Способ переработки цинкового огарка Советский патент 1983 года по МПК C22B19/22 

СО

ел

о00

о Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к гидрометаллургической переработке цинкового огарка. .Известен способ переработки цинкового огарка, заключающийся в том, что цинковый огарок подвергают нейтральному выщелачиванию отработанным ци 5ксвым электролитом, остаток от нейтрального выщелачивания подвергают сернокислотному разложению и осаж дают железо из полученных цинк-железосодержащих растворов в форме основ ных солей и комплексных основных сульфатов с ионами щелочных металлов аммония при температурах пульп, -близ ких к кипению 13- Недостатком известного способа являются значитедьные потери цветных к благородных металлов с железистыми кеками. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу яэляется способ переработки цинкового огарка, включающий нейтральное выщелачивание огарка, высокотемператур ное выщелачивание цинкового кека, предварительную нейтрализацию цйнксодержащих растворов при БО-бО С до рН 0,9-1,5 и осаждение желез-а в виДё ярозитов. Данный способ позволяет :значительно снизить потери цветных ,и благородных металлов с железистьмкаком 12}.. . С целью ускорения осаждения желе.за в виде ярозита осаждение может осуществляться в присутствии затравки- в виде кристаллических продуктов гидролиза ярозита) в количестве 100% от стехиометрическозго 3}. . Однако известный способу не позволяет достичь выс-кой степени и глуби ны вывода железа из цинк-железосодержащих растворов при содержании железа более 20 г/л. Гидролитическая очистка растворов с высоким остаточным содержанием железа, после осаждения его в виде ярозитозз, приводит к образованию большой, массы плохо отстаивае1адх и фильтруемых гидратов железа. Цель изобретения - повышение степени очистки растворов от железа. : Поставленная цель достигается согласно способу переработки цинково :го огарка, включающему нейлральное выщелачивание огарка, высокотемпераIypHoe выщелачивание цинкового кека, прадвар тельную нейтрализацию цинкжелезосодержащих растворов при 50бО С до рН 0,8-1,5, осаждение железа в виде ярозитов, операцию осаждения проводят а сочетании с предваритель.ным смешиванием растворов с 20-60 об. нейтрального цинкового электролита отдельно или в смеси с раствором пос ле нейтрального выщелачивания. Способ осуществляется следующим, образом. После высокотемпературного выщела,чивания остатка от нейтрального выщелачивания огарка при начальной КИСЛОТНОСТИ 180-190 г/л и конечной 60-70 г/л пульпа поступает для отстаивания в сгуститель. Верхний слой сгустителя охлаждается в трплообменниках с 90-105 С до 50-6О с. ; Охлажденный раствор нейтрализуется цинковым огарком до рН 0,9-1,5. В охлажденный нейтрализованный раствор- задается ярозитообразуюгдай катион в виде раствора ее соли ( например, Kj. СО, N а SO., ) и осуществляется нагрев в теплообменниках до 90-105с. Момент достижения заданной температуры принимается за нача-. ло операции. . Раствор при заданной температуре перемешивается в течении 3-8 ч. Время перемешивания зависит от эффективности ярозитообразующего катиона. Чем ниж.е его эффективность тем более время необходимо для осаждения железа. . Перед перемешиванием и осаждением железа в рас.твор 20-60 об.% нейтрального цинкового электролита или раствора после нейтрального выщелачивания иди их смеси. Добавка менее 20% неэффективна с технологической точки зрения, поскольку не улучшает осаждения, добавка более 60% требует больших энерте.тических затрат на нагрев растворов, поэтому нецелесообразна, количество добавки, зависит от природы ярозитообразующего катиона (большая добавка для менее эффективного катиона). Присутствие в указанных количествах нейтрального цинкового электролита или раствора нейтрального выщела-, чивания огарка или их смеси в растворе , поступакмдем -на осаждение железа, снижает содержание кислоты в растворе улучшая тем самым условия зародышеобразования ярозитов, увеличивает Содержание сульфата цинка в растворе и следовательно его буферную емкость, увеличивает содержание сульфат иона в растворе. Все перечисленные факторы как вместе взятые, так и по отдельности способствуют повьнлению степени и глубины осаждения железа из цинк-железосодержащих растворов, что хорошо поясняется следующей реакцией в ионном выражении K - Fe %-60H%-a504 « KFe COMjj, (504)5. Согласно закона действия масс, чем выше содержание группы ОН, т.е. чем ниже кислотность среды и чем выше содержание сульфат иона, тем быстрее достигается равновесие реакции и тем ниже содержание железа в растворе. . Присутствие затравки в виде ярозита приводит к ликвидации индукцион ного периода образования осадка и повьшает скорость осаждения железа, что, в cBoip очередьг, повьшает степен и глубину осаждения железа. П р и мер. Влияние добавки нейт рального, электролита на процеЬс осаж дения железа. Проводят осаждение железа из цинк-железосодержащих растворов с со держанием 18,02 г/ли 19,63 г/л железа путем введения стехиометрического количества ярозитообразунших со лей калия, натрия и аммония ра&личной эффективности с добавкой различных количеств нейтрального электроли та (20, 40, 60, 80 06.%. Объем растворов 0,8 . ., температура 95с, продолжительность б ч. ; 1 0 - .- . . --Для сравнения проводят по осаждению железа без добавкинейт- , рального электролита по известному способу , при аналогичных условиях. В таблице приведена зависимость влияйия добавки нейтрального электролита на степень и глубину осаждения железа в виде ярозита. Как видно из таблицы, добавка к раствору нейтрального электролита в количестве 20-80% объемн. позволяет получить более качественные по содержанию железа раствора, при этом степень вывода железа возрастает на 20-25%. Техняко-экономическай эффективность изобретения состоит в сокращении расхода поташа за счет поклаения степени осаждения железа, а также в снижении затрат при дальнейшей очистки растворов за счет повышения их качества.

СПОСОБ ПЕРЕРАЮТКИ ЦИНКОВОГО ОГАРКА, включакщий нейтральное выте лачивание огарка, шлсокотемпературное выщелачивание цинкового кека, предварительную, нейтргшизацию цинк-железосодержакаих растворов при 50-60с до рН 0,8-1,5, осаждение железа в виде ярозитов, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки растворов от железа, операцию осаждения проводят в сочетании с предварительным смешиванием растворов с 20-60 об.% нейтрального цинкового электролита отдельно или в смеси с раствором после нейтрального выщелачивания.

в, 75

18,02 14,44 4,05 3,10 10, ВО 1,1 7,20

о,во

э,ва