СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ РАСТВОРА ОТ ТВЕРДОГО ДЛЯ ПРОДУКТОВ ЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2002 года по МПК B01D37/03 

Изобретение относится к области гидрометаллургического производства цинка, в частности отделения растворов от твердого, для промышленных продуктов цинкового производства, например цинковых кеков.

Известен способ отделения жидкого от твердого для промышленных продуктов цинкового производства, например цинковых кеков, остатка от выщелачивания огарка. В качестве вспомогательного вещества использовали полиакриламид (ПАА) (см. Кузькин С. Ф., Небера С.И. Синтетические флокулянты в процессе обезвоживания. М., 1963, с.161-165).

Недостатком указанного способа является низкая скорость отделения жидкого от твердого, высокое содержание твердого в жидкой фазе, большой расход ПАА, кроме того, не прошла промышленную проверку стадия фильтрации.

Ближайшим к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ отделения раствора от твердого для промышленных продуктов цинкового производства, включающий введение перед сгущением в суспензию вспомогательного вещества полиакриламида, сгущение пульпы и последующую фильтрацию сгущенного продукта (см. А.П. Снурников. Гидрометаллургия цинка. М. , 1981, с.144-149).

Недостатками известного способа являются высокое содержание твердых примесей в жидкой фазе сгущения, низкая скорость фильтрации сгущенной пульпы, большой расход реагента.

Предложен способ отделения раствора от твердого для промышленных продуктов цинкового производства, включающий введение перед сгущением в суспензию вспомогательного вещества - сополимера пропионовой кислоты и амида пропионовой кислоты (соотношение мономеров 9:1). Сополимер пропионовой кислоты и амида пропионовой кислоты выпускается фирмой "Allied Colloid" (см. Бутова С. А. Флокулянты. Свойства. Получение. Применение. Справочное пособие. Под ред. А.П. Кротова. - М: Стройиздат. - 1997. - 199 с.).

Другим отличием является то, что отделение раствора от твердого ведут при расходе сополимера (5-9)•10^-3% от веса твердого в пульпе.

Предложенный способ испытан в промышленных условиях. Испытания показали, что предложенный способ позволяет интенсифицировать процесс отделения раствора от твердого, получить раствор с низким содержанием примесей.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления предложенного способа.

Проверка способа отделения жидкого от твердого для промышленных продуктов цинкового производства осуществлялась следующим образом.

В пульпу цинкового кека с твердой фазой, на 80-97% состоящей из частиц размером менее 60 мкм, с жидкой фазой, содержащей 80-150 г/л цинка и имеющей рН 4,0-5,2, вводили сополимер пропионовой кислоты и амида пропионовой кислоты при соотношении мономеров 9: 1 (далее по тексту "СПК") в количестве (5-9)•10^-3% от веса твердой фазы.

С целью равномерного контакта СПК с твердыми частицами пульпы СПК подается в виде раствора с концентрацией 300-600 мг/л.

Дозировка СПК к пульпе промышленных продуктов, например цинковых кеков? позволяет интенсифицировать процесс отделения раствора от твердого на стадии сгущения и фильтрации, получить раствор с низким содержанием примесей.

В таблице и примере приведены сравнительные данные известного способа отделения жидкого от твердого (по прототипу) и предлагаемого.

Пример.

Пульпа цинкового кека, полученная после выщелачивания огарка, имеет следующую характеристику: содержание твердого в пульпе 50-500 г/л; рН 4,0-5,2; состав твердой фазы, %: цинк - 19-20; свинец - 1,5-2,5; железо - 25-30. Цинк представлен в основном в виде силикатов и ферритов;
ситовая характеристика твердой фазы:
класс, мкм +100 +50 -50
выход класса, % 0,9 1,5 97,6
состав жидкой фазы, г/л: цинк - 80-150; железо - 0,15; медь - 1,1.

В пульпу после выщелачивания подавали водный раствор СПК концентрацией 300-600 мг/л из расчета, чтобы расход составил [4; 5; 7; 9; 10]•10^-3% от веса твердого в пульпе. Затем пульпу сгущали в сгустителе (Д=15 м). Жидкую фазу направляли на извлечение цинка, а сгущенную пульпу с содержанием твердого в пульпе 780 г/л направляют на фильтрацию. Отфильтрованный цинковый кек поступал на вельцевание в трубчатых печах, а фильтрат, также как и жидкая фаза после сгущения, направлялся на извлечение цинка. При этом скорость сгущения составляет 5,4-7,5 м³/м²ч, содержание твердого в жидкой фазе сгустителя 0,1-1,8 г/л, а производительность фильтра 0,25-0,29 м³/м²ч.

Для сравнения приводим опыт работы по прототипу, при этом в качестве вспомогательного вещества использовали полиакриламид. Полиакрилами (ПАА) подавали в пульпу после выщелачивания в виде раствора с концентрацией ПАА 500-600 мг/л. Расход ПАА составлял 15•10^-3% от веса твердого. Сгущенную пульпу направляли на фильтрацию. Жидкую фазу от сгущения и фильтрат использовали для извлечения цинка, а отфильтрованный осадок направляли на вельцевание.

Технологические показатели способа отделения жидкого от твердого.

Как видно из таблицы, повышение расхода СПК более 9•10^-3% нецелесообразно, т.к. существенной интенсификации процесса отделения жидкого от твердого не происходит, а содержание твердых примесей в жидкой фазе не снижается. Снижение расхода СПК ниже 4•10^-3% не дает существенного положительного эффекта.

Таким образом, при использовании в предлагаемом способе в качестве вспомогательного вещества сополимера пропионовой кислоты и амида пропионовой кислоты (соотношение полимеров 9:1) оптимальный его расход составляет (5-9)•10^-3% от веса твердого в пульпе.

Использование способа обеспечивает, по сравнению с известным:
- снижение примесей в жидкой фазе с 2,1 до 0,1 г/л;
- повышение эффективности отделения жидкой фазы от твердого: на стадии сгущения в 1,2-1,5 раза, а на стадии фильтрации в 1,8-2,1 раза.

Изобретение относится к гидрометаллургии производства цинка. В пульпу цинковых кеков вводят сополимер пропионовой кислоты и амида пропионовой кислоты. Соотношение мономеров 9:1. Количество (5-9)•10^-3 % от веса твердого в пульпе. Пульпу сгущают и фильтруют сгущенную часть. Изобретение позволяет снизить содержание твердого в жидкой фазе и повысить эффективность процесса отделения жидкой и твердой фаз. 1 табл.

Способ отделения раствора от твердого для продуктов цинкового производства, включающий введение перед сгущением в суспензию вспомогательного вещества, сгущение и дальнейшую фильтрацию сгущенной части, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов отделения твердого, в качестве вспомогательного вещества используют сополимер пропионовой кислоты и амида пропионовой кислоты (соотношение мономеров 9: 1) в количестве (5-9)•10^-3% от веса твердого в пульпе.