СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ Российский патент 2007 года по МПК C25C1/16 

Описание патента на изобретение RU2312173C1

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при электролизе цинка из сульфатных цинковых растворов с повышенным содержанием фтора и органики на заводах, работающих с автоматизированной сдиркой катодного металла.

Известны способы извлечения цинка из сернокислых растворов электролизом, включая добавки различных органических ПАВ столярного (костного) клея, тиомочевины и т.п. (авт. свид. СССР №1016400, опубл. в БИ 1983, №17, по кл. С25С, 1/16), лигносульфаната и экстракта лакричного корня (патент Российской Федерации №2133301, опубл. в БИ 1999, №20 по кл. С25С, 1/16).

Недостатком указанных способов является то, что не решается вопрос с «трудной» сдиркой катодного цинка при поступлении на электролиз растворов с повышенным содержанием фтора до 100 мг/л и выше и титруемой органики 0,5-1 г/л.

Наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения цинка из сернокислых растворов электролизом, включающий добавки в электролит костного клея, экстракта лакричного корня и других органических ПАВ, а также введения перед сдиркой растворимой соли сурьмы в количестве, необходимом для создания в электролите в первый момент осаждения цинка на алюминиевой свободной матрице концентрации сурьмы 0,2-0,3 мг/л (см. Снурников А.П. Гидрометаллургия цинка. М.: Металлургия. 1981 г. - с.280-281).

Недостатком указанного способа является снижение выхода цинка по току, особенно при переработке растворов с глубокой очисткой от кобальта и никеля (менее 0,3 мг/л) и с автоматизированной сдиркой катодного металла после более чем двухсуточного его наращивания на алюминиевой матрице.

Техническим результатом данного изобретения является увеличение выхода цинка по току. Указанный результат достигается тем, что в способе, включающем электролитическое осаждение цинка на алюминиевой матрице из растворов, содержащих сурьму, с непрерывным введением в электролит костного клея, экстракта лакричного корня, лигносульфоната, перед началом осаждения цинка в электролит добавляют разовую порцию сурьмы при увеличении концентрации сурьмы в электролите на 0,01-0,025 мг/л. В качестве добавки сурьмы используют раствор, содержащий 6-12 г/л виннокислого калия-антимонила.

Способ осуществляется следующим образом.

В поступающий на электролиз цинковый сернокислый раствор, состава, г/л: Zn 47-55; H2SO4 155-165, органика 0,2-1,0 и остальные, мг/л: Со 0,25-0,35; Cu 0,05-0,1; Sb 0,01-0,015; Ni 0,1-0,25; Fe 300-700; F 50-100; Cl 250-400 непрерывно вводят растворы костного клея, лигносульфоната и экстракт лакричного корня. Процесс электролиза протекает при плотности тока 300-400 а/м2. Раствор виннокислого калия-антимонила вводят разовой порцией в электролит, поступающий непосредственно в электролизную ванну за 10-15 мин до механизированной установки 40 катодов в ванну. При автоматизированной сдирке катодного цинка в ваннах устанавливают 80 катодов, которые поднимают из ванн на сдирку в 2-а подъема по 40 катодов через определенный промежуток времени, зависящий от программы работы катодосдирочного комплекса.

Предложенный способ испытан в промышленных условиях.

Испытания показали, что разовая порция добавки сурьмы в электролизную ванну перед началом осаждения цинка на алюминиевой матрице в виде раствора, содержащего 6-12 г/л виннокислого калия-антимонила, обеспечивающая повышение концентрации сурьмы в электролите на 0,01-0,025 мг/л, позволяет увеличить выход цинка по току при одновременном решение вопроса с «трудной» сдиркой катодного металла. Причем при снижении дозировки до концентраций добавленной сурьмы в растворе менее 0,01 мг/л увеличивается количество «прихваченных» к алюминиевой матрице катодов и снижается выход цинка по току. При повышении более 0,025 мг/л снижается выход цинка по току.

Пределы изменения 6-12 г/л содержания виннокислого калия-антимонила в дозируемом растворе связаны со следующими факторами. При повышении концентрации более 12 г/л из-за плохого перемешивания в электролизных ваннах на отдельных катодах наблюдается обратное растворение цинка, учитывая, что в условиях работы автоматизированного комплекса половина катодов с цинковым осадком находятся в ванне. При концентрации меньше 6 г/л существенно возрастают трудозатраты по приготовлению раствора и его дозировки в ванны.

Проверку способа осуществляют следующим образом.

На электролиз поступал цинковый сернокислый раствор, состава, г/л: Zn 51; H2SO4 160, органика 08 и остальные, мг/л: Со 0,31; Cu 0,08; Sb 0,01; Ni 0,2; Fe 450; F 75; Cl 350. В электролит непрерывно вводили растворы в количестве по сухому весу ПАВ, г/т цинка: костного клея - 35, лигносульфоната - 250 и экстракт лакричного корня - 30. Процесс электролиза протекал при плотности тока 400 а/м2. Раствор с содержанием виннокислого калия-антимонила (К(SbO)С4Н4O6·0,5Н2O - ТУ 6-09-83) 10 г/л вводили в электролит, поступающий непосредственно в электролизную ванну за 10-15 мин до механизированной установки 40 катодов в ванну, для достижения повышения концентрации сурьмы в электролите в предлагаемом способе 0,015 мг/л, а в известном 0,2 мг/л.

В таблице приведены сравнительные данные проверки известного и предлагаемого способа извлечения цинка из сернокислых растворов. Как видно из полученных данных, использование предлагаемого способа позволяет по сравнению с известным способом повысить выход цинка по току на 10,5%.

СпособыПлотность тока, А/м2Температура на электролизе, °ССъем цинка, г/лДозировка сурьмы, мг/лВыход цинка по току, %Известный40035,45,20,280,7Предлагаемый40035,25,20,01591,2

Похожие патенты RU2312173C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СЕРНОКИСЛОТНОГО ТУМАНА 1998
  • Казанбаев Л.А.
  • Козлов П.А.
  • Колесников А.В.
  • Затонский А.В.
  • Павлов А.Д.
RU2133301C1
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СЕРНОКИСЛОТНОГО ТУМАНА 1995
  • Казанбаев Л.А.
  • Козлов П.А.
  • Колесников А.В.
  • Затонский А.В.
  • Павлов А.Д.
RU2095477C1
Способ извлечения цинка электролизом 1976
  • Фульман Натан Иосифович
SU597746A1
БИПОЛЯРНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ЯЩИЧНОГО ТИПА 1966
  • Ш. Габитов, С. Т. Такежанов, А. Я. Кафтаненко, В. А.
  • А. А. Бел Вский И. И. Котов
SU186705A1
Электролит цинкования 1988
  • Игнатьев Владимир Иванович
  • Шлугер Михаил Александрович
  • Ситникова Татьяна Геннадьевна
  • Крупина Алевтина Викторовна
  • Кац Александр Александрович
SU1638213A1
Способ получения цинкового порошка из цинксодержащих отходов 2020
  • Козлов Павел Александрович
  • Паньшин Андрей Михайлович
  • Якорнов Сергей Александрович
  • Избрехт Павел Александрович
  • Головко Федор Павлович
  • Ивакин Дмитрий Анатольевич
RU2743567C1
Способ получения цинкового порошка из цинксодержащих отходов 2017
  • Козлов Павел Александрович
  • Якорнов Сергей Александрович
  • Паньшин Андрей Михайлович
  • Избрехт Павел Александрович
  • Махмудов Джахангир Искандарович
  • Затонский Александр Валентинович
  • Ивакин Дмитрий Анатольевич
RU2663918C1
НОРДДЕЙЧЕ АФФИНЕРИ)(Федеративная Реснублика Германии) 1969
  • Иностранец Клаус Эмикке
  • Федеративна Республика Германии Иностранна Фирма
SU239163A1
Способ электроосаждения цинка 1976
  • Фульман Натан Иосифович
  • Хан Октябрь Александрович
  • Пельке Эрих Оскарович
  • Павлова Нина Яковлевна
  • Патракова Любовь Матвеевна
  • Козлов Николай Федорович
  • Делианиди Василий Фемистоклович
  • Наханова Шулпан Айтжановна
  • Григорьев Виктор Дмитриевич
SU596661A1
Способ подготовки поверхности катодов 1975
  • Бесман Владимир Леонидович
  • Куанышева Клара Зейнулловна
  • Сысалова Людмила Васильевна
SU553309A1

Реферат патента 2007 года СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при электролизе цинка из сульфатных цинковых растворов на заводах, работающих с автоматизированной сдиркой катодного металла. Способ включает электролитическое осаждение цинка на алюминиевой матрице из растворов, содержащих сурьму, с непрерывным введением в электролит костного клея, экстракта лакричного корня и лигносульфоната. Перед началом осаждения цинка в электролит добавляют разовую порцию сурьмы при увеличении концентрации сурьмы в электролите на 0,01-0,025 мг/л. В качестве добавки сурьмы используют раствор, содержащий 6-12 г/л виннокислого калия-антимонила. Техническим результатом является увеличение выхода цинка по току. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 312 173 C1

1. Способ извлечения цинка из сернокислых растворов, включающий электролитическое осаждение цинка на алюминиевой матрице из растворов, содержащих сурьму, с непрерывным введением в электролит костного клея, экстракта лакричного корня и лигносульфоната, отличающийся тем, что перед началом осаждения цинка в электролит добавляют разовую порцию сурьмы при увеличении концентрации сурьмы в электролите на 0,01-0,025 мг/л.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавки сурьмы используют раствор, содержащий 6-12 г/л винно-кислого калия-антимонила.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2312173C1

СНУРИКОВ А.П
и др
Гидрометаллургия цинка
- М.: Металлургия, 1981, с.280-281
Способ извлечения цинка электролизом 1976
  • Фульман Натан Иосифович
SU597746A1
СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СЕРНОКИСЛОТНОГО ТУМАНА 1998
  • Казанбаев Л.А.
  • Козлов П.А.
  • Колесников А.В.
  • Затонский А.В.
  • Павлов А.Д.
RU2133301C1
Пюпитр для работы на пишущих машинах 1922
  • Лавровский Д.П.
SU86A1
Вертикальный сепаратор 1972
  • Артемов Лев Николаевич
  • Баканов Анатолий Федорович
  • Билявский Анатолий Аркадьевич
  • Городницина Вера Евдокимовна
  • Елькина Евгения Дмитриевна
  • Манаенков Валерий Иванович
  • Полынская Людмила Николаевна
  • Сорокин Юрий Леонидович
  • Таран Анатолий Захарович
  • Фадеев Евгений Алексеевич
SU494563A1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЕМОНСТРАЦИИ ВИЗУАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ 2003
  • Архипенко А.С.
RU2250515C2

RU 2 312 173 C1

Авторы

Казанбаев Леонид Александрович

Козлов Павел Александрович

Затонский Александр Валентинович

Колесников Александр Васильевич

Болдырев Виталий Васильевич

Ефременко Александр Сергеевич

Черняков Максим Александрович

Чемерязев Денис Владимирович

Даты

2007-12-10Публикация

2006-04-17Подача