Способ очистки сульфатных цинковых растворов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН ц1) g С 01 G 9/06

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТШИЙ И ОТНРЬПЪЙ (21) 3759350/23-26 (22) 28.06.84 (46) 23.02.86. Бюл. В 7 .(71) Бийский филиал Алтайского политехнического института им. И.И.Полэунова (72) М.Л.Поляков, Е.М.Полякова и О.М.Полякова (53) 661.847. 153.2(088.8) (56) Цветные металлы, 1961, Ф 2, Пазик И.Е. Технология минераль,ных солей, 1970, с. 723-724.

„„SU„„1212951 (54)(57) СПОСОБ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТНЫХ

ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ от примесей соединений никеля, кобальта и других металлов, более электроположительных, чем цинк, путем их восстановления до металлического состояния с последующим отделением фильтрацией, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, упрощения и удешевления процесса, в качестве восстановителя берут боргидрид натрия и процесс ведут в присутствии триэтаноламина при о рН 2,5-3,5 и температуре 20-80 С.

Изобретение относится к способам очистки сульфатных цинковых растворов от примесей цветных металлов и ,железа, более электроположительных чем цинк, и может найти применение . в производстве металлического цинка, его солей и цинкопакрытий в машиностроении.

Цель изобретения — повышение степени очистки, упрощение и удешевление процесса.

Очистку сульфатнаго цинкового раствора от никеля, кобальта и других металлов, более электрополажительных, чем цинк, проводят следующим образом, Сульфатный цинковый раствор нейтрализуют до рН 2,5-3,5, в него дозируют поверхностно-активное к чистым металлам вещество, в количестве достаточном для флокуляции металлических зерен, например триэтаноламин в количестве не более 200 мг/л. После чего при интенсивном перемешивании раствора сульфата цинка в нега со скоростью, обеспечивающей непрерывность восстановления металлов, на не выделение водорода, подают раствор восстановителя — боргидрида натрия„

По завершению процесса восстановления металлов и их флакуляции последние отделяют ат основного раствора магнитной сепарацией, фильтрованием или отстаиванием.

Качество очистки достигается за счет того, что растворимость выделяемых металлов в слабокислых растворах (рН 2,5-3 5) в отсутствии окислителя крайне незначительна, а пассивированных с поверхности практически близка к нулю. Восстановительный потенциал боргидрида натрия настолько высок, чта согласно закону действующих масс содержание невосстановленных металлов приближается к отдельным ионам.

Удешевление и упрощение процесса очистки связано с тем, что практически очистка раствора от многих металлов достигается испаль"=,oâàíèåè одного реагента в реакторе с механическим перемешиванием, при этом не требуется специальный подогрев раствора, металлы выделяются в элементарном состоянии и легка отделяются ат раствора простыми методами, такими как, магнитная сепарация, фильтрация, отстой без использования специальных ускорителей.

Пример. Изучение всех показа, телей по процессу очистки проводятся на сульфатнам растворе состава, мг/л: Zn 120 г/л, Ni 40, Са 20, Fe 50, Cd 10 Си 0,6, As 0,2, Sb О, 15, Pb 2, рН 3. Объем приго— тавленнага раствора 50 л, аликвата одного опыта 0,5 л, В качестве вастанавителя используют водный раствор баргидрида натрия с концентрацией

50 г/л, а в качестве поверхностноактивнага вещества — триэтаналамин в количестве 0,05 мл/л раствора сульфата цинка. Температура раства15 рав 20-80 С. Эффективная очистка

0 раствора достигается при 10Х-нам избытке восстановителя ат стехиаметрически необходимого количества па суммарной акислительна-васстано20 вительнай реакции: ЗН О + NaBH4 +

+ 4ИеБа4 — — 4Ме + ИаНЯО4 + Н ВО +

+ ЗН S04 . Процесс восстановления практически заканчивается за время

10 мин.

Влияние на процесс очистки сульфатных пинковых растворов ат ряда металлов кислатнасти раствора (рН) и температуры обработки представлена в табл. 1 и 2.

Па мере повышения кислатнасти раствора остаточное содержание примесей в нем растет. Особенна отри35 цательно снижение рН сказывается на качественные показатели очистки раствора от электраатрицательных металлов. С повышением кислотнасти растет скорость их обратного растворения, так как при рН = 0,8 даже при 150Х-ном расходе восстановителя достичь глубокой очистки раствора ат никеля, кобальта и железа не удается.

Из данных таблицы следует, что о подъем температуры выше 60 С несколько ухудшает качественные показатели ,очистки на злектраатрицательным металлам, авечидно, за счет роста скорости втаричнагс растворения, на даже при 80 С уровень очистки растворов па никелю и кобальту остается счень высокий (до тысячных долей мг/л).

Содержанке металлов в растворе (Gu, Cd, Pb, Ni, Са, Fe, Sb) определяют фатокалориметрическим методом, мышьяк определяют методам отганки.

1212951

Таблица 1

Значение рН

32,3

Н.о.

0,8

0,8

0,3

Н..о.

4,5

20,0

0,5

7,1

1,6

0,15

0,08 6,3

0,1

2,5

0,02

0,03

0,3

2,5

3,0

Н.о.

Н.о.

Н.о.

Н.о.

Н.о.

2,5

3,5

П р и м е ч а н и е. Н.о. — не обнаружено.

Таблица 2

Температура раствора, оС

20

2,2 Н.о.

Н,о.

Н,о.

Н.о.

Н.о.

Следы Следы

2 4

40

2,86

3,10

0,004 0,007

Редактор М,Бланар

Заказ 716/31 Тираж 452

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

60 !

Содержание примесей в очищенном растворе, мг/л

Cu Cd РЬ Ni Co Fe As $b

Содержание примесей, мг)л

РЬ Ni Co Fe

Cu Cd As Sb

Следы Следы Следы 0,003 0,005

Составитель Б.Нирша

Техред M.Ïàðoöàé Корректор Т.Колб

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4