Патент на изобретение №2224035
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ВЫВОДА СУЛЬФАТ-ИОНОВ ИЗ РАСТВОРОВ ЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА
(57) Реферат: Изобретение относится к области гидрометаллургического производства цинка, в частности к очистке растворов от растворимых сульфатов магния и щелочных металлов, а также к нейтрализации избыточного количества серной кислоты в балансе цинкового производства. Способ вывода сульфат-ионов из растворов цинкового производства включает нейтрализацию в две стадии, на первой – нейтрализацию ведут известняком до рН 1,5-2,0, вторую стадию нейтрализации ведут путем дозировки извести в раствор при рН 8,0-8,5. Осадок второй стадии направляют на выщелачивание цинка и полученный после выщелачивания осадок вместе с известняком подают на первую стадию нейтрализации. Способ позволяет регулировать сульфатный и водный балансы в цинковом производстве и выводить из циркуляции примеси магния и других соединений щелочных металлов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. Изобретение относится к области гидрометаллургического производства цинка, в частности к очистке растворов от растворимых сульфатов магния и щелочных металлов, а также к нейтрализации избыточного количества серной кислоты в балансе цинкового производства. Известен способ очистки сточных вод цинкового производства от примесей, например сульфатов цинка, меди и т.п., включающий введение в раствор нейтрализатора извести, перемешивание при рН 8,5-9,5 и последующую фильтрацию суспензии (см. Снурников А. П. “Гидрометаллургия цинка”. М., 1981 г., с. 357-358). Недостатком указанного способа является высокий выход известково-сульфатного шлама, содержащего цинк от 10-20%, который необходимо утилизировать в цинковом производстве, например, в вельц-печах с переводом части серы в отходящие газы, выбрасываемые в атмосферу. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ вывода сульфат-ионов из растворов цинкового производства, включающий нейтрализацию кислоты в отработанном электролите с получением гипсового осадка (см. там же, с.352-356). Недостатком указанного способа является то, что им не решается проблема вывода сульфатов магния и других хорошо растворимых щелочных металлов из цинкового цикла. В свою очередь в фильтрат, который направляется в цинковое производство, также переходит магний из известняка, увеличивая практически в 2 раза его содержание по сравнению с отработанным электролитом. Увеличение содержания магния и других соединений щелочных металлов будет повышать омическое сопротивление цинковых электролитов, вызывающее дополнительные расходы на электролизе. Техническим результатом данного изобретения является комплексная очистка растворов цинкового цикла от избыточной серной кислоты (сульфат-ионов), магния и других щелочных металлов с утилизацией сульфатов в товарный продукт и получением растворов, отвечающим требованиям к промышленным стокам, направляемых на очистные заводы. Указанный результат достигается тем, что в способе вывода сульфат-ионов из растворов цинкового производства, включающем нейтрализацию кислоты в отработанном электролите с получением гипсового осадка, в котором нейтрализацию ведут в две стадии, на первой – нейтрализацию ведут известняком до рН 1,5-2,0 с последующей фильтрацией суспензии с получением гипсового осадка и раствора, промывкой и сушкой осадка с переводом его в полуводный гипс, а вторую стадию нейтрализации ведут путем дозировки извести в раствор, полученный после первой стадии, при рН 8,0-8,5, осадок второй стадии нейтрализации направляют на выщелачивание цинка отработанным электролитом при кислотности 100-150 г/л и полученный после выщелачивания осадок вместе с известняком подают на первую стадию нейтрализации. При этом выщелачивание осадка второй стадии нейтрализации проводят в отработанном цинковом электролите при кислотности 100-150 г/л. Способ осуществляется следующим образом (см. чертеж). На 1-й стадии нейтрализации в реактор закачивается отработанный электролит электролиза цинка. Затем подается пульпа известняка, получаемая путем мокрого помола в шаровой мельнице до фракции минус 0,2 мм. В это же время проводится дозировка отфильтрованного после стадии выщелачивания кальцийсодержащего осадка, полученного на 2-й стадии нейтрализации. Процесс 1-й стадии нейтрализации ведут в течение 6 часов при рН 1,5-2,0. Затем пульпу фильтруют, осадок промывают водой. Фильтрат направляют на 2-ю стадию нейтрализации, которую проводят при рН 8,0-8,5 при введении гашеной извести (извести-пыленки). Процесс проводят в течение 4-6 часов. Пульпу 2-й стадии фильтруют, осадок, содержащий цинка 10-20%, оксида кальция, связанного в большей степени в сульфаты, 30-50% направляют на выщелачивание в отработанном электролите при кислотности 100-150 г/л, а фильтрат 2-й стадии нейтрализации, содержащий цинка менее 20 мг/л, меди и кадмия менее 0,1 мг/л, магния 15-20 г/л направляют на очистные сооружения. Фильтрат или осветленный при отстаивании раствор после выщелачивания осадка 2-й стадии нейтрализации используют для выщелачивания вельц-окиси или продуктов обжига. Влажный осадок 1-й стадии сушат в печи “КС” при температуре 140-160oС в течение 3-4 часов до получения полуводного гипса. Содержание основного вещества (CaSO4 ![]() Формула изобретения 1. Способ вывода сульфат-ионов из растворов цинкового производства, включающий нейтрализацию кислоты в отработанном электролите с получением гипсового осадка, отличающийся тем, что нейтрализацию ведут в две стадии, на первой нейтрализацию ведут известняком до рН 1,5-2,0 с последующей фильтрацией суспензии с получением гипсового осадка и раствора, промывкой и сушкой осадка с переводом его в полуводный гипс, вторую стадию нейтрализации ведут путем дозировки извести в раствор, полученный после первой стадии, при рН 8,0-8,5, осадок второй стадии нейтрализации направляют на выщелачивание цинка и полученный после выщелачивания осадок вместе с известняком подают на первую стадию нейтрализации. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выщелачивание осадка второй стадии нейтрализации проводят в отработанном цинковом электролите при кислотности 100-150 г/л. РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||