Способ непрерывной двухстадийной очистки сульфатных цинковых растворов от примесей
СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ДВУХСТАДИЙНОЙ ОЧИСТКИ .СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ, включакиций осаждение их цинковой пылью и оборотным цинк-медно-кадмиевым кеком, О т л и ч а ю щ и и с я тем, что, ;,с целью повышения степени очистки растворов от примесей,снижения выхода и улучшения качества медно-кадмиевого кека, очистку на первой-стадии ведут пульпой, состоящей из оборотного кека,. нейтрального раствора И отработанного электролита при их весовом соотношении 1:
!
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А (19) (11) 3(51) С 22 В 19/26
Ll
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.С е
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 3435325/22-02. (22) 14.05.82 (46) 23.09.83. Бюл. Р 35 (72) И. В. Шишкин, H. A. Голяндина, А. Н. Кутняков, Б. А. Сысоев, В. И. Корнилов, В. М. Пискунов, A. И. Зуев,. В. Е. Евтюхов, A. M. Плужников и А. С Ярославдев (71) Ленинградский ордена Трудового
Красного Знамени полиметаллический комбинат и Всесоюзный ордена Трудо- . вого Красного. Знамени научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов (53.) 669.536.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР В 876760, кл. С 22 В 19/26, 1981.
2. Авторское свидетельство CCCP
)) 374379, кл. С 22 В 19/26, 1973. (54)(57) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ ДВУХСТА
ДИЙНОЙ ОЧИСТК11 .СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ
РАСТВОРОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ, включающий осаждение их цинковой пылью и оборотным цинк-медно-кадмиевым кеком, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки растворов от примесей, снижения выхода и улучшения качества медно-кад миевого кека, очистку на первой-стадии ведут пульпой, состоящей из оборотного кека,. нейтрального раствора и отработанного электролита при их весовом соотношении 1:(2,6-4,1):
t(0i24 Оюб) °
1043177
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к гидрометаллургии цинка.
Известен способ непрерывной двухстадийной очистки цинковых растворов от примесей, согласно которому 5 для повышения глубины очистки растворов от примесей на вторую стадию подают доэированными порциями отработанный электролит в количестве 0,020,03 удельных. объемов. (1) . . t0
Недостатками этого способа являются трудность осуществления строго дозируемой подачи отработанного . электролита на вторую стадию и низкая степень очистки примесей на пер- g вой стадии, так как оборотный кек, полученный после фильтрации готового электролита, окисляется и теряет свою активность, что приводит к снижению осаждения примесей на первой стадии и высокому выходу медно-кадмиевого кека со значительным содержанием в нем цинка.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ непрерывной двухстадийной очистки цинковых растворов от примесей, включающий осаждение их цинковой пылью и оборотным цинк-медно-кадмиевым ке,ком (21 .
30 Недостатком известного способа является то, что в условиях переработки низкокачественного сырья, например, цинковых кеков, этот способ не обеспечивает необходимой очистки Ç5 от примесей на первой стадии, не позволяет улучшить качество получаемого медно-кадмиевого кека и дает высокий выход.его.
Целью изобретения является повы- 40 шение степени очистки растворов от примесей, снижение выхода и улучшение качества медно-xaggwesoro кека.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу непрерывной двухстадийной очистки аульфатных цинковых растворов от примесей, включающему осаждение их цинковой пылью и оборотным цинк-медно-кадмиевым кеком, очистку на первой стадии ведут пульпой, состоящей иэ оборотного кека, нейтрального раствора и отработанного электролита при их весовом соотношении 1:(2,6-4,1):(0,240,6).
В процессе цементации примесей на второй стадии, а также во время разборки фильтр-прессов. поверхность цинка экранируется окисной пленкой» одновременно при цементации образуются основные гидрооксосульфаты цинка. 60
Наличие в оборотном кеке основных гидрооксосульфатов цинка и окисной пленки на металлическом цинке снижа-, ет активность оборотного кека, это приводит к понижению степени очистки раствора от примесей на первой стадии цементации и снижению качества готового электролита. Кроме того, основные гидрооксосульфаты цинка являются балластом, который ухудшает качество медно-кадмиевого кека.
При репульпации оборотного кека подкисленным раствором основные гидрооксосульфаты цинка и окисная пленка на металлическом цинке растворяются, повышается активность оборотного цинк-медно-кадмиевого кека, снижается его выход, повышается качество медно-кадмиевого кека.
Способ осуществляется следующим образом.
После цементации примесей из.раствора на второй стадии цинковой пылью образующийся цинк-медно-кадмиевый кек отделяется на фильтр-прессах от готового электролита, репульпируется в отдельном агитаторе смесью нейтрального цинкового раствора и отработанного электролита, при этом общее отношение Ж:Т должно соответствовать условиям производственной практики и быть равным 1:2,8.-4,7.
Отработанный электролит смешивается с нейтральным раствором непосредственно перед репульпацией кека, чтобы избежать выделения мышьяковистого водорода. Расход отработанного элект ролита составляет 0,24-0,6 т/т оборотного кека. Затем пульпа оборотного кека подается на осаждение примесей на первой стадии,.
Лабораторные опыты проводили с верхним сливом"нейтральных сгустителей. На 1 л раствора, содержащего, мг: цинк 136800, кадмий 340, медь
900, кобальт 7,5, сурьма 0,18, подавали 15 r оборотного кека в.виде пульпы с нейтральным раствором и различным количеством отработанного электролита, а также соль Шлиппе до отношения сурьмы к кобальту 1г1.
Состав исходного оборотного кека, Ъ! цинк 43, медь 2,0, кадмий 0,7. Состав и расход оборотного кека, а также соли Шлиппе соответствовали производственным условиям. Конечное отношение Ж:Т в пульпе оборотного кека принято в соответствии с промышленными условиями.
Для сравнения проведен эксперимент без подачи отработанного электролита в пульпу оборотного кека (при. мер 1.) ..
Данные лабораторных экспериментов представлены в таблице.
1043177
Э 1
Е 1 б0 . 1 а б и I
« б
° б ь
an
«) «) с о о сЧ
«4 1 с ь
%-) с ь н с ). ° a, ) ) ь о
1
1, I
1 о о с н
1 °
I ь ь в l бб с с
«С «Ф «.С Саб
1
1 . f
Н с «Ч с!
) 1
o ) о
1 с
o ° и о ае
1 с ). ° с
) с Ъ ) сбЪ с
«Ч ь с
« ) о
« ) I
)
)
1 о
« с а СЧ о .) o o б . О
oooo ь ф, с e o
СаЪ Ch Сб) Оа «Ф
«;С СбЪ «1 Са) «.) о о ь ь ь с ссЪ с ф «)б ф сЧ «.С сЧ б ь б а о ссЪ Л
° ) СЧ ь ь ь о с СЧ
° Ф . Чб
РЪ «С
Cl С3
О б ь ) б
Сб) с Чб ф а)б
«.с cv е.с
Я н
В а а о о
6) Ill н н о м. о
)6 Ф )6
Рс Ж Рб Р ,о и о м
l6 Э
t4 Ж
a о
))) н о ы
)6 Э
Рв )4 а о х н х о
Ф а6 м а а о
))) н о м
l6 Ol
Рс М
a a о о
Ю )0 н н
v х о
l6 Ф )6
0е 14 Da..ф ф
1 . l .I
)
1
l
I
1 !
I 1 I
I 1 Н! о! о! o
I . I
: I. 1 Э!! 1. О 1 1 Р3! о
) o
1 1 Ф.3 .1 _#_I 1 I.I Ю l 1
1 Х I Х
I Ф I C
I Х I E
) o о)о
1 4 I Э! о!а! х!н.!!н!о
)а!o
) Ol ))) IlO1Н
)o)u
1 )Ф I 4 I
1 бс) 1 4
I4IO
I Wl Х
I М 1
М сЧ с ь
° а ао с сч
° а
И хх х
ЭМ- 6Н хц нх
Ф аОо5
ХНх 6а ханан ээонх
Цхэоэ о- а-):
° ° аб PJ сч л с ь
° а сч с сбЪ
° б
« с сч
«.1 с о
° а сЧ с са)
° б
«) Ю сЧ с о
° а сч с
СбЪ
° а
° ) С0
° 3 с ь
° б сЧ: с (бЪ
° а
«) ь.
1О с о
° б сч с сбЪ
° а
«« а0 с о
° а
° ) с
«)
° а
%-) ь с
C)
° а сч с
СбЪ
° б а-с
I l6 I
I Х I .1 Э . ° 1
1 Ф Х I
l Х I
П! 1 Н 1
Н) l I
Х) Х) I.
Ц о I а 1 I.
Н 1 4 l
Х I — —
A I 1 о 1:)
I 1 о 1
Х 1 1 сЧ с ь
l0 с ь сЧ ь
° )б с ь ссъ с ь о с о. «Ч с ь
Ю (с ь
«а
С0 с ь
«Ч
10 с с Ъ ь с
Ch сч с л ь с
Ю л с
«« ь с
a«) ь с
1О ь с
an o с .. аб н сЪ о с ь
1 I
1 О I 1 Н 4а6 ! о)оа
)ЭХхО
;) 1 РбэАЯ, I I ХХб,Н4
)ц юо
) ооае
1 йуна
1
I I
1. I а
1 а
1 М
I
I I
1 с. 1
1 <е
I I
I Х 1
Х 1
I ) 1
I <6 1
1 Н I
I х 1
1 Э
1 и
1 Ф I
1 Ф1
l .I ! х.
I Э 1
1 Н I
I Х 1
1 ° )
I Ц I ! о
) a
I 4 I
1 . ) ! m
1 сЪ ! о5!
) н
I Х4 1
1 ЭX)
I K I
I Э I
1 Ц 1
l laa I
1 I
1 Х I ! х
I Э I
1)l ) ! а
I Э 1
I Ц I
1 О
) О 1
1 I д)б I
I I 1 НI fi 1 цоуооц о
)ОХ 4I6ooaoII61
ХЦРОм))4О! х
)ЛЭХЮФООсООЭ) сс)ехэхххохх! а СЪ В Ь В Ь Ь СЧ В С0 с с с с с с с с с. с. с с
СЧ W Ю W W СЧ an W М СЧ )
«) ь ч
° ч сч о ь < ч ° с . с ° с. ° с с . с СЧ с б an б aO . Ь Съ О г! O «Ч
10 1 с ь ) с ъ 1 !
1.
I
34 1
Э 1
М 1 !
1
t
1
1 .
1.
I ! !
I !.
I !
I
1
I
I
1
4 !
1
1
1
1
I
1043177
Составитель В. Чинкин
Редактор О. Половка Техред М.Тепер Корректор А. Повх
Заказ 7266/28 . Тираж 627 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Как следует из полученных результатов, оптимальное количество отра-. ботанйого электролита, подаваемого . на репульпацию оборотного кека, составляет 0,24»0,6 т/т кека, что со« ответствует соотношению в пульпе кека, нейтрального цинкового раствора И отработанного электролита, равному 1 2,6-4 1:0,24-0,6 (примеры
3-5, 7., 8). По сравнению с примером 1. на nepsoN стадии значительно повышается глубина очистки растворов от примесей, выход медно-кадмиевого кека снижается на 17-39%, процентное содеражние кадмия в медно-кадмиевом кеке повышается в 1,8-3,0 раза. " 15
Уменьшение количества отработанного электролита, подаваемого на обработку оборотного кека до 0,12 т/т-, снижает показатели процесса за счет недостаточного растворения окисной пленки. Подача отработанного электролита свыше 0,6 т/т приводит к растворению цинка, кадмия и кобальта.. Применение предлагаемого. способа дает возможность повысить степень очистки растворов от прймесей кобальта и кадмия на первой стадии в сравнении с известным способом (он же и базовый объект), уменьшить выход медно-кадмиевого кека на 17-39% и повысить в нем содержание меди и кадмия. Это позволит сократйть расход электроэнергии при электролитическом получении 1 т цинка на
60 кВт ч и на 20% снизить трудовые и энергетические затраты на получение 1 т кадмия.
Экономия от снижения затрат на медно-кадмиевом переделе составит
40 тыс. руб., экономия электроэнергии - 6%, экономический эффект от внедрения изобретения - 88 тыс.руб.
