Патент на изобретение №2238993
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при очистке сульфатных цинковых растворов от примесей. Изобретение позволяет снизить расход цинковой пыли и повысить качество очищенных растворов при переработке растворов с содержанием кобальта 5-7 мг/л и выше. Способ очистки включает двухстадийную очистку с подачей на первой стадии в поступающий раствор отработанного электролита, сурьмосодержащей добавки и отделенного от очищенного раствора цементного осадка второй стадии. При этом вместе с цементным осадком на первую стадию подают цинковую пыль с содержанием свинца 0,1-0,5% и в качестве сурьмосодержащей добавки трехокись сурьмы в количестве из расчета отношения сурьмы к сумме кобальта и никеля в поступающем растворе 1-2:1, цинковую пыль, содержащую 0,1-0,5% свинца, подают с крупностью более 63 мкм. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при очистке сульфатных цинковых растворов от примесей. Известен способ очистки сульфатных цинковых растворов от примесей, включающий двухстадийную очистку с подачей на 2-ю стадию очистки от кобальта и никеля цинковой пыли, содержащей, мас.%: Свинец 0,6-0,9 Железо 0,003-0,5 Остальные примеси Менее 0,01 Цинк Остальное (см. патент России №2186131, опубл. бюл. №21 от 27.07.2002 г.). Недостатком способа является высокий расход цинковой пыли суммарно на все стадии цементационной очистки. Известен способ очистки сульфатных цинковых растворов от примесей, включающий двухстадийную очистку с осаждением примесей цинковой пылью и оборотным кеком с подачей на вторую стадию отработанного электролита (см. авт. свид. СССР №876760, кл. С 22 В 19/26, опубл. 30.01.81, бюл. №40). Недостатком указанного способа является то, что он не обеспечивает необходимой очистки от примесей на первой стадии очистки и не позволяет улучшить качество получаемого медно-кадмиевого кека. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сульфатных цинковых растворов от примесей, включающий двухстадийную очистку с подачей на первой стадии в поступающий раствор отработанного электролита сурьмосодержащей добавки и отделенного от очищенного раствора цементного осадка второй стадии (авт. свид. СССР №1043177, кл. С 22 В 19/26, опубл. 23.09.83, бюл. №35). Недостатком указанного способа является повышенное содержание кобальта в очищенном растворе, что ухудшает качество катодного цинка. Техническим результатом данного изобретения является снижение содержания кобальта в очищенном растворе без увеличения расхода цинковой пыли. Указанный результат достигается тем, что в способе очистки сульфатных цинковых растворов от примесей, включающем двухстадийную очистку с подачей на первой стадии в поступающий раствор отработанного электролита сурьмосодержащей добавки и отделенного от очищенного раствора цементного осадка второй стадии, вместе с цементным осадком на первую стадию подают цинковую пыль с содержанием свинца 0,1-0,5% и в качестве сурьмосодержащей добавки трехокись сурьмы в количестве из расчета отношения сурьмы к сумме кобальта и никеля в поступающем растворе 1-2:1. Цинковую пыль, содержащую 0,1-0,5% свинца, подают крупностью более 63 мкм. Способ осуществляется следующим образом. Нейтральный сульфатный цинковый раствор с содержанием примесей, мг/л: меди 200-800, кадмия 300-700, кобальта 5-15, никеля 3-10, поступает на двухстадийную цементную очистку растворов от примесей. На первой стадии происходит очистка цинковой пылью, содержащей 0,1-0,5% свинца, в основном, от меди и кадмия до остаточных содержаний меди менее 0,5 мг/л и кадмия не более 30 мг/л. Вместе с цинковой пылью на 1 стадию дозируют цементный осадок состава, %: цинк 60-70, кадмий 0,8-1,5, медь 1,5-2,5, кобальт 0,05-0,15, получаемый при фильтрации раствора 2 стадии очистки, а также трехокись сурьмы в количестве из расчета массового отношения сурьмы к сумме (кобальта + никеля) в поступающем растворе 1-2:1. Температура раствора на 1 стадии очистки поддерживается на уровне 55-60 Предложенный способ испытан в промышленных условиях. Испытания показали, что очистка сульфатных цинковых растворов от примесей путем подачи на 1 стадию очистки вместе с цементным осадком 2 стадии цинковой пыли с содержанием свинца 0,1-0,5% и трехокиси сурьмы в количестве из расчета массового отношения сурьмы к сумме кобальта и никеля в поступающем растворе 1-2:1 позволяет снизить содержание кобальта в очищенном растворе без увеличения расхода цинковой пыли. Пределы изменения содержания свинца в цинковой пыли от 0,1 до 0,5% связаны с ее активностью (реакционной способностью) в растворах первой стадии очистки. Так, при снижении содержания свинца в пыли менее 0,1% активность пыли падает, что отражается на повышении содержания кобальта в растворе, поступающем на 2 стадию очистки, и тем самым возрастает его содержание в очищенном растворе. Увеличение содержания свинца выше 0,5% практически не повышает активность используемой пыли крупностью более 63 мкм. Суммарная активность свинецсодержащей цинковой пыли по отношению к цементации кобальта возрастает при введении на 1-ю комплексную стадию очистки (от меди, кадмия и частично от кобальта и никеля) третьего компонента трехокиси сурьмы. Дозировка трехокиси сурьмы в количестве из расчета массового отношения сурьмы к сумме (кобальта + никеля) в поступающем растворе менее 1:1 не сказывается на повышении эффективности цементации кобальта, а при дозировке более 2:1 возрастает содержание кадмия в растворе, поступающем на 2 стадию очистки. На 1 стадии очистки использование цинковой пыли крупностью менее 63 мкм увеличивает ее расход по сравнению с использованием более крупной пыли, так как в меньшей степени будет в этом случае использоваться непрореагировавший мелкодисперсный металлический цинк, входящий в состав цементного остатка. Проверку способа осуществляют следующим образом. На 1-ю стадию очистки поступал сульфатный цинковый раствор с содержанием, мг/л: меди 520, кадмия 480, кобальта 7,5, никеля 5,2. Температура раствора составляла 60 В таблице приведены сравнительные данные проверки известного и предлагаемого способа очистки сульфатных цинковых растворов от примесей. Как видно из полученных данных, использование предлагаемого способа очистки сульфатных цинковых растворов позволяет по сравнению с известным способом уменьшить содержание кобальта в растворе, поступающем на 2 стадию очистки, с 8,9 до 2,8 мг/л и тем самым улучшить качество очищенного раствора. Для более глубокой очистки от кобальта по известному способу необходимо было бы увеличить расход цинковой пыли. Формула изобретения
1. Способ очистки сульфатных цинковых растворов от примесей, включающий двухстадийную очистку с подачей на первой стадии в поступающий раствор отработанного электролита, сурьмосодержащей добавки и отделенного от очищенного раствора цементного осадка второй стадии, отличающийся тем, что вместе с цементным осадком на первую стадию подают цинковую пыль с содержанием свинца 0,1-0,5% и в качестве сурьмосодержащей добавки трехокись сурьмы в количестве из расчета отношения сурьмы к сумме кобальта и никеля в поступающем растворе 1-2:1. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что цинковую пыль, содержащую 0,1-0,5% свинца, подают крупностью более 63 мкм. |
||||||||||||||||||||||||||
С, а продолжительность составляет 1-2 час, рН раствора 4,6-4,9, которая регулируется дозированной подачей отработанного электролита к цинк-сульфатному раствору. Раствор после 1-ой стадии очистки отделяется от твердого на фильтр-прессах и фильтрат поступает на 2-ю стадию очистки. В фильтрат вводят сурьмосодержащую добавку (трехокись сурьмы, тартрат калия) для поддержания в поступающем на 2 стадию растворе соотношения сурьмы к сумме (кобальта + никеля) 0,2-1:1. Температура раствора на 2-ой стадии 75-80