Способ извлечения цинка из отработанных оксидоцинковых поглотителей сероводорода Советский патент 1992 года по МПК C22B7/00 C22B19/00 

Изобретение относится к технологии переработки оксидоцинкового поглотителя сероводорода, применяемого для сероочи-. стки природного газа в производствах аммиака, уксусной кислоты и метанола.

Отработанный поглотитель имеет состав, мас.%:

ZnO 88-95: ;

CuO +MgO +Al203+Si02 - О - 10 ,

,5-3,5,

Известен способ растворения оксида цинка в смеси фосфорной и азотной к 1слот.

Указанный способ не эффективен для растворения бксида и сульфида цинка. ,

Известен Способ извлечения цинка из обожженной руды, содержащей сульфид цинка, путем кипячения руды в азотной кислоте с последующим извлечением монофосфата цинка из раствора азотнокислого цинка.

Способ сложен в производстве в связи с необходимостью улавливания и возвращения в цикл образующихся в процессе окислов азота и требует специальных материалов СТОЙКИХ в кипящей азотной кислоте.

Наиболее близким к предлагаемому является способ извлечения цинка из отработанных цинкооксмдных катализаторов сероочистки (оксидоцинковых поглотителей сероводорода) путем растворения их в сер ной кислоте, фильтрации, нейтрализации фильтрата до рН 2,5-3, последующего осаждения и отделения от маточного раствора пирофосфата цинка.

Недостатком способа являэтся многостадийность процесса, наличие трудноутилизуемого отхода производства в виде сульфата натрия, низкая степень извлечения цинка.

Цель изобретения - повышение степени извлечения цинка из отработанного поглотителя сероводорода в безотходном одностадийном процессе.

Указанная цель достигается тем. что поглотитель сероводорода в виде гранул 5x5 мм без предварительного измельчения при перемешивании вводится в водный раствор кислот HNOs - HaSiFe в соотношении Р205 - N03 - SlFg - Н20 (0,85 1.87):(0,0168 - 0,0178):(2,099 - 3,071).

Кислотный раствор до ввода поглотителя сероводорода не подогревается и находится при 20 30°С. Поглотитель вводится соскоростью 152- 178,бкг2пО/ч.мкислотного раствора в количестве 0,80 - 0,95 от стехиометрического значения суммы катион&в до образования нитратов, кремнефтоРИДОВ, однозамещенных фосфатов. Разложение поглотителя заканчивается в течение 1 - 3 ч, раствор отделяется от нерастворимых примесей, например, фильтрацией или декантацией. Фильтрат нейтрализуется окисью цинка до отношения общей и свободной кислотности 4,5 6,8. В раствор вводится Ы1(МОз)2ЗН20 и Мп(ЫОз)2 бНаО. В результате получен товарный фосфатирующий концентрат. Раствор солей,, полученный от разложения поглотителя, отделенный от нерастворимых примесей после ввода дополнительных химических продуктов, используется в качестве препарата для фосфатирования металлов, служащего для фосфатирования стали в процессах холодной деформации, Стелень извлечения цинка в товарный продукт составляет 90 - 95%.

Примеров реактор емкостью 10 м в смесь фосфорной, азотной, кремнефтористоводородной кислот и воды, содержащую 2450 кг 75,94%-ной НзРО/1,2070 кг 58,78 %ной НN03,- 121 кг21%-ной Н251Рби2831 кг Н20 при соотношении Р205 - МОз - ,85:0,0168:2,099 при 20°Си механическом перемешивании добавляют отработанный оксидоцинковый поглотитель сероводорода в количестве 0,80 от стехиометрического значения суммы катионов до образования нитратов, кремнефторидов однозамещенных фосфатов со скоростью 152 кг ZnO/4М. Температура смеси кислот и воды после ввода поглотителя 30°С. Продол)ительность процесса разложения поглотителя 1,0 ч. Раствор отделяется от нерастворимых примесей фильтрацией.

Степень извлечения цинка в раствор из поглотителя 90%.

П р и м е р 2. В реактор емкостью 10м в смесь фосфорной, азотной, кремнефторитоводородной кислот и воды,содержащую 730 кг 75,94%-ной НзР04,2250 кг 58,78%-ной HN03,125 кг 21 %-ной H2SIF6 и2204,5 кг Н20 ри соотношении Р205 - NOs-SiFe Н201:1,36:0,0173:2,585 при 25°С и механичеком перемешивании добавляют тработанный оксидоцинковый поглотиель сероводорода в количестве 0,875 от техиометрического значения суммы катионов до образования нитратов, кремнефторидов. однозамещеннйх фосфатов со коростью 165.4 кг ZnO/4-м. Температура смеси кислот и воды после ввода поглотителя 0°С, Продолжительность процесса разложения поглотителя 2,0 ч. Раствор отделяется от нерастворимых примесей фильтрацией.

Степень извлечения цинка в раствор из поглотителя 95.0%.

П р и м е р 3. В реактор емкостью 10 м в смесь фосфорной, азотной, кремнефтористоводородной кислот и воды, содержащую 2910 кг 75,94 %-ной 2420 кг 58,78%ной HN03, 130 кг 21 %-ной H2SiF6 и 1598 кг Н20 при соотношении Р205 - NOs - ,87:0,0178:3,071 при температуре 30°С и механическом перемешивании добавляют отработЗнный оксидоцинковый поглотитель сероводорода в количестве 0,95 от стехиометрического значения суммы катионов до образования нитратов, кремнефторидов, однозамещенных фосфатов со скоростью 178,6 кг ZnO/4-м . Температура смеси кислот после ввода поглотителя 50°С. Продолжительность процесса разложения поглотителя 3.0 ч. Растворотделяется от нерастворимых примесей фильтрацией.

Степень извлечения цинка в раствор из поглотителя 92,5%.

В таблице приведены результаты исследований по предлагаемому и известному способам.

Из таблицы видно, что при соотношении компонентов PaOs - N03 - - N20 менее 1:0,85:0,0168:2,099 (пример 1), количестве поглотителя менее 0.8 (пример 6), скорости ввода поглотителя менее 152 кг ZnO/ч м (пример 11), температуре смеси кислот и воды до ввода поглотителя менее 20°С (пример 16), время разложения поглотителя менее 1,0 ч (пример 26) наблюдается снижение степени извлечения Цинка.

Когда соотношение компонентов Р205 - N03 - - НаО превышает 1:1,87:0,0178:3,071 (пример 5), количество поглотителя более 0,95 (пример 10), скорость ввода поглотителя 178,6 кг ZnO/ч м (при

Изобретение относится к технологии пе: реработки оксидоцинковых поглотителейсероводорода, применяемых для сероочистки природного газа в производствах аммиака, уксусной кислоты и метанола. Цель изобретения - повышение степени извлечения цинка. Отработанный рксидоцинковый поглотитель сероводорода обрабатывают водным раствором смеси ортофосфорной, азотной и кремнефтористоводородной кислот при соотношении PaOs - NOa - SiFe ^~ - НзО = 1: