Изобретение относится к гидрометаллургическому способу получения цинка и может быть использовано на цинкэлектролитных заводах, при кучном и подземном выщелачивании, а также в переработке рудничных вод.
При переработке подземных вод после естественного выщелачивания руд возникают трудности с получением товарной продукции, в частности катодного цинка.
Известен способ оптимизации технологического режима электроосаждения цинка путем изменения соотношения исходного и отработанного электролита (а. с. N 605862, кл. C 25C 1/16, 1978).
Однако в данном способе не учитывается доля многих факторов, влияющих на электролитическое осаждение цинка, что снижает выход по току основного металла.
По технической сущности к изобретению наиболее близок способ регулирования содержания примесей в установке электролитического выделения цинка путем разделения растворов на 2 вида: для получения сульфата цинка и раствора с уменьшенным содержанием цинка, который корректируют, отделяют осадок и замещают твердую фракцию содержащим сульфат цинка раствором (заявка N 62-25759, Япония, кл. C 25C 1/16, опубл. 1987 г.).
Недостатки указанного способа недостаточная эффективность процесса, значительный расход реагентов, при этом недостаточная концентрация цинка в растворе по сравнению с концентрацией серной кислоты не позволяет получить качественных катодных осадков цинка и высокий выход по току металла (лишь ≈60%).
Заявляемое решение обеспечивает получение технического результата, выраженного в повышении выхода цинка по току и улучшении катодного осадка.
Это достигается тем, что в способе получения катодного цинка из рудничных вод, включающем определение содержания кислоты и цинка в исходном растворе и электролиз с получением катодного цинка, электролиз ведут согласно выражению Y(η %) = 3,55+0,11X1-0,24×2+1,25X3 (1);
где Y(η %) выход по току катодного цинка;
X1 концентрация цинка, г/л в растворе;
X2 концентрация H2SO4, г/л;
X3 плотность тока, А/м2.
При этом необходимо отметить, что лишь поддержка определенных соотношений цинка, серной кислоты и плотностей тока по предлагаемому способу позволяет управлять процессом получения катодных осадков цинка с высоким выходом по току, что исключено при использовании прототипа.
Сущность изобретения состоит в следующем.
Очищенный от примесей электролит рудничных вод подается на электролиз.
Варьируя концентрацию цинка, серной кислоты и плотность тока в определенных соотношениях (табл. 2), регистрируя начальные и конечные их содержания, определяют выход по току, оценивают качество катодного осадка, рассчитывают уравнение (1).
Полученная информация приведена в табл. 1, 2.
Как следует из экспериментальных данных, в большинстве случаев осаждаются плотные ровные осадки, хорошо удаляемые с основы.
Пользуясь полученным выражением (1), уменьшая концентрацию серной кислоты и увеличивая концентрацию цинка и плотность тока, получаем высокие выходы по току (табл. 2) и хорошее качество осадка.
Предлагаемый способ получения катодного цинка позволяет сократить расход реагентов, в частности кислоты, в 2 3 раза и электроэнергии в 1,5-2 раза, интенсифицировать процесс электроосаждения цинка (повысить выход по току на 20 30%) и тем самым повысить экономичность процесса электролитического получения цинка и добиться комплексности извлечения ряда металлов из рудничных вод. Возврат отработанного электролита после электролиза на десорбцию или выщелачивание позволяет решить экологические проблемы.
Ниже приводим примеры и таблицы, подтверждающие достижение эффекта.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет рационально вести процесс электролиза, учитывая эффект взаимного влияния параметров процесса, т.е. имеет большое научное и прикладное значение: повышается комплектность использования как минерального сырья, так и отходов производства (ранее сбрасываемых шахтных вод), ухудшающих экологию.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩИХ СЕРНОКИСЛЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕДИ | 1993 |
|
RU2075546C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕДНОГО КУПОРОСА | 1993 |
|
RU2060945C1 |
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ КОЛЧЕДАННЫХ РУД | 1993 |
|
RU2075522C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ | 1993 |
|
RU2075524C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БЕДНЫХ РУДНИЧНЫХ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЦИНК | 1993 |
|
RU2075548C1 |
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ИЗ СУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЖЕЛЕЗО | 2007 |
|
RU2336346C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА МАРГАНЦА | 2000 |
|
RU2172791C1 |
СПОСОБ КУЧНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ СУРЬМЯНЫХ РУД | 2009 |
|
RU2429304C2 |
Способ электролитического рафинирования меди | 2017 |
|
RU2693576C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА МАРГАНЦА | 2001 |
|
RU2193527C1 |
Использование: гидрометаллургические способы получения цинка, может быть использовано на цинкэлектролитных заводах, при кучном и подземном выщелачивании, а также в переработке рудничных вод. Сущность: способ получения катодного цинка включает определение содержания кислоты и цинка в исходном растворе и электролиз с получением катодного цинка, причем при электролизе поддерживают соотношение цинка к серной кислоте 1:(1-3) и плотность тока 450 - 875 А/м2. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Y(η %) = 3,55+0,11X1-0,24X2+1,25X3,
где Y(η %) выход катодного цинка;
X1 концентрация цинка, г/л;
X2 концентрация серной кислоты, г/л;
X3 плотность тока, А/м2.
Способ крашения тканей | 1922 |
|
SU62A1 |
Видоизменение пишущей машины для тюркско-арабского шрифта | 1923 |
|
SU25A1 |
Авторы
Даты
1997-03-20—Публикация
1993-01-12—Подача