RU2059006C1 - Способ очистки цинкового сульфатного раствора от примесей - Google Patents
Способ очистки цинкового сульфатного раствора от примесей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2059006C1 RU2059006C1 RU9494006945A RU94006945A RU2059006C1 RU 2059006 C1 RU2059006 C1 RU 2059006C1 RU 9494006945 A RU9494006945 A RU 9494006945A RU 94006945 A RU94006945 A RU 94006945A RU 2059006 C1 RU2059006 C1 RU 2059006C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lead
- solution
- oxidation
- impurities
- zinc sulfate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: металлургия тяжелых цветных металлов, гидрометаллургическая переработка цинковых концентратов. Сущность: для окисления примесей при очистке сульфатного цинкового раствора в качестве окислителя используют диоксидсульфатную фракцию лома кислотных свинцовых аккумуляторов, взятую с 10 - 15 %-ным избытком от теоретически необходимого для окисления примесей, при этом твердую фазу соединений свинца отделяют от очищенного раствора. 1 з. п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к металлургии тяжелых цветных металлов и может найти применение при гидрометаллургической переработке цинковых концентратов.
Известны способы окисления примесей при очистке раствора с применением реагента-окислителя: диоксида марганца (MnO2), кислорода (О2) или перманганата калия (KMnO4) [Основы металлургии, т. II/Под ред. Н.С.Грейвера, М. ГНТИ металлургии, 1962, с.344-346]
Однако кислород недостаточно технически эффективен, а перманганат дорог и дефицитен, поэтому в заводской практике получил широкое применение диоксид марганца [А.С. 1116735, кл. С 22 В 19/22, 04.06.81, З.Г.Салихов. Способ переработки цинковых огарков] Окисление примесей ведется пиролюзитом (марганцевой рудой). Обычно его подают в процесс в виде тонкоизмельченной марганцевой руды (около 40% пиролюзита). Окисление идет по уравнению реакции (1):
MnO2 + 2FeSO4 + 2H2SO4
MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O (1). Закисное железо [Fe (II)] раствора сульфата цинка, полученного при выщелачивании огарка концентрата, окисляется до окисного железа [Fe (III)] что определяет возможность проведения очистки раствора методом гидролиза.
Однако кислород недостаточно технически эффективен, а перманганат дорог и дефицитен, поэтому в заводской практике получил широкое применение диоксид марганца [А.С. 1116735, кл. С 22 В 19/22, 04.06.81, З.Г.Салихов. Способ переработки цинковых огарков] Окисление примесей ведется пиролюзитом (марганцевой рудой). Обычно его подают в процесс в виде тонкоизмельченной марганцевой руды (около 40% пиролюзита). Окисление идет по уравнению реакции (1):
MnO2 + 2FeSO4 + 2H2SO4
MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O (1). Закисное железо [Fe (II)] раствора сульфата цинка, полученного при выщелачивании огарка концентрата, окисляется до окисного железа [Fe (III)] что определяет возможность проведения очистки раствора методом гидролиза.
Недостатком способа (реакция 1) является появление в очищаемом растворе ионов Mn (II), от избытка которых избавляются специальными приемами [Ф.М. Лоскутов. Металлургия свинца и цинка, М. ГНТИ, 1956, с.341-344] В а.с. 1397527 [С 22 В 47/00, 19/26, 30.12.86, Е.Ф.Столбова и др. Способ извлечения марганца из цинксодержащих растворов] раствор обрабатывается аммиаком. Предлагаемая технология достаточно сложна и приводит к дополнительным расходам.
В а.с. 1411348 [Способ очистки цинковых растворов от железа (II) и марганца (II), Е.В.Маргулис, С 22 В 19/26, 08.10.86 г. предлагается в качестве осадителя средний сульфат цинка.
Предложенный реагент не является доступным, так как его нужно специально готовить.
Другим важным препятствием для применения пиролюзита является отсутствие в пределах Российской Федерации богатых месторождений пиролюзита. Импорт руды сильно удорожает производство цинка, поэтому предприняты поиски менее дефицитного и более доступного окислителя.
Наиболее близким к предлагаемому является способ, включающий уменьшение содержания железа и марганца в растворе сульфата цинка с использованием в качестве окислителя окиси свинца (IV) [1]
Недостатком этого способа является необходимость использования специальных электродов, предварительно подвергнутых анодному окислению, что связано и с расходом электроэнергии. Использование этих электродов с диоксидом свинца нецелесообразно при наличии утилизируемого продукта, являющегося электрохимически активным диоксидом свинца и уже поступающего на заводы.
Недостатком этого способа является необходимость использования специальных электродов, предварительно подвергнутых анодному окислению, что связано и с расходом электроэнергии. Использование этих электродов с диоксидом свинца нецелесообразно при наличии утилизируемого продукта, являющегося электрохимически активным диоксидом свинца и уже поступающего на заводы.
Кроме того из теоретической физхимии известно, что скорость взаимодействия твердых веществ прямо пропорциональна поверхности реагирующих веществ. Обеспечить это требование создание развитой поверхности диоксида свинца на электродах технически сложно и дорого, поэтому способ [1] в мировой практике не принят.
Современная технология разделки лома свинцовых аккумуляторов [В.М.Гудкевич и др. Способ переработки лома свинцовых аккумуляторов, М. 1970, ЦИИН ЦМ, 54 с] предусматривает обязательное выделение оксид-сульфатной фракции (ОСФ), которую перерабатывают на металлический свинец. При этом высшая валентность свинца вызывает повышенный удельный расход восстановителя. Частичное восстановление свинца позволяет экономить восстановитель.
В настоящее время доля вторичного свинца в основном за счет лома аккумуляторов превышает 60% и количество диоксида свинца, извлекаемого из лома, значительно повышает потребности для очистки раствора.
Диоксид свинца кристаллический темно-коричневый порошок. Высшая степень окисления свинца (IV) предопределяет его высокие окислительные свойства как элемента 4-й группы системы элементов. Механизм действия его, как окислителя, описывается реакцией (2) [Н.Н.Севрюков и др. Общая металлургия. М. Металлургия, 1976, с.233]
PbO2 + 2FeSO4 + 2H2SO4 PbSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O (2) Электрохимический потенциал процесса:
PbO2 + 4H + 1 + 2e Pb + 2 + 2H2O очень высок (Ео 1,68 В), а потенциал перехода: Fe + 2 le Fe + 3 много меньше (Ео 0,77 В). Реакция протекает очень интенсивно.
PbO2 + 2FeSO4 + 2H2SO4 PbSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O (2) Электрохимический потенциал процесса:
PbO2 + 4H + 1 + 2e Pb + 2 + 2H2O очень высок (Ео 1,68 В), а потенциал перехода: Fe + 2 le Fe + 3 много меньше (Ео 0,77 В). Реакция протекает очень интенсивно.
Все цинковые концентраты обязательно содержат галенит (1-3% Pb), поэтому раствор цинкового сульфата насыщен сульфатом свинца (PbSO4), низкая растворимость (мг/л) которого не вызывает затруднений при электролизе. Высокая концентрация сульфат-иона обеспечивает очень низкую концентрацию свинца в растворе, так как произведение растворимости сульфата свинца ПР 2,2 х 10-8 [Pb + 2] [SO ] Сульфат свинца, вносимый в ОСФ лома или образующийся при реакции (2), не вносит изменений в вещественный состав очищаемого раствора ни качественно, ни количественно.
Целью изобретения является упрощение и удешевление технологии окисления примесей при очистке раствора сульфата цинка.
Цель достигается применением в качестве окислителя оксид-сульфатной фракции лома кислотных свинцовых аккумуляторов, взятой с 10-15%-ным избытком от теоретически необходимой для окисления примесей. Установлено, что величина этого избытка является необходимым условием обеспечения окисления примесей (реакция 2). Увеличение избытка выше 15% ведет к излишнему расходу окислителя. При уменьшении избытка ниже 10% увеличивается время окисления.
Технологическая схема окисления примесей в растворе сульфата цинка по известному способу изменяется только в следующих деталях: замена свинцового электрода со слоем оксида Pb (IV) на диоксид свинца в составе ОСФ лома свинцовых аккумуляторов; отделение сульфата свинца с остатками диоксида свинца от раствора для дальнейшей утилизации получение металлического свинца. Эта операция предотвращает потери соединений свинца.
Применение изобретения осуществляется известными приемами в стандартных аппаратах и оборудовании путем вмешивания предварительно приготовленной пульпы порошкообразного ОСФ в сернокислый раствор сульфата цинка. Удельный расход окислителя зависит от содержания примесей в очищаемом растворе, в основном, закисного железа (реакция 2).
П р и м е р. В лабораторный перемешиватель вливали 1 л раствора от кислого выщелачивания огарка цинкового концентрата состава, г/л: ZnSO4110; Fe 1,5 и подкисленного оборотным электролитом до 20-40 г/л H2SO4. В раствор добавляли оксид-сульфатную фракцию в виде заранее приготовленной пульпы на этих же растворах. Количество ОСФ (100% класса 0,1 мм) подавали с 10 (до 15)% -ным избытком от теоретически необходимого. Вращение мешалки обеспечивало постоянное нахождение частиц во взвешенном состоянии. Поддерживалась температура 40-50оС.
Контроль за окислением Fe (II) в Fe (III) вели аналитически. Содержание в растворе 10-15 мг/л Fe (II) достигалось за 15-20 мин.
Опыты по отстаиванию твердой фазы в очищаемом растворе провели в стеклянных цилиндрах емкостью 1 л, помещенных в водном термостате (30оС). Удельные веса: PbSO4 6,2 г/см3, а PbO2 9,38 г/см3. Основная масса твердого во всех случаях оседала очень быстро 60-75% за 5 мин и 80-95% за 30 мин. Сгущенную пульпу фильтровали и сушили до 8-10% влаги.
Таким образом предлагаемый окислитель, являющийся дешевым утилизируемым продуктом, позволяет в стандартных условиях осуществить очистку раствора цинкового купороса от ряда примесей. Степень экологической защиты, Т.Б. и санитарно-гигиенические нормы остаются на прежнем уровне.
Технико-экономический эффект, который может быть получен организацией-заявителем в результате использования изобретения, заключается в переводе части лома аккумуляторов в разряд реагента, с последующей поставкой его как товарного продукта.
Claims (2)
1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ЦИНКОВОГО СУЛЬФАТНОГО РАСТВОРА ОТ ПРИМЕСЕЙ, включающий их окисление диоксидом свинца в кислой среде, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют диоксидсульфатную фракцию лома кислотных свинцовых аккумуляторов, взятую с 10 15%-ным избытком от теоретически необходимого для окисления примесей.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что от очищенного раствора отделяют твердую фазу свинецсодержащих соединений.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9494006945A RU2059006C1 (ru) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Способ очистки цинкового сульфатного раствора от примесей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9494006945A RU2059006C1 (ru) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Способ очистки цинкового сульфатного раствора от примесей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94006945A RU94006945A (ru) | 1996-01-27 |
RU2059006C1 true RU2059006C1 (ru) | 1996-04-27 |
Family
ID=20152978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9494006945A RU2059006C1 (ru) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Способ очистки цинкового сульфатного раствора от примесей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2059006C1 (ru) |
-
1994
- 1994-02-28 RU RU9494006945A patent/RU2059006C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 759607, кл. C 22B 3/08//C 22B 19:00, 1978. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3933635A (en) | Method for removing soluble selenium from acidic waste water | |
CA2101495C (en) | Recovery of precious metal values from refractory ores | |
JP6125458B2 (ja) | 廃乾電池からの資源の回収方法および分離、回収設備 | |
WO2015162902A1 (ja) | 廃乾電池からの有価成分の回収方法および回収設備 | |
ES8502166A1 (es) | Procedimiento para la recuperacion de zinc a partir de material sulfuroso que contiene zinc | |
US4169053A (en) | Method of treating waste waters containing solid-phase difficultly-soluble compounds | |
US5419882A (en) | Method for the removal of thallium | |
US4030990A (en) | Process for recovering electrolytic copper of high purity by means of reduction electrolysis | |
CN1023694C (zh) | 化学二氧化锰制造方法 | |
CN1030930C (zh) | 用石硫合剂提取金、银的方法 | |
RU2059006C1 (ru) | Способ очистки цинкового сульфатного раствора от примесей | |
JPH01224091A (ja) | シアン化合物を含有する廃棄物の処理方法 | |
WO2001021846A1 (en) | Recovery of metallic lead and salt value from lead ores or from spent lead-acid storage batteries with acetic acid lixiviant | |
CN1288259C (zh) | 一种低品位锌精矿湿法冶炼提取锌、铟的方法 | |
CN213738984U (zh) | 一种去除废水中砷及锑的装置 | |
EP0131470A2 (en) | Zinc electrolyte treatment | |
EA007859B1 (ru) | Способ удаления таллия из цинксодержащего раствора | |
JP3991934B2 (ja) | 黄銅鉱を含む硫化銅鉱から銅を浸出する方法 | |
US2815263A (en) | Treatment of ores and metallurgical products | |
JPS60228627A (ja) | 有価金属の湿式処理におけるフツ素除去方法 | |
CN1970801A (zh) | 一种铁-锌和锰-锌的分离方法 | |
US2863716A (en) | Sulphur dioxide leaching of uranium containing material | |
RU2048550C1 (ru) | Способ переработки мышьяковистых полупродуктов сурьмянистого производства | |
JPH07215703A (ja) | 含セレン酸溶液からセレンを除去する方法 | |
AU677864B2 (en) | Purification of aqueous solutions |