Способ очистки сульфатных цинковых растворов от мышьяка

 

Очистку сульфатных цинковых растворов от мышьяка, содержащих железо и мышьяк в массовом отношении железа к мышьяку не менее 5, осуществляют путем нейтрализации реагентам, содержащим оксиды цинка и свинца при одновременном окислении железа (II) кислородом воздуха до установления значения рН 3,6-3,8, после чего продолжают окисление без подачи нейтрализатора в течение 10-20 мин. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4850449/02 (22) 11.07.90 (46) 23.05.92. Бюл, ¹ 19 (71) Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов Гинцветмет" (72) И.М.Гаврилова, Д.Ю.Романов, B.È.Êîðсунский; А.В.Резвушкин, В.С,Пыжов и

B.Ê,Ëàéêèí (53) 669.536.23(088.8) (56) Лакерник М.М. и др. Металлургия цинка и кадмия. — M.: Металлургия, 1969, с. 295300, Авторское свидетельство СССР № 1330200, кл. С 22 В 19/26, 1986, Способ относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к гидролитической очистке сульфатных цинковых растворов.

Известен способ выделения мышьяка из сульфатных цинковых растворов, содержащих мышьяк, железо и медь, заключающийся в следующем: раствор нейтрализуют в присутствии железа до рН-.2,5, затем вводят окислитель (КМп04; Н202; Ог; Н2ЯОз)для перевода железа (! I) в железо (ll) в растворе, при этом достигается заданная полнота осаждения мышьяка и железа, Продолжительность очистки раствора при этом составляет свыше 2 ч.

Основные недостатки способа заключаются в использовании предварительной нейтрализации, усложняющей технологию процесса и обуславливающей его сравнительно высокую продолжительность.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и дости... Ж„„1735404 А1 (si>s С 22 В 3/20//С 22 В 19:00 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТНЫХ

ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ ОТ МЫШЬЯКА (57) Очистку сульфатных цинковых растворов от мышьяка, содержащих железо и мышьяк в массовом отношении железа к мышьяку не менее 5, осуществляют путем нейтрализации реагентам, содержащим оксиды цинка и свинца при одновременном окислении железа (II) кислородом воздуха до установления значения рН 3,6 — 3,8, после чего продолжают окисление без подачи нейтрализатора в течение 10 — 20 мин. 1 табл, гаемому результату является способ очистки сульфатных цинковых растворов от мышьяка, в котором раствор с содержанием, г/л; свободная серная кислота 17,5;

Ъ цинк 134; железо 4,3 медь 1,1; мышьяк 0,55; сурьма 0,083 предварительно подвергают Û нейтрализации цинковым огарком состава, Ql

1 7,: цинк 59; железо 8,2; сульфидная сера ф

0,24; медь 1,42; свинец 0,61 до установления (1 значения рН 4,2. Затем проводят двухста- ф дийную очистку от примесей путем окисления их кислородом воздуха при рН 4,2 — 4,4 на первой стадии и при рН 4,5 — 4,7 на вто- — а рой, Для поддержания заданных значений рН на первой и второй стадиях добавляют s раствор пульпу оксида кальция. Общая продолжительность процесса 5,5 — 8 ч.

Основными недостатками способа является его многостадийность, применение различных нейтрализаторов и высокая длительностьь.

1735404

Целью изобретения является повышение производительности и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе очистки сульфатных цинковых растворов от мышьяка, содержащих мышьяк и железо при весовом отношении железа к мышьяку не менее 5, включающем нейтрализацию реагентом, содержащим оксиды цинка и свинца, и окисление железа (й) кислородом, нейтрализацию и окисление проводят одновременно до установления рН раствора 3,6 — 3,8, после чего продолжают окисление без подачи нейтрализатора в течение 10-20 мин.

Пример 1. 1 л исходного раствора, содержащего, г/л: свободная серная кислота 10; цинк 125,5; железо 3,6; медь 0,92; мышьяк 0,35,нагревают до 65 — 70 С в реакторе с установленным в днище под мешалкой диспергатором воздуха из кремния с мелкодисперсной пористой поверхностью.

В момент достижения задачной температуры в раствор подают воздух через диспергатор с одновременной подачей нейтрализатора — цин к -сви нецсодержащих возгонов, состава, : цинк 49; свинец 26; железо 1,5; медь 0,3; сульфидная сера 0,15.

Скорость подачи воздуха 0,1 л/мин, Возгоны подают с постоянной скоростью до достижения значения рН раствора 3,7, которое устанавливается через 15 мин. 3атем продолжают окисление кислородом воздуха без подачи возгонов еще в течение

15 мин. Конечное значение рН раствора при этом составляет 3,6, а общая продолжительность процесса очистки 30 мин.

В таблице представлены результаты очистки в зависимости от условий проведения процесса.

Пример 2. 1 л исходного раствора (см. пример 1) обрабатывают предлагаемым способом гидролитической очистки от мышьяка аналогично примеру 1, но в качестве нейтрализатора используют цинковый огарок, по составу близкий к указанному в известном способе.

В результате очистки сульфатного цинкового раствора от мышьяка по предлагаемому способу с применением в качестве нейтрализатора вместо возгонов цинкового огарка получают следующие результаты: остаточное содержание в очищенном растворе мышьяка 0,9 мг/л; железа (II) 0,10 гlл содержание цинка в гидратном кеке 4,38, П родолжительн ость обработки раствора при этом 40 мин.

По полученным результатам очистки раствора подтверждается возможность

55 окисление проводят одновременно до уста, новления значения рН раствора 3,6 — 3,8, по5

40 применения для предлагаемого способа помимо возгонов других материалов, содержащих оксиды цинка и свинца, однако наилучшие результаты получены при использовании в качестве нейтрализатора цинк — свинецсодержащих возгонов, что может быть связано с повышенным содержанием в них оксидов свинца, которые, вероятно, могут оказывать каталитическое действие при окислении примесей кислородом воздуха в растворе.

Как следует из таблицы, в результате гидролитической очистки сульфатных цинковых растворов от мышьяка по предлагаемому способу получены аналогичные известному способу остаточные содержания мышьяка в очищенном растворе, при этом общая продолжительность гидролитической очистки раствора сокращена с 5 ч до

20-40 мин и упрощен процесс очистки.

При более низких значениях рН и времени обработки раствора воздухом после прекращения подачи нейтрализатора удовлетворительных результатов по остаточному содержанию мышьяка в очищенном растворе получено не было (опыты N 4,7,9 в таблице), Увеличение значений рН и продолжительности обработки раствора воздухом без подачи нейтрализатора свыше указанных в интервале не приводит к значительному снижению остаточного содержания мышьяка в растворе (опыты N 5,6,8 в. таблице).

Сравнительные результаты опытов 10 и

11 (см, таблицу) очистки раствора по известному способу с последовательной подачей нейтрализатора, а затем воздуха в раствор указывают на необходимость значительно более длительной обработки нейтрализованного раствора воздухом в течение нескольких часов для достижения удовлетворительных результатов по остаточному содержанию примесей в обработанном растворе.

Формула изобретения

Способ очистки сульфатных цинковых растворов от мышьяка, содержащих мышьяк и железо при массовом отношении железа к мышьяку не менее 5, включающий нейтрализацию реагентом, содержащим оксиды цинка и свинца, и окисление железа (Н) кислородом, отл ич а ю щи и с я тем,что, с целью повышения производительности и упрощения процесса, нейтрализацию и сле чего продолжают окисление без подачи нейтрализатора в течение 10-20 мин, 1735404

Б

Z (D

С( (D о а с

5

Ф о о с

o z о о

m o м лrrсасосчсо соо> со

Cf С Ъ ID W СЧ W СГ) СО CV Cl ОЪ

СЧ CV CV Ñ 1 С Э CV A A СЧ R CV о, со л о л со л л о со ооo оосчо сч л - „г-о>, л„

ООО ОООО о O ооооооооооо щ Z а

Б

S х а

1о о

Q.

Ю

m о

Е (0 с.Э Ф

o o o с ) o lo o l0 n o сч с ) сг са ч. сч е сч r)

I о

m а. т о

zzg

6 S

" 5

m o î zy, Ь m Q. и са л О cn co л о> сп са л

С Ъ С Э С1 С Ъ С") С 3 С Ъ С"Ъ С4 С Ъ С Ъ о о

Ф

Z Im а.о а. охс

Ф;л (0

o m v с

ФОО а.Фс

>. С

Ф

z z

Y c.=. о

Iс о

Е () са

Q. m

CQ Q о

Iz

Ф

Щ а. m

>- а о са о а о о са са из са Я вЂ” С С ) С ) I

Ф S

Л

m c ао х с с" сс

Q. .C Z

ID O с

zvu

ФФо у а с (О

S с

Щ ащ

Q.

Ф о

z m сОЛСОООГ f ООI со

С С1 СЪ С 3 :3 С ) С Ъ С СЭ Сб С Ъ о

Ф

m и с

< о

-. v е m

=г а

Б с с а.

Ф Ф Iа о Я

CO z Q.z х 0

Ц(z

Ф S.. т 2 осоо, оооо во

Y) - -с"> - C4 л л .с о ю л о в Я

m v аФ

I» о с с

> v с р а. z

m yo оъ

Äs v,„

mo> т <ц

Фха

m z

m o о о сс

С:mo

K щ О

Q. m

I»

Iо с с

Ф тЬо ) Z щ >

0 Imom

Д>e оoo (:mc