Способ извлечения цинка из отхода производства вискозного волокна, преимущественно шлама

 

Изобретение относится к способам регенерации цинка из шламов вискозного производства , а именно к способам выщелачивания водно-аммиачными растворами . Цель изобретения - повышение степени извлечения цинка. Обработку шлама производства вискозного волокна проводят растворами аммонийных солей в аммиачной воде при концентрации аммиака 100 - 200 г/л, концентрации иона аммония 13,4 - 37,0 г/л при отношении иона аммония к цинку 0,6 - г/г и твердого к жидкому 1 10 - 20. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСГИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР -"!)Щ@Я!-,/ -, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г

4 .

1 (21) 4690263/02 (22) 05.04.89 (46) 30.09.91. Бюл. М 36 (71) Нижегородский политехнический институт (72) А.А.Перетрутов, П,П,Ким, И.С.Никандров, А.К.Горшилов, И.В,Калашникова и

В.П,Павлов (53) 669.536.22 (088,8) (56) Вакуленко В.А. и др. Извлечение цинка ионитом АНКБ-2 из сточных вод. — Прикладная химия, 1976, М 1, с.53 — 56.

Авторское свидетельство СССР М 707891, кл. С 01 G 9/06, 1976.

Изобретение относится к способам извлечения цинка из шламов вискозного производства, а именно к способам выщелачивания водно-аммиачными растворами.

Цель изобретения — повышение степени извлечения цинка.

Пример 1. Шлам — отход производства вискозного волокна — обезвоживают на вакуум-фильтре, отбирают 100 г шла ;э с содержанием твердой фазы в шламе 85 со средним содержанием компонентов в твердой фазе цинка 32%, солей кальция, магния и железа 37%, органики 31%, помещают в реактор с перемешивающим устройством и обрабатывают раствором хлорида аммония и аммиачной воды при концентрации аммиака 150 г/л, иона аммония 22,5 г/л, отноше„„ ) 0 „„1680788 А1 (5пs С 22 В 4/14 // С 22 В 19:00 (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ ОгХОДА ПРОИЗВОДСТВА ВИСКОЗНОГО ВОЛОКНА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ШЛАМА (57) Изобретение относится к способам регенерации цинка из шламов вискозного производства, а именно к способам выщелачивания водно-аммиачными растворами. Цель изобретения — повышение степени извлечения цинка. Обработку шлама производства вискозного волокна проводят растворами аммонийных солей в аммиачной воде при концентрации аммиака 100—

200 г/л, концентрации иона аммония 13,4—

37,0 г/л при отношении иона аммония к цинку 0,6 — гlг и твердого к жидкому 1:10—

20. 1 табл. ние иона аммония к цинку 0,75 г/л и отношении Т:Ж=1;10 в течение 4 ч.

В результате выщелачивания получают раствор, содержащий 19,2 г/л цинка. Степень выщелачивания 71, В таблице представлены основные результаты экспериментов, характеризующие апробацию способа в лабораторных условиях (выщеличивание цинка аммиачно-хлоридным раствором).

Из приведенных данных видно, что концентрация иона аммония и аммиака значительно влияет на извлечение цинка.

Повышение концентрации аммиака при постоянной концентрации иона аммония 22,5 г/л приводит к увеличению степени извлечения цинка и при достижении 150 гlп ам1680788

Содержание цинка в сухом шламе, Ж

Отношение иона аммония

Степень выщела - чивания, %. Состав исходного раствора, г/л

Пример онцентация инка в тношеие тверой фаэы жидкой

NH3 к цинку1

r/ã растворе после вышелачивания, гlл

1О

2 30

3 50

4 70

5 100

6 150

7 200

8 250

9 150

10 150

150

12 15-0

13 150

32,Î зг,о зг,о зг,о зг,о зг,о

32,0 зг,о зг,о зг,о

32,0 зг,о зг,о

20,0 5,4

41,2 11,2

50,0 13,6

56,0 15,2

66;О 17,8

71 эо 1912

61,0 16,4

50,0 13,6

50,9. 13э7

51,2 13,8

64,0 17,3

89,0 25,0

82,5 22,3

1:10

1:1О

1:1О

1:1О

1:10

1:10

1:10

1:1О

1:10

1:1О

1:1О

0,7

22,5

0,7

22,5

О,7

22,5

0,7

22,5

О,7

22,5

О,7

22,5

0,7

22,5

0,7

0,11 о,г1

1:10

22,5

3,4

6,7

1304

0,95 1:10

1,16 1:10

30,3

37,0 миака степень извлечения равна 71ф> (пример 6).

Дальнейшее увеличение концентрации аммиака (примеры 7 и 8) до 250 г/л уменьшает степень извлечения цинка до 50$. По- 5 вышение концентрации иона аммония при постоянной концентрации аммиака 150 г/л ведет к увеличению степени выщелачивания цинка до 897 (пример 12). Дальнейшее увеличение концентрации хлорида аммония 10 (примеры 13- 15), до 53,8 г/л иона аммония ведет к уменьшению степени выщелачивания цинка до 69,2 .

Степень выщелачивания цинка из шлама зависит от отношения иона аммония к 15 цинку в растворе при выщелачивании. Проведена серия опытов с различными отношениями иона аммония к цинку при постоянной концентрации аммиака, иона аммония и постоянном отношении Т:Ж в 20 выщелачиваемой суспензии. При отношении иона амония к цинку 0,48, концентрации аммиака 150 г/л, концентрации иона аммония 30,3, отношении Т:Ж=1:10 в выщелачиваемом растворе достигают степень 25 выщелачивания 39,57.

Проведены также опыты при отношении иона аммония к цинку 0,6 — 2,5 r/ã (примеры 17 — 21). Данные опытов показывают, что оптимальное отношение иона ам мония к цинку, при котором достигается 5 максимальная степень выщелачивания, находится в пределах 0,6 — 2,0 г/r. Ниже 0,6 гlг наступает резкое снижение степени выщелачивания, а выше 2,0 r/ã степень выщелачивания практически не изменяется. 10

Степень выщелачивания цинка из шлама завивит от отношения твердой и жидкой фаз в растворе при выщелачивании. Проведена серия опытов с различными отношениями Т:Ж в растворе при концентрации аммиака 150 г/л и концентрации иона аммония 30,3 г/л, при Т:Ж от 1:1 до 1;25 (примеры

12,22 — 27).

Степень извлечения по цинку при Т:Ж больше 1;10 (1:5, 1:2, 1:1) резко снижается, при Т:Ж меньше 1:20 (1:25) практически не изменяется. Кроме того, при малом Т:Ж получается малонасыщенный цинком раствор, что неприемлимо при использовании метода в промышленных условиях. Оптимальный вариант (пример 25): кончентрация

NH3 150 г/л, концентрация NH4 30,3 г/л, отношение иона аммония к цинку 1,42 г/л, при отношении Т:Ж=1:10 степень выщелачивания составляет 93,7%. Полученный раствор аммиаката цинка перерабатывают известными способами с получением оксида цинка.

Формула изобретения

Способ извлечения цинка из отхода производства вискозного волокна, преимущественно шлама, включающий обработку

его щелочным реагентом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения степени извлечения цинка, в качестве щелочного реагента используют раствор аммонийных солей в аммиачной воде при концентрации аммиака 100 — 200 г/л, концентрации иона аммония 13,4-37,0 г/л при отношении иона аммония цинку 0,6 — 2,0 ã/р и соотношении Т:Ж=1:10-20.

1680788

Продолжение таблицы

Пример

Состав исходного раствора, г/л

Отношение иона аммония

Отн>. ш>—

Концентрация цинка в растворе послс вы

Степень вьпкелаСодеркание цинка нне тн> рдей фнзи к жцдкоо чнняння, z в сухом шламе, Х

8113 ЛИФ к цинку, r/r щелачивання> г/л

Ф

32,0

14 150

15 150

16 150

50, 5

1,58

1:!о

7О,О

18>9

53,8

1>G8

О,48

0,60

1:!î

69,2

32,0 зо,з

39>5

1:!î

62,1

50,5

17 150 30,3

1:10

65 3

30,3

30,3

18 150

19 150

20 150

1, !о

1,42

75,1

27,5

89,0

21,3

15,1

12,1

30i3

2,00

2> 50

81,0

150

30,3

30, 3

72,3

22 150

0,09

О, 19

0,47

1,42

1,89

2,37

20,0

36>7

70,0

93>7

97,5

97,6

32,0

32>0

32i0

23.

150

30i3

30,3

30,3

30i3

30,3

24 150

25 150

32i0

32 0

32>0

150

Известив@й

5Й ИвSOq избыток 0>5Х

1:1О

801 193 320

Известньй

3 ЗХ H SO избыток 0>52

1:15

89,2

16,1 32>0

Составитель Л.Рякина

Редактор М, Петрова Техред M.Ìîðråíòàë Корректор М. Шароши

Заказ 3287 Тираж 374 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по иаобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"„г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1;10

1:10

1;10

1:10

1:1

1:2

1г5

1:15

1:20

1:2$

18>7 !

О,7

17,6

20>3

24,0

21,9

19 5

54,0

49,5

37,8

16,9 !

3,2.

10>5