Способ получения фосфата цинка

 

Изобретение относится к химии фосфатов, в частности фосфата цинка, и позволяет использовать цинки свинецсодержащие отходы. Цинки свинецсодержащие производственные отходы обрабатывают вначале фосфорной кислотой при отношении HjP04/ZnO 2-2,5 и температуре 10-25°С при перемешивании, а затем отделяют шлам от раствора продукта , который обрабатывают аммиаком до рН 3,5-4,0. В результате удешевляется процесс получения фосфата цинка за счет использования отходов. 2 табл. 00 о 00 ел СП CfS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (д1) 4 С 01 В 25/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3903580/31-26 (22) 03. 06. 85 (46) 07.05.87. Бюл. К- 17 (71) Кировский политехнический институт (72) В.M.Ëàïòåâ, А.Е.Воробьев, Ф.И.Ахмаров, А.И.Петухова Г.Б.Ляпунова и А.M.Ñëàóòèí (53) 661.847.455 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 352833, кл. C 01 В 25/37, 1970. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФАТА ЦИНКА (57) Изобретение относится к химии фосфатов, в частности фосфата цинка, и позволяет использовать цинк- и свинецсодержащие отходы. Цинк- и свинецсодержащие производственные отходы обрабатывают вначале фосфорной кислотой при отношении Н РО„ /Zn0=2-2,5 и о температуре 10-25 С при перемешивании, а затем отделяют шлам от раствора продукта, который обрабатывают аммиаком до рН 3,5-4,0. В результате удешевляется процесс полученйя фосфата цинка за счет использования отходов ° 2 табл.

1 130855

Изобретение относится к технологии получения фосфата цинка и может быть использовано в области получения антикоррозионных шпатлевок, грунтовок, Цель изобретения — обеспечение воз- 5 можности использования цинк- и свинецсодержащих отходов.

Пример 1. Для получения фосфата цинка используют конвентерные пылевозгоны, содержащие в пересчете 10 на элементы, % Zn 24; Pb 23; Си 1 О;

S 10; прочие — остальное.

Перед началом каждого цикла в реактор загружают 1 кг пылевозгонов и соответственно 2,28; 2,4; 2,64; 3 0;

Т а б л и ц а 1

Отношение НзРО :ZnO

Температура процесса рас

2,6

1,9

2,2

2,5

ОстаСтепень извлеОстаточное

Степень извлетеОстаточное

Степень извлеОстаточное створения, С

Степень извле

Остаточное точное пень содержание

РЬ, % звлесодержание

РЬ, % содержание

Pb, % содержание

РЪ, % содержание

Pb, % чения

Zn % ения и, % чения

Zn, % чения

Zn % чения

Zn, %

Не опред. Не опред.

100

Не

100 опред.

93

100

100

100 Следы

i 00 О, 13

100 0,19

91

99

25

92 — 95

100

100

98 0,1

75 (без охл. ) 81 2,1

90 2,3

96 25

Фильтрат выпаривают и получают од45 нозамещенный фосфат аммония (за один цикл О, 65 кг), который может использоваться в качестве удобрения.

Полученный фосфат цинка исследуют на содержание Zn РО, NH>.

50 По известному способу фосфат цинка получают взаимодействием оксида цинка и Н РΠ— при стехиометрии.

Как видно из данных, представлен55 ных в табл.1, при отношении HÐ04 . ..ZnO=1,9 степень извлечения цинка не превышает 93%. При температуре менее

10 С раствор становится вязким, ухудшаются его технологические свойства, 90 0,05 94 0,07

Полученный раствор содержит медь, поэтому производится его очистка от меди одним из известных способов. А именно 2,64 кг раствора Zn(Н РО<)> обрабатывают 0,02 кг сульфида цинка в течение 1 ч при перемешивании и после фильтрации получают 0,03 шлама и

2,63 кг очищенного от меди раствора

Еп (Н Р0,1) °

Для осаждения фосфата цинка к очищенному раствору Zn(H PO ) добавляют при перемешивании 22%-ный раствор NH

3 доводя рН до 3,4-6,0.

Полученный осадок фосфата цинка промывают водой при t=60 C и сушат при t-105 С.

3 2

3,12 кг 30%-ной фосфорной кислоты, что соответствует отношениям H PO .

;ZnO=1,9; 2,0;2,2;2,5;2,6. Растворение ведут при 5-75 С. Во всех опытах растворение ведут в течение 1 ч при перемешивании. После фильтрации получают шлам и раствор Zn(H.

Полученный раствор исследуют на содержание свинца и.цинка, по которому определяют степень извлечения цинка в раствор. Результаты испытаний по зависимости степени извлечения и качества продукта от температуры процесса растворения и соотношения Н PO+.

;ZnO представлены в табл.1.

99 0117 99 Оэ95.

99 30 100 80

1308553 формула изобретения

Условии получения, рН

Содериаиие, Й

""У 2

Степе осад ния, 3 4

3 5

3,75

4,0

4,5

5,0

43 1 20

44,7

46,6 0,2

47,7 2.9

38,6 4,0 25

46,9 8,2

46 ° 3

45,1

43,5

43,0

42,3

982

98,6

99,1

99,2

99,1

6,0

99,3

37,2

Составитель Г.Митропольская

Техред В.Кадар Корректор Л.Патай

Редактор М.Бланар

Заказ 1767/18 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 поэтому уменьшение температуры ниже .10 С нецелесообразно. Увеличение темо пературы растворения свыше 25 С приводит к переходу свинца в жидкую фа3у. При 30 С количество свинца составляет 0,07-0,17 г/л в интервале отношения Н 3РО1:Zn0=2,0-2,5. Таким образом, обработку отходов, содержащих преимущественно свинец и цинк, следует проводить при 10-25 С и соотноше- 10 нии НЗРО Zn0=2,0-2,5.

В табл.2 представлена зависимость степени осаждения и качество продукта от величины рН.

I Таблица 2

Как видно из табл.2, в узком интервале рН=3,5-4,0 образуется фосфат цинка, удовлетворяющий требованиям

ТУ (42 — 472). При более высоких значениях рН образуются смеси переменного состава различных фосфатов цинка и цинкаммонийфосфата, а при pH < 3,5 осадок не образуется.

Способ получения фосфата цинка, включающий взаимодействие оксида цинка с фосфорной кислотой, отделение осадка продукта, его промывку и сушку, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности эффективного использования цинк- и свинецсодержащих отходов, последние подают на взаимодействие с фосфорной кислотой в количестве, обеспечивающем отношение НЗPO :ZnO равное 22,5, с последующим отделением шлама от раствора и осаждением продукта нейтрализацией раствора аммиаком до значения рН 3,5 — 4,0.