Способ получения карбоната цинка основного из водных растворов хлорсодержащих цинковых отходов

Изобретение относится к получению карбоната цинка основного из хлорсодержащих цинковых отходов и может найти применение в гальванотехнике, гидрометаллургической и электрохимической промышленности или препаративной химии. Способ получения карбоната цинка основного включает взаимодействие водных растворов хлорсодержащих цинковых отходов и раствора карбоната щелочного металла и отделение полученного осадка. Указанные компоненты вводят в зону реакции одновременно, поддерживая мольное соотношение карбонат-ионов к ионам цинка от 1,70 до 1,77, а взаимодействие ведут при температуре от 60 до 85°С. Технический результат заключается в получении карбоната цинка основного из хлорсодержащих цинковых отходов с содержанием хлор-ионов не более 0,01 мас.%.

 

Изобретение относится к получению карбоната цинка основного из хлорсодержащих цинковых отходов и может найти применение в гальванотехнике, гидрометаллургической и электрохимической промышленности или препаративной химии.

Известен способ получения карбоната цинка из содержащих хлорид цинка растворов, получаемых при производстве органических полимеров с целью дальнейшего получения из него окиси цинка (SU 287002, кл. C 01 G 9/00, опубл. 19.11.1970). Согласно указанному способу карбонат цинка получают путем взаимодействия раствора соли цинка с раствором карбоната щелочного металла или аммония с последующим отделением и сушкой полученного осадка. Полученный при этом карбонат цинка содержит примеси карбоната и хлорида аммония.

Известен способ извлечения цинка из хлоридных или сульфатохлоридных водных растворов неорганической соли цинка путем экстракции раствором три-н-октиламина в бензоле, с последующей реэкстракцией карбонатным раствором, содержащим 40-70 мас.% карбоната и 5-10 мас.% бикарбоната щелочного металла (RU 2050324, кл. C 01 G 1/00, опубл 20.12.95). В результате получают раствор карбоната цинка основного. Извлечение цинка в реэкстракт составляет 92%.

Недостатком известного способа является сложность процесса, заключающаяся в том, что соединения цинка первоначально экстрагируют из хлоридсодержащего раствора органическим растворителем, а затем проводят реэкстракцию карбонатным раствором.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения карбоната цинка основного, включающий взаимодействие раствора соли цинка с раствором карбоната щелочного металла или аммония в присутствии 2-5 мас.% карбоната цинка в качестве затравки, и отделение полученного осадка (SU 1333639, кл. C 01 G 9/00, опубл. 30.08.87). Указанное изобретение позволяет снизить содержание в целевом продукте водорастворимых примесей до 0,14 мас.%.

Для применения карбоната цинка в гальванике требуется, чтобы содержание хлор-ионов в нем не превышало 0,01 мас.%, иначе в ходе процесса образуется соляная кислота, которая разъедает электроды.

Предлагаемое изобретение решает задачу получения карбоната цинка основного из хлорсодержащих цинковых отходов с содержанием хлор-ионов не более 0,01 мас.%.

Указанная задача решается тем, что в известном способе получения карбоната цинка основного из хлорсодержащих водных растворов соединений цинка, включающим взаимодействие с раствором карбоната щелочного металла и отделение полученного осадка, согласно изобретению указанные компоненты вводят в зону реакции одновременно, поддерживая мольное соотношение карбонат-ионов к ионам цинка от 1,70 до 1,77, а взаимодействие ведут при температуре от 60 до 85°С.

Примеры осуществления способа.

Пример 1. В реактор сферической формы с двумя горловинами при работающей мешалке одновременно загружали исходный раствор, представляющий собой отход производства аминотриазина следующего состава в мас.%: 5,78 - ионы цинка, 1,95 - натрий-ионы, 14,58 - хлор-ионы, 1,7 - ацетат-ионы и вода остальное, и 12,1% водный раствор карбоната натрия (мольное соотношение ) при 80-85°С, получили реакционную массу с рН 8,1. Выдержали реакционную массу при указанной температуре 35 минут, отфильтровали полученный осадок и промыли водой. Получили карбонат цинка основной с содержанием хлор-ионов 0,006 мас.%. Извлечение цинка составило 97,5%.

Пример 2. В реактор по примеру 1 одновременно загружали исходный раствор, представляющий собой отход производства аминотриазина следующего состава в мас.%: 6,07 - ионы цинка, 2,1 - натрий-ионы, 14,82 - хлор-ионы, 1,52 ацетат-ионы и вода остальное, и 12,7% водный раствор карбоната натрия (мольное соотношение ) при 75-80°С, получили реакционную массу с рН 8,2. Выдержали реакционную массу при указанной температуре 30 минут, отфильтровали полученный осадок и промыли водой. Получили карбонат цинка основной с содержанием хлор-ионов 0,007 мас.%. Извлечение цинка составило 97,2%.

Пример 3. В реактор по примеру 1 одновременно загружали исходный раствор, имеющий состав в мас.%: 5,78 - ионы цинка, 1,95 - натрий-ионы, 14,58 - хлор-ионы, 1,7 - ацетат-ионы и вода остальное и 15,75% водный раствор карбоната натрия (мольное соотношение ) при 60-65°, получили реакционную массу с рН 8,4. Выдержали реакционную массу при указанной температуре 15 мин, полученный осадок отфильтровали и промыли водой. Получили карбонат цинка основного с содержанием хлор-ионов 0,009 мас.%. Извлечение цинка составило 97,8%.

Пример 4 (сравнительный). В реактор по примеру 1 первоначально загрузили исходный раствор следующего состава в мас.%: 6,07 - ионы цинка, 2,1 - натрий-ионы, 14,82 - хлор-ионы, 1,52 - ацетат-ионы и вода остальное, затем загрузили 13% водный раствор карбоната натрия (мольное соотношение ) при 75-80°С, получили реакционную массу с рН 8,2. Выдержали реакционную массу при указанной температуре 30 минут, отфильтровали полученный осадок и промыли водой. Получили карбонат цинка основной с содержанием хлор-ионов 1,2 мас.%.

Проведение процесса с использованием мольного соотношения и температурного режима, выходящих за граничные значения указанных интервалов, ведет к повышению содержания хлор-ионов в целевом продукте выше требуемого (более 0,01 мас.%).

Способ получения карбоната цинка основного из водных растворов хлорсодержащих цинковых отходов, включающий взаимодействие с раствором карбоната щелочного металла и отделение полученного осадка, отличающийся тем, что указанные компоненты вводят в зону реакции одновременно, поддерживая мольное соотношение карбонат-ионов к ионам цинка от 1,70 до 1,77, а взаимодействие ведут при температуре от 60 до 85°С.