UA54526C2 - Спосіб електрохімічного одержання сульфатів цинку або нікелю з відходів металургійного або хімічного виробництв - Google Patents
Спосіб електрохімічного одержання сульфатів цинку або нікелю з відходів металургійного або хімічного виробництв Download PDFInfo
- Publication number
- UA54526C2 UA54526C2 UA2000010087A UA200010087A UA54526C2 UA 54526 C2 UA54526 C2 UA 54526C2 UA 2000010087 A UA2000010087 A UA 2000010087A UA 200010087 A UA200010087 A UA 200010087A UA 54526 C2 UA54526 C2 UA 54526C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- zinc
- nickel
- solution
- leaching
- electrochemical
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 34
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical class [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 title abstract description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title abstract description 12
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 title abstract 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- 239000003818 cinder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002894 chemical waste Substances 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 abstract description 3
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 33
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 244000309464 bull Species 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- -1 nickel (II) ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241001669679 Eleotris Species 0.000 description 1
- 229910005979 Ge2O3 Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052936 alkali metal sulfate Chemical class 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052964 arsenopyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- MJLGNAGLHAQFHV-UHFFFAOYSA-N arsenopyrite Chemical compound [S-2].[Fe+3].[As-] MJLGNAGLHAQFHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229910052951 chalcopyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N chalcopyrite Chemical compound [S-2].[S-2].[Fe+2].[Cu+2] DVRDHUBQLOKMHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical class [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910021506 iron(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 1
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 229910052952 pyrrhotite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 102220085978 rs141230910 Human genes 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015424 sodium Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
1. Спосіб електрохімічного одержання сульфатів цинку або нікелю з відходів металургійного або хімічного виробництв. 2. Металургійна або хімічна промисловість, переробка цинк- або нікельвмісних відходів. 3. Вилуговування електролізом первинної сировини: огарка цинку або гальванічних шламів електролітів цинкування або нікелювання, або лому відпрацьованих залізо-нікелевих акумуляторів в сульфатному електроліті, підкисленому сірчаною кислотою до її концентрації в розчині 2-20 % мас. і рН = 0-2,0 в насипному аноді при співвідношенні твердої та рідкої фаз Т : Р = 1 : (2,5-8), катодній густині струму 200-500 Α/м2, перемішуванні та початковій температурі розчину не нижче +5 °С. 4. Альтернативні вирішення відсутні. 5. Міра вилучення цинку або нікелю з відходів не менша 98 % мас. (в перерахунку на сульфати), скорочення об'ємів технологічних розчинів в 5-8 разів, замкнений цикл водопостачання екологічно чистого виробництва.
Description
Опис винаходу
Винахід стосується металургійної або хімічної промисловості і може бути використаний при переробці цинк- 2 та нікельвміщуючих відходів галузей.
Відомо спосіб вилучення цинку та міді з напівпродуктів переробки цинкових рад переважно піритного огарку, який включає двохстадійне водноаміачне вилуговування, який відрізняється тим, що з метою селективного вилучення цинку, та міді і збільшення міри Їх-вилучення із шлаку виробництва цинкових білил, на першій стадії вилучають цинк розчином хлориду амонію та аміаку при їх співвідношенні 1,35 - 2,25 і відношенні аміаку до 70 цинку в напівпродукті 0,09 - 1,501 ТТ: Р - 1: (5 - 15), на другій стадії вилучають мідь способом промивання шлаку після фільтрації циркулюючим розчином, який містить З - 595 аміаку до концентрації міді 2,0 - З,бг/л. (А. С СРСР Мо 1444379 МІЖ? С228В 19/24 || С22В 15/10. Бюл. Мо 46, 1988).
В зазначеному способі цинк та мідь вилучають з піритного огарку в вигляді аміакатних комплексних солей, виділення з яких сульфатів цинку або міді може бути здійснено тільки після розкладу аміакатів способом т відгонки аміаку або підкисленням, що в першому випадку пов'язано із значними енергетичними витратами, а в другому - із забрудненням цільового продукту.
Відомо спосіб вилучення нікелю з сульфатного розчину, який містить іони нікелю (ІІ) в інтервалі концентрації 0,001 - г/л, який включає в себе електрохімобробку, який відрізняється тим, що з метою ор спрощення способу при збереженні високої міри очистки, електрохімобробку проводять при 500 - 2500А/дм 2 в електролізері з катіонообмінною мембраною при циркуляції вихідного розчину через катодну камеру зі швидкістю 1 - 20мЗ/м2час, причому анодну камеру заповнюють розчином сірчаної кислоти та сірчанокислої солі лужного металу в молярному співвідношенні (1,5 - 6,0): 1. (А. С. СРСР Мо 1395588 МПК? СО2Е 1/46, С25С 1/08, бюл. Мо 18, 1988). с
Для вирішення задачі очищення стічних вод від іонів економічно вигідно виділяти іони нікелю у вигляді малорозчинних сполук (карбонат або гідроксид), а одержаний осадок після фільтрації та промивання о використовувати як напівпродукт або кінцевий продукт.
Відомо спосіб в якому утилізація нікелю спрощується способом виділення нікелю у вигляді товарного продукту за одну технологічну стадію. Зменшення загальних об'ємів технологічних розчинів та реагентів з Ге) можливістю оформлення замкненого циклу досягається тим, що обробку нікельвмішуючого сорбенту (КУ-2) проводять водою та сульфатом амонію в співвідношенні 1 : (0,6 - 1,8) : (0,4 - 1,2) з наступними розділенням сч товарного продукту і регенерацією сорбенту. Цільовим продуктом є подвійна сіль (МН.)». 30; .6НьЬО. Вихід по нікелю досягає 94,2 - 97,5905. (Пат. РФ. Мо 21003390, МПК? С228 3/24 || С22В 23:00, бюл. Мо 3, 1998). З
Незважаючи на зменшення об'ємів виробничих розчинів, замкнений цикл водопостачання та спрощення ІФ) техпроцесу до однієї стадії, зазначений спосіб не забезпечує повного вилученім нікелю з виробничих розчинів і промивних вод.
Відомо спосіб гідрометалургійного одержання окису цинку, в якому цинквмішуючі відходи вилуговують « розчином гідроксиду натрію, після вилуговування пульпу розбавляють водою і фільтрують, одержаний цинкатний розчин обробляють пропусканням через нього вуглекислого газу, потім в цинкатний розчин вводять завчасно - с оброблений розчином перекису водню поліакріламід в кількості 0,025 - О0,190мас. по відношенню до окису цинку в ч цинкатному розчині. При цьому обробку проводять 0,5 - 1,095 розчином перекису водню при ваговому ,» співвідношенні поліакріламіду до перекису водню в розрахунку на 10095-ву речовину. (А. С, СРСР Мо 1759928 МІЖ? С22В 19/00. Бюл. Мо 33, 1992).
Зазначений спосіб має певні технологічні труднощі, пов'язані з потребою постійного перемішування і 1 нагріву пульпи, розведення пульпи водою, фільтрації, промивання осадка, розкладання цинкатного розчину їх вуглекислим газом. Технологія громіздка і передбачає використання дорогих та дефіцитних гідроксидів лужних металів. 1 Найбільш близьким до технічного вирішення, що заявляється, є спосіб одержання металів з мінеральної
Ге 50 сировини, який включає вилуговування іонів металів підкисленими електролітами, видалення домішок із розчинів у вигляді малорозчинних сполук, створення замкненого циклу водопостачання за рахунок повернення с» відпрацьованих розчинів на стадію вилуговування.
Мінеральна сировина являє собою сірковміщуючі руди, що вміщують сірку, такі як пірит, молібденіт, арсенопірит, халькопірит, пірротит і часто містять Си, РЕ, 2п, Ре, Со, Мі, Ав, 56, Ві, Мо, На, Ач, А9д у вигляді металів та метали групи платини в різних комбінаціях.
ГФ! Електроліти вміщують два або більшу кількість галогенних (галідних) комплексів, утворених сполученнями аніонів Е", СІ, Вг, у і катіонів Ма", сиг", Си" (згідно винаходу галідний комплекс - це ВгСіІ»). Температура о електроліту повинна бути не менша 70"С, величина рН - в діапазоні 0,5 - 3,0.
Вилуговування рудних концентратів проводять в декількох електролізерах, розташованих послідовно і 60 вміщуючих мембрану для розділу анодного і катодного простору. Католіт з даного електролізеру переноситься в катодний простір послідуючого електролізеру. Аноліт переноситься через послідовні електролізери або по течії католіту, або проти течії католіту.
Після вилуговування електроліти обробляються реагентами для видалення домішок та будь-яких небажаних металів у вигляді малорозчинних сполук в реакторі для обробки (гідролітична обробка) до вилучення металу бо способом електролізу.
(Пат. РФ Мо 2111270, МПКУ С228 3/00; 3/02; 3/06; С22С 1/00. Бюл. Мо 14, 1998).
В зазначеному способі вилуговування металовміщуючої мінеральної сировини проводять при температурах не менших 707С, РН - 0,5 - 3,0 в циркулюючих електролітах, що вміщують два або більше число галідних (галогенних) комплексів. Для здійснення технологічного процесу потрібні мембрани для розділу катодного та анодного просторів електролізерів, а також циркуляція та нагрів електроліту. Застосування галогенних електролітів викликає посилену корозію технологічного обладнання та погіршення умов праці.
В основу винаходу поставлена задача удосконалення гідроелектрометалургійного способу переробки цинк-, або нікельвміщуючих відходів металургійного або хімічного виробництв з вилученням сполук цинку або нікелю. 70 Загальними ознаками відомого способу та способу, що заявляється, є вилуговування первинної сировини в розчинах підкислених електролітів з вилученням іонів металів в розчин, видалення домішок із розчинів у вигляді малорозчинних сполук, створення замкненого циклу водопостачання за рахунок повернення відпрацьованих розчинів на стадію вилуговування.
Характерною рисою технічного вирішення, що заявляється, є те, що в якості електролітів для 75 електрохімічного вилуговування цинку або нікелю з відходів металургійного або хімічного виробництв використовують відпрацьовані сульфатні розчини лужних металів та амонію, а також сульфатів щажу або нікелю в залежності від виду перероблюваного відходу, підкислені сірчаною кислотою до її концентрації в розчині 2 - 209омас. і рН ОО - 2,0 в насипному аноді при співвідношенні твердої та рідкої фаз ТТ: Р 1: (2,5 - 8), катодній густіші струму 200 - БО0А/м2, перемішуванні розчину та його початковій температурі не нижче ї5"С, що призводить до зменшення витрат реактивів, виключає зовнішній підігрів електроліт) та його циркуляцію, зменшення об'ємів технологічних розчинів, забезпечує замкнений водопостачання.
Проведення електрохімічного вилуговування відходів металургійного або хімічного виробництв в сульфатних електролітах обгрунтовано тим, що в процесі електролізу в насипному аноді не відбувається розчинення свинцевого струмопроводу або утворення малорозчинних сполук цинку або нікелю з сульфат-іонами, а також «М електрохімічною стабільністю сульфатних електролітів. У вибраному діапазоні концентрацій і рН сірчаної о кислоти не відбувається залуговування міжелектродного простору, який вшиває утворення гідроксидів цинку або нікелю, які ускладнюють процес електрохімічного вилуговування первинної сировини. Застосування насипного аноду дозволяє переробляти сипучі або гранульовані відходи металургійного або хімічного виробництв без застосування дорогих і дефіцитних іонообмінних мембран, а також без попереднього спікання або сплавлення (Се) промислових відходів.
Співвідношення твердої га рідкої фаз Т : Р визначається розчинністю сульфатів натрію або калію або см амонію, а також сульфатів цинку або нікелю, які утворюються в процесі електролізу. Катодна густина струму 200. - БООА/м? забезпечує ступінь вилучення цинку або нікелю або олова не менший 9896, вихід по струму для «т сульфатів цинку або нікелю не менший 9555 і підігрів електроліту 35 - 4076.
Мінімальна допустима температура сульфатних електролітів при Т : РО 10:(2,5 - 8) складає ї5'С, що зумовлено розчинністю сульфатів лужних металів та амонію, а також сульфатів цинку або нікелю.
По відомостям, які є у автора, запропоноване поєднання ознак, характеризуюче сутність способу, що заявляється, не відоме з рівня техніки. Таким чином, спосіб, що заявляється, відповідає критерію "новизна". «
Спосіб виконується таким чином.
Огарок цинку або лом відпрацьованих залізо-нікелевих акумуляторів або гальванічні шлами цинкування або т с нікелювання, подрібнені до розміру частинок 1 - мм, засипають у насипний анод, який складається з жорсткого ч перфорованого каркасу з діелектричного матеріалу та чохла з хімічно стійкою тканини. Перед засипанням ни первинної сировини в насипний анод розміщують свинцевий струмопровід. Заповнений насипний анод завішують в електролізер з розчином підкисленого до рН 0 - 2,0 сірчаною кислотою сульфатного електроліту.
Після ввімкнення джерела постійного струму виконують процес електрохімічного вилуговування первинної о сировини при перемішуванні розчину. Контроль процесу здійснюють періодичним вимірюванням густини їз розчину. Закінчення процесу електрохімічного вилуговування визначають досягненням постійних значень параметру, який контролюється. 1 Електроліт подають в ємність окислення іонів заліза (І), проводять окислення одним з відомих способів, з 50 поєднуване з нейтралізацією розчину. Осадок гідроксиду заліза (ІІ) відділяють від розчину фільтруванням з наступною промивкою. Фільтрат, який містить сульфати цинку або нікелю подають на кристалізацію, а промивні 4» води повертають в виробничий цикл на стадію вилуговування.
По відомостям, які є у автора, запропоноване поєднання ознак, характеризуюче сутність заявленого способу, не відоме з рівня техніки. Таким чином, заявлений спосіб відповідає критерію "винахідницький рівень". 22 Одержання сульфату цинку або сульфату нікелю з відходів металургійного або хімічного виробництв було
Ге! здійснено в лабораторних умовах на кафедрах неорганічної хімії і органічної хімії Дніпропетровського УДХТУ.
Результати електрохімічного вилуговування огарку цинку або лому відпрацьованих залізо-нікелевих де акумуляторів в сульфатних електролітах з одержанням сульфату цинку або сульфату нікелю представлені в таблицях 1 - 3. 60 Розроблений спосіб електрохімічного вилуговування огарку цинку або лому відпрацьованих залізо-нікелевих акумуляторів забезпечує скорочення зменшення об'ємів технологічних розчинів в 5 - 8 раз, замкнений цикл водопостачання, ступінь вилучення цинку або нікелю з відходів не менший 97,5 - 9895 мас., і відповідає критерію "промислове застосування". 6Б Таблиця 1
Хімічний склад огарку цинку, бомас.; 7п мет. - 5,0: 7п0 - 87.13; РеО - 3,95; Ге20О3 - 3,92; об'єм електроліту - бб5мл; Зкат.-1,61дм2, Сновод 7 15,590мас.; т: Р. - 1: 7,18; Окат. - 4,97Адм2 СС ел-ту - 67.
Час (Густина Вага т Вихідпо |т Концентрація Ступінь т |Вихід по |Ступінь Температура год |Р, г/смЗ в пак, нерів р-ні, г 2п, мас. |2- г Бегк. Не; Ре, Умас. р-ні, г о ромб мем 1-1 11-11 111160 11ллов пере схе) во ллє) 2209 оо 05 07 80 о лляво (мевісовю во вт ваво 0 зол? во 3200596 320 влив отвва змов вот має 0 яю 0 -10-01003001060 і Стат тваавлює в2овввтомввто 0 вві 0-000300003000100395
Свливвоттадвавиз вв лаїов) ваза 0 вв 010200300030 вто» (вав ввиз ва маєво бите 0 -0003000300100460 ло | плов |тетеє тав? в івідя) 27284 | ово 17.17.1185
Хімічний склад огарку цинку, бомас.; 7п мет. - 5,0; 7пО - 87,13; РГеО - 3,95; Ге2О3 - 3,92; об'єм М - 0,916бл; кат. - 1,6дм2; Сновод - 17,4796мас.; ТТ: Р - 1: 5,94; Окат. - 4,97А/дм2;Стп504 - 3,6595мас.
Час ел-зу, т Вихід по струму 7п). т тТвилуч |Ступінь вилучення 2п, |т 7п 2 з врахуван. 15,66. Розподіл, |т сч мет. г г заг. г п мет|япак | г о зо сч
Іо) 6 гзвіізто пов вво |тис пя»є змив вва ово - зв вліво пзвв; їв 0009тео0000100000 лов 000175 овотізатяв, ю в яви лові 42600018 овез зві, « 70 Дослід 3. 200г лому залізо-нікелевих акумуляторів ї 226,94г НеЗО4 9395-ної 1130г НО 8 : п зЗкат. - 1,6дм2; Мел-ту - 1220мл; Ок - 4,97А/дм2; Сновод - 16,4396мас; т: Р.-1,0:61. " » Час мМ Ступінь ММіг-- вилуч. |ММі24- ММіг- М и М с М мігч(в/х) Міг ел-зу, |Ев2 |вилучення зл. хім. вилуч. хім. |Ізагальна, г Мі 24. во; вилучення Мі|МізО4 в Мізод |(х),
Годо ож Ге, бомас. (способом, г |способом, г мас: усмас. р-ні, го Фомас. |(електрохімічний г " Мк -- т с ще. я ве ол 0озвоє 0 лвлєо 00 вав бвозаюю тво мое 1ол5) 190
Ф вза) твобо00оБавво 012900 бБе вевтизля в1ло 00726 1243) 652 воза воло 0вв5000000000вв6о тм о00еве лов лаві
Ге ми) евлв | тосв |.) тосв лоб о 17 ово іваав зав.
ІФ) Таким чином, розроблений спосіб електрохімічного одержання сульфатів цинку або нікелю з відходів ко металургійного або хімічного виробництв має такі переваги: 1. Запропонований спосіб не передбачає використання електрохімічно нестабільних хлоридних електролітів, 60 які розкладаються при електролізі, а також циркуляції та нагріву електроліту до температури 60 - 8076. 2. Забезпечує ступінь вилучення цинку або нікелю з відходів не менший 97,5 - 989омас. з виходом по струму не менше 95 - 96965,
З. Розроблений спосіб забезпечує скорочення об'ємів технологічних розчинів в 5 - 8 разів за рахунок повернення промивних вод опісля фільтрації гідроксиду заліза (ІП) в виробничий цикл на стадію 65 електрохімічного вилуговування, а також замкнений цикл водопостачання екологічно чистого виробництва. 4. Дозволяє використовувати в якості електролітів для проведення процесу електрохімічного вилуговування відпрацьовані розчини сульфатів лужних металів і/або амонію, а також сульфатів цинку або нікелю при концентраціях, не перевищуючих межі їх розчинності в температурному режимі електролізу.
Claims (1)
- 2 Формула винаходу Спосіб електрохімічного одержання сульфатів цинку або нікелю з відходів металургійного або хімічного виробництв, що включає вилуговування вихідної сировини електролізом, видалення домішок із розчину у вигляді /о мапорозчинних сполук та повернення відпрацьованих розчинів на стадію вилуговування, який відрізняється тим, що як вихідну сировину беруть огарок цинку або гальванічні шлами електролітів цинкування або нікелювання, або лом відпрацьованих залізо-нікелевих акумуляторів, електрохімічне вилуговування проводять в сульфатному електроліті, підкисленому сірчаною кислотою до її концентрації в розчині 2-20 906 мас. і рН - 0,1-2,0 в насипному аноді при співвідношенні твердої та рідкої фаз Т:Р-1:(2,5-8), катодній густині струму 200-500 А/М2, /5 перемішуванні та початковій температурі розчину не нижче 5 С. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2003, М З, 15.03.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. с щі 6) (Се) с ів) « І в) -с . и? 1 щ» 1 іме) 42) іме) 60 б5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2000010087A UA54526C2 (uk) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | Спосіб електрохімічного одержання сульфатів цинку або нікелю з відходів металургійного або хімічного виробництв |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2000010087A UA54526C2 (uk) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | Спосіб електрохімічного одержання сульфатів цинку або нікелю з відходів металургійного або хімічного виробництв |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA54526C2 true UA54526C2 (uk) | 2003-03-17 |
Family
ID=74320033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2000010087A UA54526C2 (uk) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | Спосіб електрохімічного одержання сульфатів цинку або нікелю з відходів металургійного або хімічного виробництв |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA54526C2 (uk) |
-
2000
- 2000-01-05 UA UA2000010087A patent/UA54526C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101821202B (zh) | 含砷的有色金属冶炼中间产物的处理方法 | |
| PL171300B1 (pl) | Sposób i urzadzenie do wytwarzania co najmniej jednego metaluz zawierajacego go mineralu PL PL PL | |
| CN104099474A (zh) | 一种电镀污泥回收利用工艺 | |
| WO2015192234A1 (en) | Recovery of zinc and manganese from pyrometallurgy sludge or residues | |
| US4190508A (en) | Process for removing chalcophile elements from aqueous solutions by electrolysis | |
| CN102732725B (zh) | 一种亚铜盐循环脱除硫酸锌液杂质氯的方法 | |
| CA1121301A (en) | Selective removal of bismuth and antimony from copper electrolyte by salt addition | |
| US4632738A (en) | Hydrometallurgical copper process | |
| NO146544B (no) | Fremgangsmaate til elektrolytisk rensing av en nikkel-elektroraffinerings-elektrolytt | |
| Boyanov et al. | Removal of copper and cadmium from hydrometallurgical leach solutions by fluidised bed electrolysis | |
| KR910005837B1 (ko) | 전해에 의한 아연추출공정에 대한 정화용액의 처리방법 | |
| WO2011120093A1 (en) | Recovering metals from pickle liquor | |
| UA54526C2 (uk) | Спосіб електрохімічного одержання сульфатів цинку або нікелю з відходів металургійного або хімічного виробництв | |
| CN107604163A (zh) | 一种无渣化处理电镀污泥的工艺 | |
| SI9400415A (en) | Process for electrochemical dissolution of minerals containing sulphur and/or concentrated minerals with ionic exchange membranes and potential differences | |
| US4017369A (en) | Method for the electrolytic recovery of Sb, As, Hg and/or Sn | |
| US3657081A (en) | Process for recovery of metals | |
| AU734584B2 (en) | Production of electrolytic copper from dilute solutions contaminated by other metals | |
| CS268673B2 (en) | Method of zinc production from ores and concentrates | |
| KR20040052844A (ko) | 니켈폐액 및 수산니켈슬러지에서 니켈 회수방법 | |
| NO161181B (no) | Fremgangsmaate til elektrolytisk opploesning av forurensedenikkelraffineringsanoder. | |
| RU2829623C1 (ru) | Способ обезмеживания шламов электролитического рафинирования вторичной меди | |
| CA1188250A (en) | Electrochemically treating aqueous thiocyanate solutions | |
| BG4133U1 (bg) | Модулна инсталация за хидрометалургично извличане на мед и цинк чрез преработване на отпадни продукти | |
| Casas de Prada et al. | Processing of a ferric anolyte produced by a copper electrowinning cell based on reactive electro dialysis |