Способ извлечения цинка из хлоридно-сульфатных растворов

 

1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ ХЛОРИДНО-СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ, включающий экстракцию цинка третичным амином, водную отмывку экстрагента от примесей, реэкстракцию цинка водой из амина, экстракдаю цинка раствором ди-2-этш1гексилфосфорной кислоты и реэкстракцию цинка раствором серной кислоты, о тличающийся тем, что, с целью упрощения процесса при переработке растворов, содержащих более 3 г/л железа, экстракцию цинка третичным амином проводят в присутствии алкилфенол при молярном соотношении аминалкилфенол,равном 1:1-1,5. с S 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в качестве (Л алкилфенолов применяют фенол с апкильными заместителями .

(19> (111

СОЮЗ COBETCHHX

OtWl

РЕСПУБЛИК (5Ц4 С 22 В 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 1 j

/ (21) 3769867/22-02 (22) 09.07.84 (46) 23.10.85. Бюл. М(39 (72) И.Ю. Флейтлих, В.Н. Докучаев и В.В. Сергеева (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт гидрометаллургии цветных металлов (53) 669.536 (088.8) (56) Патент Франции У 741379, кл. С 22 В 19/30, опублик. 1976.

Патент США М - 3923976, кл. С 25 С 1/16, опублик. 1875. (54) (57) 1 ° СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА

ИЗ ХЛОРИДНО-СУЛЬФАТНЪ|Х РАСТВОРОВ, включающий экстракцию цинка третичным амином, водную отмывку экстрагента от примесей, реэкстракцию цинка водой из амина, экстракцию цинка раствором ди-2-этилгексилфосфорной кислоты и резкстракцию цинка раствором серной кислоты, о тл н ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса при переработке растворов, содержащих более

3 г/л железа, экстракцию цинка третичным амином проводят в присутствии алкилфенол при молярном соотношении аминалкилфенол равном

1: 1-1,5.

2, Способ по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в качестве алкилфенолов применяют фенол с алкильными заместителями С -С .

1186678

И обретение относится к,гидрометаллургии цветных металлов, а именно к переработке растворов, получаемых при выщелачивании различных цинксодержащих промпродуктон, полиметаллических руд и т.д.

Цель изобретения — упрощение процесса при переработке растворов, содержащих более 3 г/л железа.

Пример 1. Исходный сульфатно-хлоридный расТвор состава, г/л: Zn 21; Fe 16; Cl 120; НЯО

40, экстрагируют экстрагентами с различным соотношением триалкиламина (TAA) и алкилфенола (АФ), при соотношении объемов органической и водных фаз О:В = 1: 1. Время контакта 5 мин. Результаты эксперимен тов представлены в табл. 1.

Как видно из та .:л. 1, введение в экстрагент трет -бутилфенола позволяет увеличить коэффициенты разделения / „/ па сравнению с известным способом с 5,3 до 17,5. Но так как при увеличении содержания фенола в органической фазе коэффициент распределения Zn несколько падает, то концентрация его в экстрагенте, превышающая 0,9 моль, нежелательна.

П р и M е р 2. Экстракты, содержащие Ге (III), подвергают отмывке от железа водой при О:В = 5:1. Содержание триалкиламина в органической фазе во всех случаях остается постоянным и равным 0,6 н.

Содержание и -изооктилфенола переменное. Результаты приведены в табл. ?, Из приведенных в табл. 2 данных видно, что введение алкилфенолов (в данном случае и-изооктилфенола) в органическую фазу улучшает отмывку экстракта от железа. Степень отмывки увеличивается с 297. по известному способу до 100Х по предлагаемому, что ведет к уменьшению числа ступеней и водного потока на этой стадии. Для известного способа п = 5, О:B = 8:1, для предлагаемого и = 1; О:В = 10:1.

Пример 3. Органическую фазу

0,6 М TAA — 0,9 M АФ (2,6-ди-трет-бутилфенол, 2-этилгексанол в разбавителе) после экстракции и промывки экстракта от примесей, содержащую, г/л: Zn 12; С1 32,9; Fe 0,01, контактируют с водой при О:В = 1:1.

1О

t5

S0

Остаточное содержание элементов в органической фазе при этом составляет Zn 6,0 г/л; Fe не обнаружено (коэффициент распределения 06 = 1,0), Остаточное содержание цинка в органической фазе 0,25 г/л достигается при противоточном режиме за 4 ступени.

В известном способе, т.е. при использовании в качестве экстрагента амина, реэкстрагировать цинк при О:В = 1:1 практически невозможно, так как изотерма реэкстракции проходит выше рабочей линии. Реэкстракция цинка в данном случае возможна при О:В = 0,3. Из приведенного примера следует, что введение алкилфенола, в данном случае бутилфенола, заметно улучшает реэкстракцию цинка (уменьшает поток водной фазы и количество ступеней).

По известному способу п = 6;

О:В = 1:6, по предлагаемому n = 4;

О:В=1:1;

Пример 4. Экстракцию цинка проводят из сульфатно-хлоридного раствора, полученного при выщелачивании цинковых полиметаллических руд растворами, содержащими FeC1 и

H S0, Состав исходного раствора, г/л: Zn 10; Си 2,2; Fe (II) 54;

Fe (III) 12; As 1,8; Pb 0,9; Cl

80,3; H SO 82.

Экстракцию цинка проводят органическим раствором, содержащим

0,6 M TAA, 0,6 M Трет -бутилфенола в керосине при соотношении О:В = 1:t.

В результате двухступенчатого противотока в органическую фазу переходит, г/л: Zn 9,9; Fe 1,12; Cl 37;

Си 0,04; As 0,005; Pb 0,006 (извлечение цинка 997). Экстракт промывают водой при соотношении органической и водной фаз О:В = 10:1.

3а две ступени противоточной промывки сопутствующие элементы в основном отмываются. Промывная вода содержит, r/ë: Zn 1,4; Fe 11,57; Cl

15; Си 0,45; As 0,06; Pb 0,617.

Цинк из органической фазы реэкстрагируется водой при О:В = 1:1; п = 4. Содержание элементов реэкстракта при этом составляет, г/л: Zn

9,9; Fe 0,003; Cl 12,3; Си 0,0013;

As 0,001; Pb 0,005.

Полученный раствор направляется на экстракцию 0,8 r ДИ 2 ЭГФК в керосине при О:В = 1:2,5. Содержание

Т а б л.и ц а

Коэффициент

Состав равновесной водной фазы, г/л

Коэффициент распределения (eC) Состав равновесной органической фазы, г/л

КонКонцентрация амина центрация трет—

-бутилфеFe (III) С1 Zn разделения

+Fe

Fe (III) экстрагенте

J моль/л иола в экстрагенте моль/л

12,8 48 14,8 6,35 2,59 0,486 5,3

13 3 48 14 8 5 08 2 39 О 38 6 3

140 401 133 311 165 022 75

16,5 37,9 12,1 1,81 1,21 0,11 11,0

17,6 36 5 11,5 1,19 1,05 0,06 17 5

0,6 О 78 5,7

0,6 0,3 78 6,2

06 06 85 86

0,6 0,9 88,2 10

0,6 1,2 89,5 11

Таблица 2

Содержа.ние

Fe (III) в экстракте, г/л

Степень очистСодержание железа в промывнои воде, г/л

С одержа ни е железа в экстракте посСодержание и-изооктил фенола, моль/л ки растворов от железа, Х ле отмывки водой, г/л

1,73

0,85

1,2

1,0

4,6

11,3

0,1

0,6

0,02

100

0,9

ВНИИПИ Заказ 6507/30 Тираж 582 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4 элементов в экстракте при этом составляет, г/л: Zn 24; Fe 0,004 и следы остальных примесей, Для реэкстракции цинка органическую фазу контактируют при О:В =

6: 1 с серной кислотой (500 г/л).

Концентрация элементов в реэкстракте при этом составляет, г/л: Zn

145; Fe 0,022; Cl 0,01; Си 0,010;

Pb 0,010; As 0,03. Купорос, полученный из такого раствора, оТносится к высшей марке.

Предлагаемый способ позволяет повысить степень очистки цинка от . железа в 2 раза (р в предлагаемом способе 7,5-11 O в известном

186678 4

5,3), уменьшить количество ступеней на стадиях промывки экстрагента и реэкстракции водой в 2 раза, уменьшить поток водной фазы на этих пре5 делах, а также избежать.операцли восстановления железа (III) в исходном растворе и регенерация ДИ 2 ЭГФК.

В результате реализации предлагаемого способа ожидается сниже10 ние затрат на извлечение цинка за счет ликвидации затрат на восстановление железа (III) перед экстракцией (70 руб./т цинка) и ликвидации затрат соляной кислоты на

15 передел очистки от железа (2 руб./т цинка).