RO122091B1 - Metodă de epurare recuperativă a ionului de zinc, din soluţii reziduale - Google Patents

Metodă de epurare recuperativă a ionului de zinc, din soluţii reziduale Download PDF

Info

Publication number
RO122091B1
RO122091B1 ROA200300310A RO200300310A RO122091B1 RO 122091 B1 RO122091 B1 RO 122091B1 RO A200300310 A ROA200300310 A RO A200300310A RO 200300310 A RO200300310 A RO 200300310A RO 122091 B1 RO122091 B1 RO 122091B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
zinc
concentration
solution
oxalate
temperature
Prior art date
Application number
ROA200300310A
Other languages
English (en)
Inventor
Georgeta Gavriş
Original Assignee
Universitatea Oradea
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universitatea Oradea filed Critical Universitatea Oradea
Priority to ROA200300310A priority Critical patent/RO122091B1/ro
Publication of RO122091B1 publication Critical patent/RO122091B1/ro

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de epurare recuperativă a ionului de zinc, din soluţii reziduale. Procedeul conform invenţiei constă în aceea că ionul de zinc este extras, într-o primă fază, sub formă de oxalat de zinc dihidrat, în următoarele condiţii optime de reacţie: concentraţia molară a zincului în soluţia reziduală > 0,03, pH-ul soluţiei = 5, acid oxalic în exces > 60% şi temperatura de reacţie de 20°C; după care, prin descompunerea termică a oxalatului de zinc rezultat, la o temperatură de 340...370°C, se obţine oxidul de zinc.

Description

Invenția se referă la o metodă de epurare recuperativă a ionului de zinc din soluții reziduale, întrucât de pe platformele industriale actuale, în special industria electrotehnică, construcții de mașini, navală, ramuri ale industriilor miniere de extracție, lacuri, vopsele, celuloză și hârtie, mase plastice, până la sintezele organice a căror procesare reclamă compuși de zinc, zincul și combinațiile lui, în special sărurile, oxizii, carbonații, reprezintă materie primă importantă în tehnologiile amintite, materie pentru care se pune problema recuperării avansate, reîntoarcerea în fluxul tehnologic, stocarea temporară sau alte metode de rentabilizare a proceselor industriale.
Se cunosc diferite metode și procedee de extragere a ionului de zinc bivalent din soluții reziduale, prin precipitare chimică, în forme amorfe, cu agenți de precipitare clasici Na2CO3, NaOH, Ca(OH)2, cu sau fără coagulare și floculare chimică, de exemplu: săruri de aluminiu și săruri de fier. Concentrațiile obișnuite de zinc bivalent, provenite din operațiile de spălare, în general, nu depășesc valori de 2...30 mg Zn27dm3, ceea ce permite abordarea tratării acestor ape prin metodele cunoscute: neutralizarea chimică cu precipitare, coagularea, filtrarea, schimbul ionic.
Dezavantajele soluțiilor cunoscute sunt legate de starea amorfă, neuniformitatea compozițională a formelor extrase, volumul mare al precipitatului chiar la timpul optim de decantare, viteza redusă la filtrare și spălare a precipitatului, instabilitatea chimică la agenți atmosferici cu trecere în forme solubile poluante.
Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, se referă la stabilirea condițiilor optime ale epurării soluțiilor reziduale conținând compuși cu zinc, în scopul valorificării zincului concomitent cu rezolvarea problemelor ecologice de protecție a mediului înconjurător.
Metoda de epurare recuperativă a ionului de zinc din soluțiile reziduale, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că soluțiile apoase cu o concetrație a ionului de zinc cuprinsă între 0,033 și 0,1 M sunt tratate la temperatura de 20°C, sub agitare mecanică, timp de 10 min, cu o soluție de acid oxalic de concentrație 0,5 M, în exces de 100% față de necesarul stoichiometric al reacției de precipitare dintre cationul de zinc și anionul oxalat, la un pH cuprins în intervalul de pH=4+5, obținându-se, după decantare, filtrare, spălare cu apă distilată și uscare la temperatura mediului, oxalat de zinc dihidrat, la un randament cuprins între 96,97 și 99,5%.
Oxalatul dezincdihidrat rezultat este supus descompunerii termice joase, la o temperatură cuprinsă între 340 și 370’C, pentru a se obține oxid de zinc.
Metoda conform invenției prezintă următoarele avantaje:
- viteze de decantare, filtrare și spălare mari;
- volum considerabil redus al precipitatului,
- rezultă o puritate înaltă a produsului;
- formă cristalină a produsului final;
- stabilitate chimică la agenți atmosferici (umiditate, căldură, lumină, bioxid de carbon).
Sedau, în continuare, exemple de realizarea invenției, în legătură cu fig. 1. 5, care reprezintă:
- fig. 1, dependența gradului de extragere de pH-ul masei de reacție;
- fig. 2, dependența gradului de extragere de excesul de acid oxalic;
- fig. 3, dependența gradului de extragere de concentrația soluției;
- fig. 4, dependența gradului de extragere de concentrația zincului în soluție la diferite temperaturi;
- fig. 5, curbele TG, DTG, DTA și T pentru oxalatul de zinc.
RO 122091 Β1
Soluțiile reziduale provenite din procesele de zincare acidă au un conținut mediu de 1 circa 6,3 gr Zn/dm3. Experimentele s-au efectuat pe soluții de sulfat de zinc de concentrații determinate, respectiv 0,01 * 0,1 M. Ca reactant s-a folosit o soluție de acid oxalic 0,5 M. 3 Conținutul de zinc din ape s-a determinat complexonometric (titrare cu C,,, 0,05 M în prezența de eriocrom negru T, la pH = 10) și prin absorbție atomică. 5
Pentru absorbție atomică s-a folosit spectrofotometrul de absorbție atomică tip AAS
Karl Zeiss Jena. 7
Soluția de sulfat de zinc s-a tratat cu o soluție de acid oxalic 0,5 M, sub agitare continuă, la pH bine determinat, cu un raport bine definit zinc/acid oxalic, la temperatură și 9 concentrații determinate.
Precipitatul format, spălat și uscat, a fost supus analizei chimice, termogravimetrice 11 și termodiferențiale pe un derivatograf tip Paulik Paulik Erdely.
Experimentele au urmărit influența diferiților parametri ai procesului (pH -ul masei de 13 reacție, doza de acid oxalic, concentrația zincului, temperatură) asupra gradului de extragere a zincului. Procesul are la bază reacția: 15
Zn2+ + C2O42’ + 2H2O = ZnC2O4 · 2H2O 1
Datele experimentale privind influența pH -ului masei de reacție asupra gradului de 17 extragere a zincului sunt redate în tabelul 1 și fig. 1.
Din tabelul 1 rezultă dependența gradului de extragere de pH-ul masei de reacție la 19 un exces de 10% acid oxalic, la t=20°C, timp de reacție 10 min, concentrația zincului 0,1 M.
Tabelul 1
Nr. crt. PH a, % Nr. crt. pH a, %
1 1 95,29 6 3,5 97,25
2 1,5 95,68 7 4 97,67
3 2 96,08 8 4,5 97,67
4 2,5 96,48 9 5 97,67
5 3 96,88
Din fig. 1 rezultă că gradul de extragere a zincului crește odată cu mărirea pH-ului 29 până la pH=4 și apoi rămâne constant. Prin urmare, se poate considera pH-ul optim al procesului pH>4.31
Datele experimentale referitoare la doză - excesul de acid oxalic sunt redate în tabelul 2 și fig. 2.33
Din tabelul 2 rezultă dependența gradului de extragere de excesul de acid oxalic, la temperatura de 20°C și timp de reacție 10 min, la pH=4,5, concentrația zincului 0,1 M.35
Tabelul 2
Nr. crt. Exces, % a, % Nr. crt. Exces, % a, %
1 10 97,67 5 60 98,41
2 20 97,83 6 80 98,61
3 30 98,02 7 100 98,67
4 40 98,21 8 120 98,67
RO 122091 Β1 în fig. 2, datele experimentale arată că gradul de extragere a zincului crește în mică măsură cu mărirea excesului de acid oxalic și tinde la o valoare constantă la un exces de peste 100%. Excesul optim poate fi considerat >60%.
Datele experimentale referitoare la influența concentrației zincului din soluție asupra gradului de extragere a zincului sunt redate în tabelul 3 și fig. 3.
Din tabelul 3 rezultă dependența gradului de extragere a zincului de concentrația acestuia în soluție la 20°C, timp de reacție 10 min, la pH=5.
Tabelul 3
Nr. crt. C[M] a, % Nr. crt. C[M] a, %
1 0,01 91,19 4 0,033 96,97
2 0,0166 93,74 5 0,05 97,55
3 0,025 94,66 6 0,1 98,67
Din fig. 3 rezultă că gradul de extragere a zincului crește brusc cu concentrația acestuia în soluție, până la o concentrație de circa 0,033 M, după care tinde spre o valoare constantă, deci metoda este eficientă la concentrații ale zincului în soluții reziduale mai mari de 0,03 M.
Datele experimentale privind influența temperaturii asupra gradului de extragere a zincului la diferite concentrații sunt redate în tabelele 4 și 5, respectiv în fig. 4.
Din tabelul 4 rezultă dependența gradului de extragere a zincului de concentrația sa în soluție la temperatura de 70°C, pH=4,5 și timp de reacție 10 min.
Tabelul 4
Nr. crt. C[M] a, % Nr. crt. C[M] a, %
1 0,01 92,14 4 0,033 97,24
2 0,0166 94,94 5 0,05 98
3 0,025 96,49 6 0,1 99,50
în fig. 4 sunt redate curbele dependenței gradului de extragere a zincului de concentrația sa din soluție. Curbele au aceeași alură. Pentru aceeași concentrație, gradul de extragere este mai mare când temperatura este mai ridicată. Creșterea este relativ mică, de circa 1 %, ceea ce nu justifică din punct de vedere economic conducerea procesului la temperaturi mai ridicate.
Prin urmare, se poate considera temperatura optimă a procesului 20°C.
Experimentele au permis să se stabilească următoarele condiții optime ale metodei de epurare recuperativă a zincului: pH=5, excesul de acid oxalic >60%, concentrația zincului în soluție >0,03 M, temperatura 20°C, când se realizează un grad de extragere de 99,5%.
Oxalatul de zinc obținut, spălat și uscat, s-a dizolvat în HCI de concentrație 18%. în soluția obținută, zincul s-a determinat complexonometric, la pH=5, mediu acetat, indicator PAN, folosind complexon III 0,01 M și gravimetric cu (NH4)2HPO4 soluție 10%, sub formă de pirofosfat de zinc, Zn2P2O7.
Oxalatul s-a determinat prin metoda permanganometrică. Datele obținute asupra compoziției chimice a oxalatului de zinc sunt redate în tabelul 5.
RO 122091 Β1
Tabelul 5 1
Nr. Zn, % c2o4 2- % H2O cr, %
1 34,3482 46,3844 19,2674
2 34,3451 46,4021 19,2528
3 34,3454 46,4200 19,2346
Media 34,3462 46,4021 19,2516
Din aceste date rezultă că oxalatul de zinc se prezintă în formă de dihidrat.7
Derivatograma oxalatului de zinc obținut este prezentată în fig. 5, în care:
- TG reprezintă variația greutății probei analiză, cu temperatura T;9
- DGT reprezintă derivata funcției TG;
- DTA reprezintă derivata efectului termic A, cu temperatura T.11
Oxalatul de zinc are formula chimică ZnC2O4 · 2H2O, ceea ce este confirmat și de analiza chimică.13
Produsul pierde apa de cristalizare (ΔιίίΗ2Ο=19%) în intervalul de temperatură 100...140°C, iar în intervalul de temperatură 34O...37O°C, se descompune în oxid de zinc, 15 conform reacției:
t
ZnC2O4 - ZnO + CO2 + CO 17
Conținutul de oxid de zinc teoretic este același cu cel obținut practic, respectiv 43%.
Oxidul de zinc astfel obținut se folosește pentru industria de pigmenți, la prepararea 19 sărurilor de zinc sau drept catalizator în procesele chimice.

Claims (2)

  1. Revendicări
    1. Metodă de epurare recuperativă a ionului de zinc, din soluții reziduale apoase conținând compuși de zinc, caracterizată prin aceea că soluțiile apoase cu o concentrație a 25 ionului de zinc cuprinsă între 0,033 și 0,1 M sunt tratate la temperatura de 20°C, sub agitare mecanică, timp de 10 min, cu o soluție de acid oxalic de concentrație 0,5 M, în exces de 27 100% față de necesarul stoichiometric al reacției de precipitare dintre cationul de zinc și anionul oxalat, la un pH cuprins în intervalul de pH=4*5, obținându-se, după decantare, 29 filtrare, spălare cu apă distilată și uscare la temperatura mediului, oxalat de zinc dihidrat, la un randament cuprins între 96,97 și 99,5%. 31
  2. 2. Metodă conform revendicării 1, caraterizată prin aceea că oxalatul de zinc dihidrat rezultat este supus descompunerii termice joase, la o temperatură cuprinsă între 340 33 și 370°C, pentru a se obține oxid de zinc.
ROA200300310A 2003-04-10 2003-04-10 Metodă de epurare recuperativă a ionului de zinc, din soluţii reziduale RO122091B1 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA200300310A RO122091B1 (ro) 2003-04-10 2003-04-10 Metodă de epurare recuperativă a ionului de zinc, din soluţii reziduale

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA200300310A RO122091B1 (ro) 2003-04-10 2003-04-10 Metodă de epurare recuperativă a ionului de zinc, din soluţii reziduale

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO122091B1 true RO122091B1 (ro) 2008-12-30

Family

ID=40229599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA200300310A RO122091B1 (ro) 2003-04-10 2003-04-10 Metodă de epurare recuperativă a ionului de zinc, din soluţii reziduale

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO122091B1 (ro)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101344158B1 (ko) 황산 망간 일수화물의 제조방법
FI73402C (fi) Foerfarande foer framstaellning av basiskt aluminium(iii)sulfat.
CN111039448A (zh) 臭氧去除酸性溶液中锰杂质的方法
CN1335263A (zh) 用碳化法从高镁锂比盐湖卤水中分离镁锂制取碳酸锂的方法
US4822575A (en) Process for the purification of zirconium compounds
SU1447273A3 (ru) Способ получени раствора сульфата марганца
CN107934993B (zh) 一种利用含铬芒硝制备无水硫酸钠的方法
CN102992387A (zh) 一种高效除去铜盐中铁离子杂质的方法
CA1160425A (en) Preparation of dihydroxyaluminium sodium carbonate
CN101712483A (zh) 基准试剂碳酸钙的制备方法
RU2348716C1 (ru) Способ извлечения ванадия
Heller The Color of Electrolytic Caustic Liquor
CN112408425A (zh) 一种硫氰酸亚铜的制备方法
RO122092B1 (ro) Metodă de epurare recuperativă a ionului de cobalt, din soluţii reziduale
RU1787943C (ru) Способ получени оксида меди
JPS596814B2 (ja) 溶融鉄合金精錬スラグを原料としたバナジウム化合物の製造方法
RO122089B1 (ro) Metodă de epurare recuperativă a ionului de cupru, din soluţii reziduale
RO128731B1 (ro) Metodă de recuperare a ionului de plumb din soluţii reziduale apoase
KR20110067091A (ko) 수산화 알루미늄겔 입자 및 그 제조 방법
CN102259895A (zh) 一种从栲胶法脱硫废液中提取硫氰酸亚铜和硫氰酸钠的方法
RO122090B1 (ro) Metodă de epurare recuperativă a ionului de nichel, din soluţii reziduale
US1413720A (en) Process of producing alumina poor in iron
RU2532189C1 (ru) Способ получения чистого карбоната кальция
RU2155638C1 (ru) Способ переработки отработанных ванадиевых катализаторов (овк) сернокислотного производства
SU1724585A1 (ru) Способ получени гидроксида железа /III/