ze reakcja przebiega nakorzystniej, gdy na 1 kg zelaza w roztworze dodaje sie 0,3 do 0,8 kg nadtlenku wodoru w przeliczeniu na 100% H2 02.Pd przeprowadzonej kontroli stwierdzajacej calkowite przejscie zelaza dwuwartosciowego do trójwartoscio¬ wego przeprowadza sie zobojetnienie roztworu, a w wyniku reakcji hydrolizy siarczanu zelazowego V Fe2(S04)3 + 6H20 = 2Fe(OH)3 + 3H2S04 wodorotlenek zelazowy jako zwiazek nierozpuszczalny przechodzi do osadu, wraz z osadzonymi najego powierz¬ chni jonami pierwiastków niepozadanych w procesie elektrolizy cynku jak arsen, antymon i german. Roztwór siarczanu cynku oczyszczony ze zwiazków zelaza przechodzi nastepnie przez dalsze operacje technologiczne powszechnie znane w procesie elektrolizy cynku PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób zapobiegania powstawaniu szlamów anodowych w procesie sporzadzania wodnych roztworów soli zwlaszcza cynku, znamienny tym, ze w czasie lugowania tlenków metali w roztworze kwasu siarkowego wprowadza sie do lugownika roztwór nadlenku wodoru. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze najednostke wagowa zelaza zawartego w roztworze dodaje sie od 0,3 do 0,8 jednostki wagowej nadtlenku wodoru w przeliczeniu na stuprocentowy H2

02. Piac. Poligraf. UP PRL. zam. 1217/74 naklad 120+18 Cena 10zl PL PL