Способ гидрометаллургического получения цинка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»)s С 22 В 3/14//С 22 В 19:00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872583/02 (22) 11. 10.90 (46) 23.09.92. Бюл. 35 (71) Донецкий филиал Всесоюзного научно.-исследовательского и проектно- го института по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятия черной металлургии "ВНИПИчерметэнергоочистка" (72) Ю,K.Бородай, Л„И„Коноваленко, Д„Д„Мягкий, Ю.Н.Резников, Л„Е. Синельникова и В„В.Алешин (56) Цветные металлы, 1960, V 1, с. 57-59.

Авторское свидетельство СССР

» 1018994, кл„ С 22 В 19/34, 1982.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при гидрометаллургической переработке цинксодержащих пылей доменного и сталеплавильного производства для обесцинкования.

Известен способ гидрометаллургического обесцинкования доменных пылей (шламов), заключающийся в извлечении цинка раствором серной кислоты.

Недостатком этого способа являетcR неполное извлечение цинка из пыли.

Известен способ извлечения цинка из доменной пыли, включающий обработку пыли раствором уксусной кислоты, нейтрализацию полученного раствора

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) „„512„„1763499 А1 (54) СПОСОБ ГИДРОИЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО

ПОЛУЧЕНИЯ ЦИНКА (57) Использование: гидрометаллургическая переработка цинксодержащих пылей доменного и сталеплавильного производства„ Сущность: способ гидрометаплургического получения цинка включает выщелачивание цинксодержащих материалов оксидом кальция в присутствии хлорида аммония, После выщелачивания осадок отфильтровывают, промывают во;;эй и направляют на обработку раствором тиосульфата натрия.

Полученные цинкатный раствор и раствор после обработки тиосульфатом натрия o6. ..единяют и обрабатывают серно ки лотой. Осадок сульфата кальц" .»деляют фильтрованием, в раст-:-> .-. -.одержится сульфат цинка., -лы. 2 табл. оксидом или гидроксидом кальция с последующим отделением цинксодержащего осадка, подкисление полученного раствора серной кислотой, осаждение цинка из раствора и отделение осадка

CaSO<„

Недостатком этого способа является низкое качество цинксодержащего продукта, поскольку при обработке кислотами наряду с цинком извлекают и другие металлы. К тому же использование кислотной обработки усложняет технологию.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ гидрометаллургического получения оки1763499

45 ка тиосульфатом натрия, обработку серной кислотой.

Существенным отличием предлагаемого технического решения является то, что авторы предлагают для выщелачивания цинка из пылей использовать новое средство.

Экспериментально обнаружено, что совокупность реагентов СаО и NH C1 является эффективным избирательным выщелачивателем цинка из пылей. Таким образом, выщелачивание можно проводить простыми в эксплуатации и недифицитными реагентами, в отличие от использования концентрированной щело" чи в прототипе, Это упрощает технологию, что и является цепью изобретения, Другим существенным отличием является то, что введена дополнительная обработка цинксодержащего осадка комплексообразователем - тиосульфатом натрия после стадии выщелачивания, поскольку экспериментально установлено, что указанный реагент переводит все Формы цинка, присутствую" щие в осадке„ в устойчивые комплекс. ные соединения„ растворимые в воде, 0 раствор после обработки тиосульфатом . натрия объединяют и обрабатывают

2 смз серной кислоты (пл. 1,84 г/смз).

Осадок сульфата кальция отделяют си цинка, включающий выщелачивание .цинксодержащих материалов концентри-. рованными растворами гидроксидов щелочных металлов, разбавление пульпы водой, фильтрацию, промывку осадков, разложение цинкатного раствора углекислым газом, фильтрацию и сушку полученного ocapêà цинка.

Недостатком такого технического решения является неполное извлечение цинка из пылей, поскольку технология предусматривает извлечение из сырья только ZnO, и как следствие низкая эффективность способа при переработке пылей с низким содержанием ZnO. К тому же технология громоздка и предусматривает использование дорогих и дефицитных гидроксидов щелочных металлов.

Целью изобретения является повышение степени извлечения цинка и упрощение процесса.

Поставленную цель достигают способом, включающим выщелачивание цинксодержащего материала оксидом кальция

В присутствии хлорида аммония, Фильтрацию, промывку осадка с последующей его обработкой тиосульфатом натрия, смешение цинкатных растворов после выщелачивания и после обработки осадЦинкатные растворы после стадии выщелачивания и после обработки цинксодержащего осадка тиосуйьфатом натрия авторы предлагают ооъединить и обработать кислотой с получением конечного продукта ZnSO, Таким образом, повышение степени извлечения цинка из пылей достигают путем дополнительного его извлечения из цинксодержащих отходов после стадии выщелачивания. Следует также отметить, что использование предлагаемой технологии упрощает стадию извлечения конечного продукта. Экспериментально установлено, что оксид . кальция, хлорид аммония и тиосульфат натрия следует вводить в массовых концентрациях 5,0; 10,0; 10,03 соответственно, На чертеже изображена схема предлагаемого способа, Способ осуществляет следующим образом, Подлежащую обработке пыль подвергают выщелачиванию оксидом кальция в присутствии хлорида аммония (1).

Полученный раствор фильтруют, цинксодержащий осадок промывают вбдой и дополнительно обрабатывают тиосуль- .

Фатом натрия (2), а цинкатные растворы после выщелачивания и после стадии дополнительной обработки цинксодержащего осадка объериняют и обрабатывают серной кислотой с получением товарного продукта сульфата цинка (3).

Для получения сульфата цинка исполь" зовали пыль Мариупольского меткомбинат1 им,Ильича и Северского трубного завода.

Состав пыли представлен в табл. t.

Выщелачивание проводят 100 смз

5Ф-ного раствора по СаО и 103-ного по NH Cl в течение 2 ч при постоянном перемешивании и температуре

60 С. После выщелачивания осадок отфильтровывают, промывают водой и направляют на повторную обработку

100 смз 104-ного раствора тиосульФата натрия. Полученные цинкатный и

Фильтрованием, в растворе содержитcR сульфат цинка. Степень извлечения цинка из цинксодержащих пылей 99ь.

Оптимальные концентрации: оксид кальция 5Ф, хлорид аммония 10 ь, тиосульфат натрия 103.

5 1763499 6

Результаты извлечения цинка из чивание цинксодержащих материалов, цинксодержащих пылей в зависимости обработку цинкатного раствора, фильтот концентрации оксида кальция, хло- рацию, промывку осадка, о т л и ч арида аммония и тиосульфата натрия 5 ю шийся тем, что, с целью повыпредставлены в табл. 2. шения степени извлечения цинка и упроПредлагаемая технология обладает щения процесса, выщелачивание провоследующими преимуществами: дят оксидом кальция в присутствии повывается степень извлечения хлорида аммония, осадок обрабатывацинка из цинксодержащих материалов. 1О ют тиосульфатом натрия, а цинкатные

Особенно эффективно использование растворы после выщелачивания и после технологии для переработки цинксодер- обработки осадка тиосульфатом натрия жащих материалов с малым содержанием объединяют и обрабатывают серной кисоксида цинка; лотой. предлагаемый способ не предусмат- 15 ривает использование сложных в экс- 2. Способ по и, 1, о т л и ч аплуатации и дефицитных реагентов. ю шийся тем, что оксид кальция, ф о р м у л а и з о б р е т е н и я хлорид аммония и тиосульфат натрия

1. Способ гидрометаллургического вводят в массовых долях 5,0 10 и получения цинка, включающий выщела- 0 104 соответственно.

Т а б л и ц а 1

Массовые доли, Компонент пыль Северского, пыль Мариупольского

1 трубного завода меткомбината им, Ильича

2,86

63,90

47,00

5,86

1.54

0,96

3,40

0,70

6,50

14,00

0,05

2,10

2,95

44,00

FeO

Fe,O >

33,00

os%

5,90

3,10

РЬ

SiO

1 10

2,80

XgO

1,10

Мп

13,00

14,90

2,10

СаО

2,10

А1,О, Таблица 2

Массовая доля компонентов в обрабатывающем растворе, Содержание Zn, мг

Степень извлечения

Zn, %

NH„C1 Na в исходной извлечено поспыли ле обработки

2,485

2,350

0,625

1,0

1 5

10,0

10,0

1,000

1763499

Продолжение табл, 2

Степень извлечения

Еп, 7.

Содержание Zn, мг

Иассовая доля компонентов в обрабатывающем растворе, 3

СаО ИН С1 На Б 03 в исходной извлечено поспыли . ле обработки

10

ZnSO)

Составитель 10.Бородай

Редактор М.Кузнецова Texpep M.Mîðãåíòàë Корректор И.Шулла

Заказ 1201 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

f13035, NocKBa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

2,5

5 0

10,0

5,0

5,0

5,0

10,0

10,0

10,0

10,0

10 0

2,460

2,587

2,400

2,460

2,460

1,600

1,120 f, 324

1,240

1,600

2,436

1,584

53

53

99