Способ извлечения хлорид-ионов из сульфатных цинковых растворов

 

Сею з Советск ив

Социалистическим республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ

1 (6l ) Дополнительное к авт. свид-sy(5l)M. Кл.

С 01 6 9/06 (22)Заявлено 24. 06. 77 (21) 2513608/23-26 с присоединением заявки М(23 } Приоритет

Опубликовано 07. 02. 83. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 07 ° 02. 83 ввудвРстввввыв квювтвт

CCCt вв аеваа взвбРепввй в втврытив (53) УДК 661.847. .532(088 ° 8) >(Kggyg»ц

В. В. Сергиевский и Л. Б. Федянина Я fJATgp;-р

g 1 ".11Фг С, g =ф

Московский ордена Ленина и ордена Трудового ра

Знамени химико-технологический институт им.Д.И.Иенделеева (72) Авторы ,изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРИД-ИОНОВ ИЗ СУЛЬФАТНЫХ

ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ

Предлат аемое изобретение отно- . сится к гидрометаллургии свинцовоцинкового производства и предназна- . чено для очистки сульфатных цинковых растворов от примесей экстракцией.

При выщелачивании цинкового конФ центрата и полупродуктов промышленного производства в сернокислые растворы наряду с цинком переходит ряд примесей, которые должны быть выделены из растворов до электролитичесxcr0 выделения цинка. В частности, по технологическим требованиям содер жанне хлора в растворах цинкового электролитного производства не долж" 11 но превышать 0,2 г/л, тогда как в растворах сульфатизации свинцовых пылей, а также выщелачивания вельцокислов и шлаковозгонов его концентрация достигает 5-10 г/л. ю

-.Известен способ, предназначенныйдля коллективной очистки сульфатных цинковых растворов от примесей катионного и анионно о характера экстракцией растворами иодида четвертичного аммониевого основания в органических растворителях, содержащиа до- . бавки высокомолекулярного спирта или три"н-бутилфосфата t 1 ).

Основным недостатком этого способа является то, что эффективное извлечение хлора по этому способу возможно лишь в присутствии в водных растворах определенных количеств редких металлов, в частности кадмия.

Наиболее близким к описываемому изобретение по технической. сущности и достигаемому результату является способ извлечения хлорид-ионов из сульфатных цинковых растворов путем экстракции органическим растворителем -. сульфатом жирных и жирно-ароматических четвертичных аммониевых оснований и процесс ведут в присутствии высокомолекулярных спиртов или три-н-бутилфосфата f 2 j.

Основным недостатком этого способа является низкая степень извлече9944

Концентрация хлорид-ионов, г/л

Н2 4 °

И в водной фазе в ограничительной фазе

4,05

0,60

3,11

1,56

2,54.

2,25.1,42

3,25

0 76

3.90 ния хлорид-ионов, а также снижение объема сточных вод.

Поставленная цель достигается способом извлечения хлорид-ионов из сульфатных цинковых растворов путем экстракции органическим растворителем с последующей реэкстракцией неорганическим агентом, в котором цинковый раствор предварительно обрабатывают серной кислотой до ее содержания 200-500 г/л, в качестве растворителя используют трибутил" фосфат., а реэкстракцию осуществляют раствором аммиака.

Данный способ позволяет получить остаточное содержание хлорид-ионов в водной фазе 0,7Ь: г/л и снизить объем сточных вод.за счет сокращения в 5-10 раз объема реэкстракта на единицу объема очищаемого раствора из"за в возможности .проведения р-экстракции в одну ступень.

Выбранный интервал числовых значений концентрацией серной кислоты обусловлен следующими причинами: ниж-2З

Таким образом, увеличение концентрации сульфат-ионов в водных растворах сопровождается увеличением, ®з. извлечения хлорид-ионов, т.е. повышением коэффициента разделения хлорид-от сульфат-ионов.

Пример 2. Сульфатный цинко-. вый раствор, содержащий 100 r/ë цин- so ка, 8. г/л хлорид-ионов и 450 г/л серной кислоты, обрабатывали три ра, за три-н-бутилсульфатом при равном соотношении объемов фвз. Остаточная концентрация хлорид-ионов в ра" ss финате составила 0,17 г/л.

Пример 3. Органическую Фазу, полученную при обработке водного

10 4 ний интервал содержаний серной кислоты в растворе 200 г/л обусловлен тем, что в этих условиях коэффициент распределения хлора начинает превышать единицу и становится возможным проводить его эффективное экстракционное извлечение. Повышение концентрации кислоты улучшает экстрак-. цию хлора (пример !). Однако при кон цеятрации выше 500 г/л становятся заметными экстракция серной кислоты и ее потери о процессе передела. По этой причине. оптимальный интервал содержания серной кислоты составляет 200-500 г/л .

П р и м .е р 1. 8 сульфатные цинковые растворы с содержанием цинка

100 г/л и хлорид-ионов 5 г/л вводили различное количество серной кислоты и проводили обработку три-н"бу" тилфосфатом при равном соотношении объемов фаз. Результаты опытов по определению зависимости концентрации хлорид ионов от концентрации Н SA приведены в таблице. раствора, содержащего 120 г/л по металлу сульфата цинка и 1 И серной кислоты, ТБФ, смешивают при соотношении объемов фаз 1: l с водным раствором, содержащим 20 г/л аммиака. После разделения фаз вновь используют на стадии экстракции.

Пример 4. Органическую фазу, полученную при обработке водного раствора, содержащего 100 г/л по металлу сульфата цинка и 4 И серной . кислоты, ТБФ, смешивают при соотношении объеме фаз 1:1,5 с водным раствором, содержащим 60 г/л аммиака.

После разделения Фаз ТБФ вновь используют на стадии экстракции.

Формула изобретения

Составитель Е. Корниенко

Редактор Е. Зубиетова Техред g. Тепер Корректор Е. Рошко

Заказ 734/l2 Тираж 469 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, И-35,; Раушская наб;, д. 4/5 ю аВ филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная; 4

9944

Из приведенных примеров следует ,что эффективная экстракция хлор-ионов из сульфатных цинковых растворов ТБФ становится возможной лишь в присутствии в системе 200-500 г/л 5 серной кислоты. В отсутствии кислоты очистка растворов от- примесей хлорид-ионов при использовании ТБФ невозможна даже в многоступенчатом экстракционном процессе. Следо- В вательно, введение серной кислоты в данную систему повышает коэффициент разделения хлорид- и сульфат-ионов, т.е. улучни3ет свойства ТБФ как экстрагента.

Реэкстракцию хлорид-ионов из органической фазы, необходим а. для регенерации Я Ф и вывода хлора из процесса, осуществляют водныме раствораю аммиака концентрацией 20-60 г/л.26

Описанный способ позволяет ликви-. дировать 3 емкости, стадию подготовки экстрагента, контроль состава органической фазы, а также упростить . противопожарные мероприятия.

Применение предлагаемого способа упрощает процесс за счет устранения

30 6 необходимости контроля состава орга-. нической Фазы, позволяет, улу вить условия труда, открывает возможность. утилизации проьывной серной кислоты.

Способ извлечения хлорид-ионов из сульфатных цинковых растворов riyтем экстракции органическим растворителем с последующей реэкстракцией . неорганическим агентом, о т л и ч а" ю щ и и с.я тем, что, с целью-позы" шения степени извлечения и снижения вбъема стоевас вод, цинковый раствор предварительно обрабатывают сер» ной кислотой до ее содержания 200500 г/л,в качестве растворителя используют трибутилфосфат, а реэкстрак. цию осуществляют раствором аммйака.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

II 433228, кл. С 22 В l9/26, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 496237, кл. С 01 С 9/06, 197»

{прототип).