Способ гидрометаллургического получения окиси цинка

 

i1, 7I 2450

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.11.77 (21) 2538394/22-02 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл е

С 22В 19/34

ГосудаРстееииый комитет (23) Приоригег (53) УДК 669.536 (088.8) по делам изобретеиий (43) Опубликовано 30.01,80. Бюллетень № 4 и открытий (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (72) Авторы изобретения Н. И. Заболотнов, В. В. Грачев, С. И. Кузнецов, В. С. Перевозова и T. В. Богачева (71) Заявители

Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых «Уралмеханобр» и Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (54) СПОСОБ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ

ОКИСИ ЦИНКА

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к области переработки цинксодержащих промпродуктов с получением чистой окиси цинка.

Наиболее близким к предложенному является способ гидрометаллургического получения окиси цинка, включающий выщелачивание цинксодержащих материалов едким натром, очистку раствора и разложение его окисью цинка, отделение окиси 10 цинка и ее сушку (1).

По известному способу цинксодержащее сырье выщелачивают крепким раствором едкого патра, разбавляют полученную пульпу водой, очищают цинкатный раствор от 15 си IHKBTB натрия гидроокисью алюминия, разлагают цинкатный раствор окисью цинка, упаривают маточный раствор и сушат окись цинка при 150 — 200 С. В этом способе растворитель является оборотным и ис- 20 пользуется многократно, не требуя регенерации.

Недостатком способа является низкое извлечение окиси цинка в конечный продукт, составляющее 84 — 88% вместо 96 — 25

97% теоретически возможных; это обусловлено тем, что для достижения оптимальных показателей процесса разложения раствора (степень разложения 50 — 52%) необходимо предварительно глубокое обескремнивание цинкатного раствора. Однако при глубоком обескремнивании раствор начинает разлагаться самопроизвольно, что ведет к уменьшению извлечения окиси цинка. Кроме того, происходит загрязнение окиси цинка гидроокисью алюминия, так как процесс обескремнпвания ведут путем связывания двуокиси кремния в малорастворимые сосдинения типа гидроалюмоснликатов натрия.

При этом в раствор необходимо добавлять избыточное по отношению к двуокиси кремния количество гидроокпси алюминия. В результате часть растворенного алюминия после обескремнпванпя остается в растворе и при разложении выпадает в осадок, загрязняя окись цинка.

Целью изобретения является повышение извлечения и качества окиси цинка.

Это достигается тем, что очистку раствора ведут в две стадии, при этом на первой стадии разложение цинкатного раствора осуществляют окисью кальция.

Сущность изобретения состоит в следующем.

712450

Содержание в конечном продукте, оо

Извлечение ZnQ из сырья в конечный продукт, 0

Способ

Na,0

А1 0з

ZnQ

Известный

Предложенный

87,6

99,20

0,51

0,09

0,14

99,78

95,5

Не обнаружено

0,08

0,11

Составитель В. Гутин

Техред А. Камышникова Корректор О. Данишева

Редактор 3. Ходакова

Заказ 2792/12

Изд. М 120

Тираж 698

Подписное

Сапунова, 2

Типография, пр.

Цинксодержащее сырье выщелачпвают крепким щелочным раствором, содержащим

240 — 300 г/л окиси натрия. 11олученную пульпу разбавляют водой и раствоп отделяют от выщелоченного остатка. Двуокись 5 кремния, перешедшая в раствор в процессе выщелачивания сырья, стабилизирует его, и раствор не разлагается даже в присутствии больших количеств затравки из окиси цинка. Раствор подвергают операции раз- 10 ложения — ооескремнивания с помощью добавки к нему окиси кальция. Добавка окиси кальция способствует одновременному глубокому разложению и обескремниванию пересыщенного цинкатного раствора, 15 переводя двуокись кремния в малорастворимое соединение. Степень разложения—

52 — 55 /о. Осадок отделяют от раствора и вторично выщелачивают крепким щелочным раствором. При этом в раствор переходит 20 только окись цинка, а основная масса двуокиси кремния остается в осадке.

Очищенный раствор разбавляют, отделяют от осадка фильтрацией и подвергают повторному разложению с затравкой из 25 окиси цинка. Такой раствор разлагается быстро и достаточно глубоко, на 50 — 53%.

Затем окись цинка отделяют от раствора и сушат.

Способ испытан в лабораторных усло- 30 виях.

Для получения окиси цинка используют шлам мокрой газоочистки доменных печей следующего состава, %. окись цинка 13,81; двуокись кремния 8,87; окись алюминия 35

3,84; окись кальция 6,06; железо 20,95; углерод 23,00.

Таким образом, применение предложенного способа, в сравнении с известным, позволяет увеличить извлечение окиси цинка из сырья в конечный продукт на 7,9% и повысить качество получаемой окиси цинка.

Формула изобретения

Способ гидрометаллургического получения окиси цинка, включающий выщелачивание цинксодержащих материалов едким натром, очистку раствора и разложение его

Выщелачивание этого шлама осуществляют оборотным щелочным цинкатным раствором, содержащим 250 г/л окиси натрия, 60 г/л окиси цинка при температуре 96 С в течение 45 мин при плотности пульпы

7K: Т=3,5. После выщелачивания пульпу разбавляют водой до концентрации 110 г/л окиси натрия и отделяют раствор от шлама фильтрацией. Полученный раствор содержит 45 г/л окиси цинка и 0,72 г/л двуокиси кремния, К нему добавляют окись кальция из расчета концентрации СаО активное

25 г/л и перемешивают в течение 1 ч при

70 С. Содержание кремнезема в растворе понижается до 0,12 г/л и в осадок выделяется из раствора 52 .окиси цинка.

Осадок, состоящий из окиси цинка, окиси кальция и двуокиси кремния, отделяют от раствора фильтрацией и направляют на повторное выщелачивание оборотным щелочным раствором, содержащим 250 г/л NaqO, 60 г/л окиси цинка.

Выщелачивание проводят в течение 0,5 ч при 70 С и плотности пульпы N: Т=12.

После разбавления и фильтрации раствор содержит 106 г/л окиси натрия, 52 г/л окиси цинка и 0,16 г/л кремнезема. Этот раствор разлагают с затравкой из окиси цинка. Температура — 90 С, продолжительность — 4 ч, затравочное отношение — 1. Степень разложения раствора составляет 52,7/о. Далее окись цинка отделяют от маточного раствора, промывают и сушат.

Результаты сравнительных испытаний предложенного и известного способов приведены в таблице. окисью цинка, отделение окиси цинка и ее сушку, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества и извлечения окиси цинка, очистку раствора ведут в две стадии, при этом на первой стадии разложение цинкатного раствора осуществляют окисью кальция.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 467124, кл. С 22В 19/34, 1975.