RU2259347C1 - Method of production of zinc oxalate dihydrate - Google Patents

Method of production of zinc oxalate dihydrate Download PDF

Info

Publication number
RU2259347C1
RU2259347C1 RU2003134090/04A RU2003134090A RU2259347C1 RU 2259347 C1 RU2259347 C1 RU 2259347C1 RU 2003134090/04 A RU2003134090/04 A RU 2003134090/04A RU 2003134090 A RU2003134090 A RU 2003134090A RU 2259347 C1 RU2259347 C1 RU 2259347C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxalate
zinc
solution
chloride
containing zinc
Prior art date
Application number
RU2003134090/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003134090A (en
Inventor
Е.Г. Афонин (RU)
Е.Г. Афонин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств"
Priority to RU2003134090/04A priority Critical patent/RU2259347C1/en
Publication of RU2003134090A publication Critical patent/RU2003134090A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2259347C1 publication Critical patent/RU2259347C1/en

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: updating of process of production of zinc oxalate dihydrate.
SUBSTANCE: product obtained by this method may be used as pigment for production of catalysts of synthesis of inorganic and organic substances, manufacture of ceramic articles and production of oxide and other compounds of zinc. Proposed method includes preparation of reaction solution containing zinc (II) and oxalate, crystallization of target product, separation of sediment from solution and drying the sediment; reaction solution is prepared by mixing the solution of zinc plating process and oxalate-containing reagent; use is made of used solution of zinc plating process and reaction solution containing zinc (II) and oxalate at mole ratio of 1.0: (0.8-3.0) is prepared.
EFFECT: low cost of process at retained purity; possibility of utilization of toxic waste of zinc plating process.
12 cl, 7 ex

Description

Изобретение относится к области химической технологии органических соединений, в частности к способу получения дигидрата оксалата цинка, который может быть использован в качестве пигмента, для получения катализаторов, керамических материалов, оксида цинка и других соединений цинка.The invention relates to the field of chemical technology of organic compounds, in particular to a method for producing zinc oxalate dihydrate, which can be used as a pigment, for the preparation of catalysts, ceramic materials, zinc oxide and other zinc compounds.

Известен электрохимический способ получения оксалата цинка, состоящий в анодном растворении металлического цинка в водном растворе щавелевой кислоты при температуре 60-70°С (Авторское свидетельство СССР №1100824, кл. С 07 С 55/07, С 25 В 3/12, С 07 F 3/06, опубл. 2003). Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на реагент - металлический цинк и дополнительных затрат на электроэнергию.A known electrochemical method for producing zinc oxalate, consisting in the anodic dissolution of metallic zinc in an aqueous solution of oxalic acid at a temperature of 60-70 ° C (USSR Author's Certificate No. 1100824, class C 07 C 55/07, C 25 V 3/12, C 07 F 3/06, publ. 2003). The disadvantage of this method is the need for additional costs for the reagent - zinc metal and additional costs for electricity.

Известен химический способ получения кристаллогидрата оксалата цинка, основанный на реакции ацетата цинка со щавелевой кислотой (Патент России №2206508, кл. С 01 G 9/02, опубл. 2003).A known chemical method for producing crystalline zinc oxalate hydrate, based on the reaction of zinc acetate with oxalic acid (Russian Patent No. 2206508, CL 01 G 9/02, publ. 2003).

Известен способ получения дигидрата оксалата цинка, состоящий в приготовлении реакционного раствора, содержащего соль цинка и оксалат, с последующей кристаллизацией продукта (Реми Г. Курс неорганической химии. Т.2. - М.: Мир, 1974, С.442).A known method of producing zinc oxalate dihydrate, which consists in the preparation of a reaction solution containing zinc salt and oxalate, followed by crystallization of the product (Remy G. Course of inorganic chemistry. T.2. - M .: Mir, 1974, S.442).

Известен способ получения дигидрата оксалата цинка путем его кристаллизации из водного раствора, содержащего хлорид цинка и щавелевую кислоту или оксалат натрия (Кузьмина И.П., Никитенко В.А. Окись цинка. Получение и оптические свойства. - М.: Наука, 1984, С. 10).A known method of producing zinc oxalate dihydrate by crystallization from an aqueous solution containing zinc chloride and oxalic acid or sodium oxalate (Kuzmina I.P., Nikitenko V.A. Zinc oxide. Production and optical properties. - M .: Nauka, 1984, S. 10).

Известен способ получения дигидрата оксалата цинка путем кристаллизации из водного раствора, содержащего сульфат цинка и оксалат натрия, при комнатной температуре (Корниенко В.П.//Украинский химический журнал, 1957, Т.23, №2, С. 159). В этом способе реагенты взяты в мольном соотношении сульфат цинка: оксалат натрия, равном 1,0: 1,0.A known method of producing zinc oxalate dihydrate by crystallization from an aqueous solution containing zinc sulfate and sodium oxalate at room temperature (V.P. Kornienko // Ukrainian Chemical Journal, 1957, V.23, No. 2, S. 159). In this method, the reagents are taken in a molar ratio of zinc sulfate: sodium oxalate equal to 1.0: 1.0.

Известен способ получения дигидрата оксалата цинка, включающий приготовление реакционного раствора, содержащего цинк(II) и щавелевую кислоту, кристаллизацию продукта при комнатной температуре, отделение осадка от раствора фильтрованием (Deyrieux R., Berro Ch., Peneloux Ay/Bulletin de la Societe Chimique de France, 1973, №1, P.25). Для приготовления реакционного раствора в этом способе используют соль цинка.A known method of producing zinc oxalate dihydrate, comprising preparing a reaction solution containing zinc (II) and oxalic acid, crystallizing the product at room temperature, separating the precipitate from the solution by filtration (Deyrieux R., Berro Ch., Peneloux Ay / Bulletin de la Societe Chimique de France, 1973, No. 1, P.25). To prepare the reaction solution in this method, a zinc salt is used.

Также известен способ получения дигидрата оксалата цинка, включающий приготовление реакционного раствора, содержащего цинк(II) и оксалат, кристаллизацию продукта, отделение осадка от раствора и высушивание осадка (Весновский Б.Н.//Журнал неорганической химии. 1976. Т.21. №10. С.2651). В указанном способе реакционный раствор готовят путем смешивания водных растворов сульфата цинка и оксалата натрия с концентрациями по 1 моль/л каждый при комнатной температуре.Also known is a method of producing zinc oxalate dihydrate, including preparing a reaction solution containing zinc (II) and oxalate, crystallizing the product, separating the precipitate from the solution and drying the precipitate (Vesnovsky B.N. // Journal of Inorganic Chemistry. 1976. V.21. No. 10. S. 2651). In this method, the reaction solution is prepared by mixing aqueous solutions of zinc sulfate and sodium oxalate with concentrations of 1 mol / l each at room temperature.

Недостатком описанных выше химических способов получения дигидрата оксалата цинка является необходимость дополнительных затрат на реагент - соль цинка.The disadvantage of the above chemical methods for producing zinc oxalate dihydrate is the need for additional costs for the reagent - zinc salt.

Известен способ получения дигидрата оксалата цинка, включающий приготовление реакционного раствора, содержащего цинк(II) и оксалат, кристаллизацию продукта, отделение осадка от раствора (Анорганикум (под ред. Кольдица Л.) Т.2. - М.: Мир, 1984, С.590). Реакционный раствор готовят путем прибавления нагретого до 70°С водного раствора реагента - оксалата аммония - с концентрацией 1 моль/л к нагретому до той же температуры водному раствору хлорида цинка с концентрацией 1 моль/л. Реакционный раствор содержит цинк(II) и оксалат в мольном соотношении, равном 1,1:1,0. Осадок отделяют от раствора фильтрованием на нутч-фильтре при пониженном давлении. Способ позволяет получить чистый дигидрат оксалата цинка состава ZnC2O4·2H2O с высоким выходом. Недостатком способа является необходимость дополнительных затрат на нагревание растворов и на реагент - хлорид цинка.A known method of producing zinc oxalate dihydrate, including the preparation of a reaction solution containing zinc (II) and oxalate, crystallization of the product, separation of the precipitate from the solution (Anorganicum (edited by Colditz L.) T.2. - M .: Mir, 1984, C .590). The reaction solution is prepared by adding a 1 mol / L concentration of an aqueous solution of a reagent — ammonium oxalate — heated to 70 ° C to a 1 mol / L concentration of an aqueous solution of zinc chloride heated to the same temperature. The reaction solution contains zinc (II) and oxalate in a molar ratio of 1.1: 1.0. The precipitate was separated from the solution by filtration on a suction filter under reduced pressure. The method allows to obtain pure zinc oxalate dihydrate of the composition ZnC 2 O 4 · 2H 2 O in high yield. The disadvantage of this method is the need for additional costs for heating the solutions and the reagent is zinc chloride.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ осаждения ионов цинка с образованием осадка оксалата цинка, включающий приготовление реакционного раствора, содержащего цинк(II) и оксалат аммония, кристаллизацию оксалата цинка, отделение осадка от раствора (Jackson J.L. US 3887445, кл. С 23b 5/10, С 23b 5/12, В 01d 9/00, опубл. 1975). В способе по прототипу реакционный раствор готовят путем добавления моногидрата оксалата аммония или композиции дигидрата щавелевой кислоты и гидроксида аммония (мольное соотношение веществ в композиции 1:2) к раствору гальванического цинкования. Способ основан на следующих реакциях:Closest to the claimed invention is a method of deposition of zinc ions with the formation of a precipitate of zinc oxalate, comprising preparing a reaction solution containing zinc (II) and ammonium oxalate, crystallization of zinc oxalate, separating the precipitate from the solution (Jackson JL US 3887445, class C 23b 5 / 10, C 23b 5/12, B 01d 9/00, publ. 1975). In the prototype method, a reaction solution is prepared by adding ammonium oxalate monohydrate or a composition of oxalic acid dihydrate and ammonium hydroxide (molar ratio of substances in the composition 1: 2) to a galvanizing solution. The method is based on the following reactions:

Figure 00000001
Figure 00000001

Реакционный раствор содержит цинк(II) и оксалат в мольном соотношении примерно 1,0:0,53 (соответствует стехиометрическому по отношению к избыточному количеству цинка(II), которое следует осадить в форме оксалата). Способ по прототипу имеет ряд недостатков, препятствующих получению технического результата, который обеспечивается заявленным изобретением. Целевой продукт загрязнен адсорбированными жирами, маслами и продуктами электрохимического распада осветляющих добавок, что мешает его дальнейшему использованию без дополнительной очистки. Степень осаждения цинка(П) из раствора составляет примерно 55%, что не позволяет осуществить глубокую очистку отработанного раствора цинкования от ионов цинка. Способ по прототипу предусматривает осаждение ионов цинка из растворов цинкования, содержащих хлорид цинка, хлорид аммония и имеющих рН от 4,0 до 7,5, но не позволяет получать дигидрат оксалата цинка путем переработки отработанных растворов цинкования с высоким содержанием минеральных кислот или щелочей.The reaction solution contains zinc (II) and oxalate in a molar ratio of about 1.0: 0.53 (corresponding to stoichiometric with respect to the excess amount of zinc (II), which should be precipitated in the form of oxalate). The prototype method has several disadvantages that impede the obtaining of a technical result, which is ensured by the claimed invention. The target product is contaminated with adsorbed fats, oils and products of electrochemical decay of clarifying additives, which interferes with its further use without further purification. The degree of deposition of zinc (P) from the solution is approximately 55%, which does not allow for deep cleaning of the spent zinc solution from zinc ions. The prototype method involves the deposition of zinc ions from zinc solutions containing zinc chloride, ammonium chloride and having a pH from 4.0 to 7.5, but does not allow to obtain zinc oxalate dihydrate by processing spent zinc solutions with a high content of mineral acids or alkalis.

При создании заявленного изобретения ставилась задача снизить материальные затраты на получение дигидрата оксалата цинка, повысить чистоту и выход целевого продукта, расширить ассортимент цинксодержащих отходов гальванического производства, применяемых для получения дигидрата оксалата цинка, повысить степень выделения ионов цинка из отработанных растворов гальванического цинкования.When creating the claimed invention, the task was to reduce the material costs of obtaining zinc oxalate dihydrate, to increase the purity and yield of the target product, to expand the assortment of zinc-containing wastes of galvanic production used to obtain zinc oxalate dihydrate, to increase the degree of release of zinc ions from spent galvanizing solutions.

Поставленная задача решается тем, что способ получения дигидрата оксалата цинка включает приготовление реакционного раствора, содержащего цинк(II) и оксалат, кристаллизацию целевого продукта, отделение осадка от раствора и высушивание осадка, причем реакционный раствор готовят смешиванием раствора гальванического цинкования и реагента, содержащего оксалат. Новым в этом способе является то, что используют отработанный раствор гальванического цинкования и готовят реакционный раствор, содержащий цинк(II) и оксалат в мольном соотношении 1,0:(0,8-3,0). В качестве отработанного раствора гальванического цинкования желательно использовать раствор, содержащий сульфат цинка, серную кислоту, или раствор, содержащий сульфат цинка, сульфат натрия, сульфат алюминия, или раствор, содержащий сульфат цинка, хлорид аммония, поверхностно-активные вещества, борную кислоту, или раствор, содержащий хлорид цинка, хлорид аммония, поверхностно-активные вещества, уротропин, ацетат аммония, или раствор, содержащий цинк(II), гидроксид натрия, поверхностно-активные вещества. В качестве реагента предпочтительно использовать щавелевую кислоту, оксалат натрия, оксалат калия или оксалат аммония или их водные растворы с массовой долей от 5 до 50%. В качестве реагента желательно использовать отходы производства, содержащие щавелевую кислоту, оксалат натрия, оксалат калия или оксалат аммония. Желательно готовить реакционный раствор с рН от 0,5 до 8,5.The problem is solved in that the method of producing zinc oxalate dihydrate includes the preparation of a reaction solution containing zinc (II) and oxalate, crystallization of the target product, separation of the precipitate from the solution and drying of the precipitate, the reaction solution being prepared by mixing a galvanizing solution and an oxalate-containing reagent. New in this method is that a used galvanic galvanizing solution is used and a reaction solution is prepared containing zinc (II) and oxalate in a molar ratio of 1.0: (0.8-3.0). As a spent galvanizing solution, it is desirable to use a solution containing zinc sulfate, sulfuric acid, or a solution containing zinc sulfate, sodium sulfate, aluminum sulfate, or a solution containing zinc sulfate, ammonium chloride, surfactants, boric acid, or a solution containing zinc chloride, ammonium chloride, surfactants, urotropin, ammonium acetate, or a solution containing zinc (II), sodium hydroxide, surfactants. As a reagent, it is preferable to use oxalic acid, sodium oxalate, potassium oxalate or ammonium oxalate or their aqueous solutions with a mass fraction of from 5 to 50%. As a reagent, it is desirable to use production waste containing oxalic acid, sodium oxalate, potassium oxalate or ammonium oxalate. It is advisable to prepare a reaction solution with a pH of from 0.5 to 8.5.

Способ получения дигидрата оксалата цинка заключается в приготовлении реакционного раствора путем смешивания отработанного раствора гальванического цинкования, содержащего цинк(II), и реагента, содержащего щавелевую кислоту или оксалат, в количестве, обеспечивающем мольное соотношение цинк(II): оксалат, равное 1,0: (0,8-3,0), корректировании (при необходимости) значения рН реакционного раствора, кристаллизации дигидрата оксалата цинка, отделении осадка от раствора, промывании (при необходимости) осадка растворителем и высушивании осадка.A method of producing zinc oxalate dihydrate is to prepare a reaction solution by mixing the spent galvanizing solution containing zinc (II) and a reagent containing oxalic acid or oxalate in an amount providing a molar ratio of zinc (II): oxalate equal to 1.0: (0.8-3.0), adjusting (if necessary) the pH of the reaction solution, crystallizing zinc oxalate dihydrate, separating the precipitate from the solution, washing (if necessary) the precipitate with a solvent and drying the precipitate.

Способ получения дигидрата оксалата цинка основан на реакциях, например:The method for producing zinc oxalate dihydrate is based on reactions, for example:

Figure 00000002
Figure 00000002

В заявленном способе для получения дигидрата оксалата цинка в качестве цинксодержащего реагента желательно использовать отработанные растворы сернокислого, аммиакатного, аммиакатно-уротропинового, щелочного цинкатного гальванического цинкования углеродистой, нержавеющей стали и чугуна, содержащие соль цинка, серную кислоту, гидроксид натрия, хлорид аммония, уротропин и некоторые другие вещества (ГОСТ 9.305-84 Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получения покрытий. - М.: Из-во стандартов, 1988, С.45-52; ОСТ 107.460092.001-86. Покрытая металлические и неметаллические неорганические. Типовые технологические процессы. Книга 1. -М.: Из-во стандартов, 1986, С.47-51), имеющие состав, например:In the inventive method for producing zinc oxalate dihydrate as a zinc-containing reagent, it is desirable to use spent solutions of sulfate, ammonia, ammonia-urotropine, alkaline zinc zinc plating of carbon, stainless steel and cast iron containing zinc salt, sulfuric acid, sodium hydroxide, ammonium chloride and ammonium chloride some other substances (GOST 9.305-84 Metallic and non-metallic inorganic coatings. Operations of technological processes for producing coatings. - M .: Iz-in stan Dartov, 1988, P.45-52; OST 107.460092.001-86. Coated metallic and nonmetallic inorganic. Typical technological processes. Book 1.-M .: Iz-in standards, 1986, P.47-51), having the composition , eg:

Сульфат цинка гептагидратZinc Sulfate Heptahydrate 250-400 г/л250-400 g / l Серная кислотаSulfuric acid 80-100 г/л80-100 g / l

илиor

Сульфат цинка гептагидратZinc Sulfate Heptahydrate 200-250 г/л200-250 g / l Сульфат натрияSodium sulfate 50-100 г/л50-100 g / l Сульфат алюминияAluminum sulphate 20-30 г/л20-30 g / l ДекстринDextrin 8-10 г/л,8-10 g / l

илиor

Хлорид цинкаZinc chloride 15-35 г/л15-35 g / l Хлорид аммонияAmmonium chloride 200-300 г/л200-300 g / l Борная кислотаBoric acid 25-30 г/л25-30 g / l Клей мездровыйGlue glue 1-2 г/л,1-2 g / l

илиor

Хлорид цинкаZinc chloride 55-70 г/л55-70 g / l Хлорид аммонияAmmonium chloride 200-220 г/л200-220 g / l Диспергатор НФ 6-8 г/лDispersant NF 6-8 g / l Препарат ОС-20The drug OS-20 4-5 г/л4-5 g / l УротропинUrotropin 20-25 г/л20-25 g / l Ацетат аммонияAmmonium acetate 80-100 г/л.80-100 g / l.

Для получения дигидрата оксалата цинка в качестве цинксодержащего реагента также можно использовать отработанный раствор щелочного цинкования стали, содержащий цинк(II), гидроксид натрия и поверхностно-активные вещества, имеющие состав, например:To obtain zinc oxalate dihydrate as a zinc-containing reagent, you can also use the spent alkaline galvanizing solution of steel containing zinc (II), sodium hydroxide and surfactants having the composition, for example:

Оксид цинкаZinc oxide 10-17 г/л10-17 g / l Гидроксид натрияSodium hydroxide 90-120 г/л90-120 g / l Блескообразующие добавки НБЦ-0, НБЦ-КBrightening additives NBC-0, NBC-K 8-12 г/л8-12 g / l

илиor

Оксид цинкаZinc oxide 10-20 г/л10-20 g / l Гидроксид натрияSodium hydroxide 130-150 г/л130-150 g / l ПолиэтиленаминPolyethyleneamine 1-3 г/л1-3 g / l ТиомочевинаThiourea 0,8-1 г/л.0.8-1 g / l.

Для получения дигидрата оксалата цинка в качестве цинксодержащего реагента нежелательно использовать отработанные растворы гальванического цинкования стали, содержащие цианид натрия, так как в этом случае возникает опасность выделения в атмосферу высокотоксичного цианистого водорода.To obtain zinc oxalate dihydrate as a zinc-containing reagent, it is undesirable to use spent galvanic steel galvanizing solutions containing sodium cyanide, since in this case there is a danger of the release of highly toxic hydrogen cyanide into the atmosphere.

Для получения дигидрата оксалата цинка в качестве реагента, содержащего оксалат, используют реактивы, выпускаемые химической промышленностью и имеющие невысокую стоимость: щавелевую кислоту Н2С2O4·2Н2O ГОСТ 22180-76 или ее растворимые в воде соли: оксалат натрия Na2С2O4 ГОСТ 5839-77, оксалат калия К2С2O4·Н2O ГОСТ 5868-78, оксалат аммония (NH4)2C2O4·H2O ГОСТ 5718-78. Кроме того, можно использовать некоторые отходы химического и гальванического производств, содержащие щавелевую кислоту и растворимые в воде оксалаты.To obtain zinc oxalate dihydrate as an oxalate-containing reagent, reagents manufactured by the chemical industry and having a low cost are used: oxalic acid Н 2 С 2 O 4 · 2Н 2 O GOST 22180-76 or its water-soluble salts: sodium oxalate Na 2 С 2 O 4 GOST 5839-77, potassium oxalate К 2 С 2 O 4 · Н 2 O GOST 5868-78, ammonium oxalate (NH 4 ) 2 C 2 O 4 · H 2 O GOST 5718-78. In addition, some chemical and galvanic waste products containing oxalic acid and water-soluble oxalates can be used.

Таким образом, заявленный способ позволяет получать дигидрат оксалата цинка с использованием доступных и недорогих реактивов и одновременно утилизировать отходы гальванического и химического производств.Thus, the claimed method allows to obtain zinc oxalate dihydrate using affordable and inexpensive reagents and at the same time to utilize galvanic and chemical waste.

Для получения дигидрата оксалата цинка с высоким выходом в реакционном растворе желательно устанавливать определенное мольное соотношение цинк(II): оксалат. Из растворов, в которых на 1,0 моль цинка(II) приходится менее 0,8 моля оксалата, дигидрат оксалата цинка выделяется с выходом менее 60%, и продукт может быть загрязнен основным сульфатом или основным хлоридом цинка. Из растворов, в которых на 1,0 моль цинка(II) приходится 1,0 или более молей оксалата, выделяется чистый дигидрат оксалата цинка с высоким выходом по цинку(II), однако при большом избытке оксалат расходуется непроизводительно, так как не вызывает увеличения выхода продукта, а, напротив, снижает выход продукта из-за образования растворимых оксалатных комплексов цинка(II). Исходя из этого, для получения дигидрата оксалата цинка с высоким выходом желательно готовить реакционный раствор, содержащий цинк(II) и оксалат в мольном соотношении 1,0:(0,8-3,0). Желаемое мольное соотношение цинк(II): оксалат в реакционном растворе устанавливают путем прибавления к отработанному раствору гальванического цинкования, рассчитанного по результатам анализа этого раствора на цинк(II) количества щавелевой кислоты, оксалата натрия, оксалата калия, оксалата аммония или их водных растворов с массовой долей от 5 до 50%.To obtain zinc oxalate dihydrate in high yield in the reaction solution, it is desirable to establish a specific molar ratio of zinc (II): oxalate. Of solutions in which 1.0 mol of zinc (II) accounts for less than 0.8 mol of oxalate, zinc oxalate dihydrate is isolated in less than 60% yield, and the product may be contaminated with basic sulfate or basic zinc chloride. Of the solutions in which 1.0 mol of zinc (II) accounts for 1.0 or more moles of oxalate, pure zinc oxalate dihydrate is released with a high yield of zinc (II), however, with a large excess, oxalate is consumed unproductively, since it does not cause an increase the yield of the product, but, on the contrary, reduces the yield of the product due to the formation of soluble zinc (II) oxalate complexes. Based on this, to obtain zinc oxalate dihydrate in high yield, it is desirable to prepare a reaction solution containing zinc (II) and oxalate in a molar ratio of 1.0: (0.8-3.0). The desired molar ratio of zinc (II): oxalate in the reaction solution is established by adding to the spent galvanizing solution calculated by analyzing this solution for zinc (II) the amount of oxalic acid, sodium oxalate, potassium oxalate, ammonium oxalate or their mass aqueous solutions shares from 5 to 50%.

Для получения дигидрата оксалата цинка с высоким выходом желательно устанавливать в реакционном растворе определенное значение рН. Дигидрат оксалата цинка плохо растворяется в воде (Реми Г. Курс неорганической химии. Т.2. - М.: Мир, 1974, С.442), но его растворимость резко возрастает при подкислении раствора:To obtain zinc oxalate dihydrate in high yield, it is desirable to set a certain pH value in the reaction solution. Zinc oxalate dihydrate is poorly soluble in water (Remy G. The course of inorganic chemistry. T.2. - M .: Mir, 1974, P.442), but its solubility increases sharply when the solution is acidified:

Figure 00000003
Figure 00000003

В щелочной среде дигидрат оксалата цинка из раствора не выделяется, так как цинк(II) связан в гидроксокомплекс:In an alkaline medium, zinc oxalate dihydrate is not released from the solution, since zinc (II) is bound to the hydroxocomplex:

Figure 00000004
Figure 00000004

либо, при наличии в растворе аммиака или солей аммония, - в аммиачный комплекс:or, in the presence of ammonia or ammonium salts in the solution, into the ammonia complex:

Figure 00000005
Figure 00000005

Исходя из этого, для получения дигидрата оксалата цинка с высоким выходом желательно готовить реакционный раствор с рН от 0,5 до 8,5. Требуемое значение рН реакционного раствора можно установить добавлением либо оснований (гидроксид натрия, гидроксид калия, раствор аммиака), либо сильных минеральных кислот (соляной, серной, азотной).Based on this, to obtain zinc oxalate dihydrate in high yield, it is desirable to prepare a reaction solution with a pH from 0.5 to 8.5. The required pH of the reaction solution can be set by adding either bases (sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia solution) or strong mineral acids (hydrochloric, sulfuric, nitric).

Пример 1.Example 1

К 10 мл отработанного раствора сернокислого цинкования стали с концентрацией цинка(II) 80,4 г/л, серной кислоты 89,7 г/л при перемешивании прибавляют сначала раствор 1,92 г моногидрата оксалата аммония ГОСТ 5712-78 марки «чда» в 9 мл нагретой до 80°С воды, затем прибавляют по каплям 25%-ный водный раствор аммиака ГОСТ 3760-79 марки «чда» до достижения рН 3,2. Через 3 суток осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают на фильтре сначала водой, затем ацетоном. Осадок высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 93,1%.To 10 ml of the spent solution of zinc sulphate of steel with a concentration of zinc (II) 80.4 g / l, sulfuric acid 89.7 g / l, with stirring, first add a solution of 1.92 g of ammonium oxalate monohydrate GOST 5712-78 grade 9 ml of water heated to 80 ° C, then a 25% aqueous solution of ammonia GOST 3760-79 grade “chda” is added dropwise until a pH of 3.2 is reached. After 3 days, the precipitate was filtered on a POR 40 glass filter under reduced pressure, washed on the filter with water first, then with acetone. The precipitate is dried in air at room temperature to constant weight. Yield 93.1%.

Найдено, %: Zn - 34,7; С2O42- - 46,0.Found,%: Zn - 34.7; C 2 O 4 2- - 46.0.

Вычислено для ZnC2O4·2H2O, %: Zn - 34,52, С2O42- - 46,46.Calculated for ZnC 2 O 4 · 2H 2 O,%: Zn - 34.52, С 2 O 4 2- - 46.46.

Пример 2.Example 2

К 100 мл отработанного раствора аммиакатного цинкования стали с концентрацией цинка(II) 9,7 г/л, хлорида аммония 240 г/л, борной кислоты 26 г/л, мездрового клея 1,7 г/л при перемешивании прибавляют раствор 2,06 г дигидрата щавелевой кислоты ГОСТ 22180-76 марки «хч» в 5 мл нагретой до 90°С воды. К полученному раствору прибавляют порциями по 0,5 мл 20%-ный водный раствор гидроксида натрия до достижения рН 3,7. Через 1 сутки осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 96,9%.A solution of 2.06 is added to 100 ml of the spent solution of ammonia galvanizing steel with a concentration of zinc (II) of 9.7 g / l, ammonium chloride 240 g / l, boric acid 26 g / l, and glue-free glue 1.7 g / l. g oxalic acid dihydrate GOST 22180-76 grade "hch" in 5 ml of water heated to 90 ° C. To the resulting solution was added in portions of 0.5 ml of a 20% aqueous solution of sodium hydroxide until a pH of 3.7 was reached. After 1 day, the precipitate was filtered on a POR 40 glass filter under reduced pressure, washed with water and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 96.9%.

Найдено, %: Zn - 34,6; С2O42- - 46,3.Found,%: Zn - 34.6; C 2 O 4 2- - 46.3.

Пример 3.Example 3

К 100 мл отработанного раствора аммиакатно-уротропинового цинкования стали с концентрацией цинка(II) 36,6 г/л, хлорида аммония 205 г/л, уротропина 26 г/л, ацетата аммония 84 г/л, диспергатора НФ 6,5 г/л, препарата ОС-20 4 г/л прибавляют сначала 100 мл воды, затем при перемешивании прибавляют 72 мл 8,0%-ного водного раствора щавелевой кислоты ГОСТ 22180-76 марки «чда» и при перемешивании по каплям прибавляют концентрированную серную кислоту ГОСТ 4204-77 марки «чда» до достижения рН 1,4. Раствор оставляют на 3 суток для кристаллизации. Выпавший осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают сначала водой, затем ацетоном и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 92,0%.To 100 ml of the spent solution of ammonia-urotropin galvanizing of steel with a concentration of zinc (II) 36.6 g / l, ammonium chloride 205 g / l, urotropin 26 g / l, ammonium acetate 84 g / l, dispersant NF 6.5 g / l, OS-20 preparation 4 g / l first add 100 ml of water, then 72 ml of an 8.0% aqueous solution of oxalic acid GOST 22180-76 grade “chda” are added with stirring and concentrated sulfuric acid GOST is added dropwise with stirring 4204-77 of the grade “chda” until a pH of 1.4 is reached. The solution is left for 3 days for crystallization. The precipitate formed is filtered off on a POR 40 glass filter under reduced pressure, washed first with water, then with acetone and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 92.0%.

Найдено, %: Zn - 34,4; С2O42- - 46,2.Found,%: Zn - 34.4; C 2 O 4 2- - 46.2.

Пример 4.Example 4

К 100 мл отработанного раствора цинкования чугуна с концентрацией цинка(II) 57,6 г/л, хлорида калия 190 г/л, борной кислоты 15 г/л, блескообразующей добавки Лимеда 3 г/л при перемешивании прибавляют раствор 22,2 дигидрата щавелевой кислоты ГОСТ 22180-76 марки «чда» в 100 мл нагретой до 50°С воды. Через 20 часов осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 16 при пониженном давлении, промывают водой и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 87,7%.A solution of 22.2 oxalic dihydrate is added to 100 ml of the spent solution of galvanizing cast iron with a concentration of zinc (II) of 57.6 g / l, potassium chloride 190 g / l, boric acid 15 g / l, brightening additive Limeda 3 g / l acid GOST 22180-76 of the "chda" brand in 100 ml of water heated to 50 ° С. After 20 hours, the precipitate was filtered on a POR 16 glass filter under reduced pressure, washed with water and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 87.7%.

Найдено, %: Zn - 34,2; С2O42- - 46,1.Found,%: Zn - 34.2; C 2 O 4 2- - 46.1.

Пример 5.Example 5

К 50 мл отработанного раствора цинкования стали с концентрацией сульфата цинка 112 г/л, сульфата натрия 55 г/л, сульфата алюминия 20 г/л, декстрина 8,5 г/л при перемешивании прибавляют сначала раствор 7,67 г моногидрата оксалата калия ГОСТ 5868-78 марки «ч» в 100 мл воды, затем при перемешивании по каплям прибавляют концентрированную азотную кислоту ГОСТ 4461-77 марки «ч» до достижения рН 3,2. Через 5 часов выпавший осадок отфильтровывают на стеклянном фильтре ПОР 40 при пониженном давлении, промывают сначала раствором азотной кислоты с концентрацией 0,01 моль/л, затем водой и окончательно ацетоном. Осадок высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 97,3%.To 50 ml of the spent solution of galvanizing steel with a concentration of zinc sulfate 112 g / l, sodium sulfate 55 g / l, aluminum sulfate 20 g / l, dextrin 8.5 g / l, with a stir, first add a solution of 7.67 g of potassium oxalate monohydrate GOST 5868-78 of the brand “h” in 100 ml of water, then concentrated nitric acid GOST 4461-77 of the brand “h” is added dropwise with stirring until a pH of 3.2 is reached. After 5 hours, the precipitate formed is filtered off on a POR 40 glass filter under reduced pressure, washed first with a solution of nitric acid with a concentration of 0.01 mol / L, then with water and finally with acetone. The precipitate is dried in air at room temperature to constant weight. Yield 97.3%.

Найдено, %:Zn - 34,0; С2O42- - 46,0.Found,%: Zn - 34.0; C 2 O 4 2- - 46.0.

Пример 6.Example 6

100 мл отработанного раствора цинкования стали с концентрацией цинка 26,4 г/л, хлорида калия 200 г/л, борной кислоты 12 г/л смешивают со 100 мл отработанного раствора анодного окисления алюминия с концентрацией щавелевой кислоты 45 г/л, серной кислоты 8 г/л, алюминия 3 г/л. К полученному раствору при перемешивании прибавляют порциями по 0,5 мл 15%-ный водный раствор гидроксида натрия до достижения рН 2,3. Раствор оставляют для кристаллизации на 2 суток. Выпавший осадок отфильтровывают через стеклянный фильтр ПОР 40 при пониженном давлении, промывают сначала водой, затем этанолом и высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 94,2%.100 ml of the spent solution of galvanizing steel with a concentration of zinc of 26.4 g / l, potassium chloride 200 g / l, boric acid 12 g / l is mixed with 100 ml of the spent solution of anodic oxidation of aluminum with a concentration of oxalic acid 45 g / l, sulfuric acid 8 g / l, aluminum 3 g / l. To the resulting solution, with the addition of 0.5 ml, 15% aqueous sodium hydroxide solution is added in portions of 0.5 ml until a pH of 2.3 is reached. The solution is left to crystallize for 2 days. The precipitate formed is filtered through a POR 40 glass filter under reduced pressure, washed first with water, then with ethanol and dried in air at room temperature to constant weight. Yield 94.2%.

Найдено, %: Zn - 34,6; С2O42- - 46,0.Found,%: Zn - 34.6; C 2 O4 2- - 46.0.

Пример 7.Example 7

К 50 мл отработанного раствора щелочного цинкования стали с концентрацией цинка(II) 12,1 г/л, гидроксида натрия 140 г/л, блескообразующих добавок НБЦ-0, НБЦ-К 9 г/л при перемешивании прибавляют раствор 1,28 г дигидрата щавелевой кислоты ГОСТ 22180-76 марки «ч» в 13 мл воды. К полученному раствору при перемешивании по каплям прибавляют концентрированную серную кислоту ГОСТ 4204-77 марки «ч» до достижения рН 2,6, затем прибавляют 40 мл воды. Через 1 сутки осадок отфильтровывают через бумажный фильтр «синяя лента», промывают водой до отрицательной реакции промывных вод на сульфат-ионы. Осадок высушивают на воздухе при комнатной температуре до постоянной массы. Выход 97,9%.To 50 ml of the spent alkaline galvanizing solution of steel with a concentration of zinc (II) 12.1 g / l, sodium hydroxide 140 g / l, bright-forming additives NBC-0, NBC-K 9 g / l, a solution of 1.28 g of dihydrate is added with stirring GOST 22180-76 oxalic acid grade “h” in 13 ml of water. Concentrated sulfuric acid GOST 4204-77 grade “h” is added dropwise to the resulting solution with stirring until a pH of 2.6 is reached, then 40 ml of water are added. After 1 day, the precipitate is filtered through a blue ribbon paper filter, washed with water until the washings react negatively to sulfate ions. The precipitate is dried in air at room temperature to constant weight. Yield 97.9%.

Найдено, %:Zn - 35,1; С2O42- - 45,9.Found,%: Zn - 35.1; C 2 O 4 2- - 45.9.

Полученный в примерах 1-7 дигидрат оксалата цинка представляет собой бесцветное мелкокристаллическое вещество, плохо растворимое в воде, этаноле, ацетоне, уксусной кислоте, растворимое в водных растворах аммиака и сильных минеральных кислот.Obtained in examples 1-7, zinc oxalate dihydrate is a colorless crystalline substance, poorly soluble in water, ethanol, acetone, acetic acid, soluble in aqueous solutions of ammonia and strong mineral acids.

Как видно из приведенных примеров, заявленный способ позволяет получить с высоким выходом дигидрат оксалата цинка, состав которого точно соответствует химической формуле ZnC2O4·2H2O. Снижение материальных затрат на получение дигидрата оксалата цинка достигается за счет использования в качестве источника цинка(II) отработанных растворов гальванического цинкования различного состава, в том числе сернокислого цинкования и щелочного цинкования, и проведения процесса при оптимальном значении рН и мольном соотношении реагентов. Заявленный способ позволяет осуществить эффективную очистку от цинка(II) отработанных растворов гальванического цинкования, защитить окружающую среду от токсичных отходов гальванического производства.As can be seen from the above examples, the claimed method allows to obtain in high yield zinc oxalate dihydrate, the composition of which exactly corresponds to the chemical formula ZnC 2 O 4 · 2H 2 O. The material costs of obtaining zinc oxalate dihydrate are achieved by using zinc as a source (II ) spent galvanizing solutions of various compositions, including zinc sulfate and alkaline galvanizing, and the process at the optimum pH value and molar ratio of reagents. The claimed method allows for the effective cleaning of zinc (II) from spent galvanic galvanizing solutions, to protect the environment from toxic waste from galvanic production.

Claims (12)

1. Способ получения дигидрата оксалата цинка, включающий приготовление реакционного раствора, содержащего цинк (II) и оксалат, кристаллизацию целевого продукта, отделение осадка от раствора и высушивание осадка, причем реакционный раствор готовят смешиванием раствора гальванического цинкования и реагента, содержащего оксалат, отличающийся тем, что используют отработанный раствор гальванического цинкования и готовят реакционный раствор, содержащий цинк (II) и оксалат в мольном соотношении 1,0:(0,8-3,0).1. A method of producing zinc oxalate dihydrate, comprising preparing a reaction solution containing zinc (II) and oxalate, crystallization of the target product, separating the precipitate from the solution and drying the precipitate, the reaction solution being prepared by mixing a galvanic galvanizing solution and a reagent containing oxalate, characterized in that they use the spent galvanizing solution and prepare a reaction solution containing zinc (II) and oxalate in a molar ratio of 1.0: (0.8-3.0). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отработанного раствора гальванического цинкования используют раствор, содержащий сульфат цинка, серную кислоту.2. The method according to claim 1, characterized in that the solution containing zinc sulfate, sulfuric acid is used as the spent galvanizing solution. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отработанного раствора гальванического цинкования используют раствор, содержащий сульфат цинка, сульфат натрия, сульфат алюминия.3. The method according to claim 1, characterized in that the solution containing zinc sulfate, sodium sulfate, aluminum sulfate is used as a waste galvanic galvanizing solution. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отработанного раствора гальванического цинкования используют раствор, содержащий сульфат цинка, хлорид аммония или хлорид калия, поверхностно-активные вещества, борную кислоту.4. The method according to claim 1, characterized in that the solution containing zinc sulfate, ammonium chloride or potassium chloride, surfactants, boric acid is used as the spent galvanizing solution. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отработанного раствора гальванического цинкования используют раствор, содержащий хлорид цинка, хлорид аммония или хлорид калия, поверхностно-активные вещества.5. The method according to claim 1, characterized in that as the spent galvanizing solution is used a solution containing zinc chloride, ammonium chloride or potassium chloride, surfactants. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отработанного раствора гальванического цинкования используют раствор, содержащий хлорид цинка, хлорид аммония или хлорид калия, поверхностно-активные вещества, борную кислоту.6. The method according to claim 1, characterized in that as the spent galvanizing solution is used a solution containing zinc chloride, ammonium chloride or potassium chloride, surfactants, boric acid. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отработанного раствора гальванического цинкования используют раствор, содержащий хлорид цинка, хлорид аммония или хлорид калия, поверхностно-активные вещества, уротропин, ацетат аммония.7. The method according to claim 1, characterized in that as the spent galvanizing solution is used a solution containing zinc chloride, ammonium chloride or potassium chloride, surfactants, urotropine, ammonium acetate. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отработанного раствора гальванического цинкования используют раствор, содержащий цинк(II), гидроксид натрия, поверхностно-активные вещества.8. The method according to claim 1, characterized in that the solution containing zinc (II), sodium hydroxide, surfactants is used as the spent galvanizing solution. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента используют щавелевую кислоту, оксалат натрия, оксалат калия или оксалат аммония.9. The method according to claim 1, characterized in that oxalic acid, sodium oxalate, potassium oxalate or ammonium oxalate is used as a reagent. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента используют водные растворы щавелевой кислоты, оксалата натрия, оксалата калия или оксалата аммония с массовой долей от 5 до 50%.10. The method according to claim 1, characterized in that the reagent uses aqueous solutions of oxalic acid, sodium oxalate, potassium oxalate or ammonium oxalate with a mass fraction of from 5 to 50%. 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента используют отходы производства, содержащие щавелевую кислоту, оксалат натрия, оксалат калия или оксалат аммония.11. The method according to claim 1, characterized in that the reagent uses production waste containing oxalic acid, sodium oxalate, potassium oxalate or ammonium oxalate. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что готовят реакционный раствор с рН от 0,5-8,5.12. The method according to claim 1, characterized in that the prepared reaction solution with a pH of from 0.5 to 8.5.
RU2003134090/04A 2003-11-24 2003-11-24 Method of production of zinc oxalate dihydrate RU2259347C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003134090/04A RU2259347C1 (en) 2003-11-24 2003-11-24 Method of production of zinc oxalate dihydrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003134090/04A RU2259347C1 (en) 2003-11-24 2003-11-24 Method of production of zinc oxalate dihydrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003134090A RU2003134090A (en) 2005-06-27
RU2259347C1 true RU2259347C1 (en) 2005-08-27

Family

ID=35836288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003134090/04A RU2259347C1 (en) 2003-11-24 2003-11-24 Method of production of zinc oxalate dihydrate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2259347C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483056C2 (en) * 2011-08-31 2013-05-27 Открытое акционерное общество "Производственное объединение Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") Method of producing zinc acetate dihydrate
RU2644471C2 (en) * 2016-06-28 2018-02-12 Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Method of utilization of a processed solution of anodic oxidation of aluminum and its alloys

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483056C2 (en) * 2011-08-31 2013-05-27 Открытое акционерное общество "Производственное объединение Электрохимический завод" (ОАО "ПО ЭХЗ") Method of producing zinc acetate dihydrate
RU2644471C2 (en) * 2016-06-28 2018-02-12 Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Method of utilization of a processed solution of anodic oxidation of aluminum and its alloys

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003134090A (en) 2005-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8399500B2 (en) Method of synthesizing ergothioneine and analogs
SE447735B (en) PROCEDURE FOR NON-ELECTROLYTIC PROPOSAL OF GOLD BY AUTOCATALYTIC CHEMICAL REDUCTION
RU2259347C1 (en) Method of production of zinc oxalate dihydrate
SU497778A3 (en) Method for preparing thiophosphoric acid esters
CN103588685B (en) Three ketones ammonium salt compound and preparation method thereof and application
US6570022B2 (en) Preparation of bis-(1(2)H-tetrazol-5-yl)-amine monohydrate
RU2535834C2 (en) Method of obtaining nickel(ii)-ammonium phosphates
RU2542287C9 (en) Method of obtaining cobalt (ii)-ammonium phosphates
RU2307793C2 (en) Method of production of the zinc-ammonium sulfate hexahydrate
WO2001051460A1 (en) NOVEL PROCESS FOR THE PREPARATION OF α-(2-4-DISULFOPHENYL)-N-TERT-BUTYLNITRONE AND PHARMACEUTICALLY ACCEPTABLE SALTS THEREOF
RU2295514C1 (en) Method for preparing cobalt (ii) oxalate dihydrate
RU2256647C2 (en) Method for preparing nickel oxalate
RU2457838C1 (en) Method of obtaining trans-1,2-diaminocyclohexane tetrachloroplatinum (iv)
US20200149080A1 (en) Functionalised cyclic dithiocarbamate synthesis method
US20020169327A1 (en) Process for obtaining compounds usable in the production of Cefotetan, and new compounds obtained thereby
RU2553174C2 (en) Method for selective removal of molybdenum from solution containing same
RU2362763C1 (en) Method of obtaining nickel (ii) oxalate dihydrate
JP2014221812A (en) Method for producing alkylamino alkylene phosphonic acids
JP3859093B2 (en) Method for producing antitumor platinum complex carboplatin
JPH0532328B2 (en)
CS276111B6 (en) Process for separating barium from strontium salts being dissolved in water
RU2186068C2 (en) Method of purification of cis-dichloroamminiso-propylaminplatinum (ii)
CN112047852A (en) Preparation of 2- (1-butanoic acid-4-yl) -amino-substituted butanamides
Naud et al. Preparation of bis-(1 (2) H-tetrazol-5-yl)-amine monohydrate
JP6037516B2 (en) New production method of non-cyanide gold compound

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120731

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191125