Способ гидрометаллургического получения цинка Советский патент 1992 года по МПК C22B3/14 C22B19/00 

1

(21)W72583/02

(22)11010„90

(W) 23о09 920 Бюло № 35

(71)Донецкий филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятия черной металлургии ВНИПИчермет- энергоочистка

(72)Ю0К„Бородаи, ЛиИ„Коноваленко, ПсДоМягкий, Ю0Н, Резников, Л0Е„Синель- никова и В0В0Алешин

(56) Цветные металлы, I960, № 1, с.

Авторское свидетельство СССР № 101899 1, кл„ С 22 В 19/31, 1982,

( СПОСОБ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЦИНКА

(57) Использование: гидрометаллургическая переработка цинксодержащих пы- лей доменного и сталеплавильного производства,, Сущность; способ гидромета плургического получения цинка включает выщелачивание цинксодержащих материалов оксидом кальция в присутствии хлорида аммония0 После выщелачивания осадок отфильтровывают, промывают во/.сн и направляют на обработку растворам тиосульфата натрия о Полученные цинкатный раствор и раствор после оРоаботки тиосульфатом натрия объединяют и обрабатывают серной КИ1 лотойо Осадок сульфата кальц .л целяют фильтрованием, в раст содержится сульфат цинка. - „ лы„ 2 табло

сл С

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при гидрометаллургической переработке цинксодержащих пылей доменного и сталеплавильного производства для обес- цинкования.

Известен способ гидрометаллургического обесцинкования доменных пылей (шламов), заключающийся в извлечении цинка раствором серной кислоты

Недостатком этого способа является неполное извлечение цинка из пыли

Известен способ извлечения цинка из доменной пыли, включающий обработку пыли раствором уксусной кислоты, нейтрализацию полученного раствора

оксидом или гидроксидом кальция с последующим отделением цинксодержа- щего осадка,, подкисление полученного раствора серной кислотой, осаждение цинк из раствора и отделение осадка CaS04.

Недостатком этого способа является низкое качество цинксодержащего продукта, поскольку при обработке кислотами наряду с цинком извлекают и другие металлы К тому же использование кислотной обработки усложняет технологию„

Наиболее близким к предлагаемому технииескому решению является способ гидрометаллургического получения окиXI

о

;00 4 ;Ю

So

си цинка, включающий выщелачивание цинксодержащих материалов концентрированными растворами гидроксидов щелочных металлов, разбавление пуль- пы водой, фильтрацию, промывку осадков, разложение цинкатного раствора углекислым газом, фильтрацию и сушку полученного осадка цинка0

Недостатком такого технического решения является неполное извлечение цинка из пылей, поскольку технология предусматривает извлечение из сырья только ZnO, и как следствие низкая эффективность способа при переработк пылей с низким содержанием Zn00 К тому же технология громоздка и предусматривает использование дорогих и дефицитных гидроксидов щелочных металлов,,

Целью изобретения является повышение степени извлечения цинка и упрощение процесса о

Поставленную цель достигают способом, включающим выщелачивание цинк- содержащего материала оксидом кальци в присутствии хлорида аммония, фильтрацию, промывку осадка с последующей его обработкой тиосульфатом натрия, смешение цинкатных растворов после выщелачивания и после обработки осадка тиосульфатом натрия, обработку серной кислотой.

Существенным отличием предлагаемого технического решения является то, что авторы предлагают для выщелачивания цинка из пылей использовать новое средствос

Экспериментально обнаружено, что совокупность реагентов СаО1 и NH4C1 является эффективным избирательным выщелачивателем цинка из пылейс Таким образом, выщелачивание можно проводить простыми в эксплуатации и не- дифицитными реагентами, в отличие от использования концентрированной щелочи в прототипе., Это упрощает технологию, что и является целью изобретения,,

Другим существенным отличием яв- ляется то, что введена дополнительная обработка цинксодержэщего осадка комплексообразователем - тиосульфатом натрия после стадии выщелачивания, поскольку экспериментально ус- тановлено, что указанный реагент переводит все формы цинка, присутствую щие в осадке, в устойчивые комплексоные соединения, растворимые в воде,

Цинкатные растворы после стадии выщелачивания и после обработки цинк содержащего осадка тиосульфатом натрия авторы предлагают объединить и обработать кислотой с получением конечного продукта

Таким образом, повышение степени извлечения цинка из пылей достигают путем дополнительного его извлечения из цинксодержащих отходов после стадии выщелачивания с, Следует также отметить, что использование предлагаемой технологии упрощает стадию извлечения конечного продуктаа Экспериментально установлено, что оксид кальция, хлорид аммония и тиосульфат натрия следует вводить в массовых концентрациях 5,0; 10,0; 10,0% соответственное

На чертеже изображена схема предлагаемого способас

Способ осуществляет следующим образом

Подлежащую обработке пыль подвергают выщелачиванию оксидом кальция в присутствии хлорида аммония (1}„ Полученный раствор фильтруют, цинк- содержащий осадок промывают водой и дополнительно обрабатывают тиосульфатом натрия (2), а цинкатные растворы после выщелачивания и после стадии дополнительной обработки цинксодержа- щего осадка объединяют и обрабатывают серной кислотой с получением товарного продукта сульфата цинка (3)0

Для получения сульфата цинка исполь зовали пыль Мариупольского меткомбинат им.Ильича и Северского трубного завода Состав пыли представлен в таблЛ

Выщелачивание проводят 100 см3 5%-ного раствора по СаО и 10%-ного по в течение 2 ч при постоянном перемешивании и температуре 60°С0 После выщелачивания осадок отфильтровывают, промывают водой и направляют на повторную обработку 100 см3 10%-ного раствора тиосульфата натрия„ Полученные цинкатный и раствор после обработки тиосульфатом натрия объединяют и обрабатывают 2 см3 серной кислоты (пл0 1,84 г/см3) Осадок сульфата кальция отделяют фильтрованием, в растворе содержится сульфат цинкао Степень извлечения цинка из цинксодержащих пылей 99%.

Оптимальные концентрации: оксид кальция 5%, хлорид аммония 10%, тиосульфат натрия 10%,

51

Результаты извлечения цинка из цинксодержащих пылей в зависимости от концентрации оксида кальция, хлорида аммония и тиосульфата натрия представлены в табл„ 2„

Предлагаемая технология обладает следующими преимуществами:

повышается степень извлечения цинка из цинксодержащих материалов Особенно эффективно использование технологии для переработки цинксодержащих материалов с малым содержанием оксида цинка;

предлагаемый способ не предусматривает использование сложных в эксплуатации и дефицитных реагентов. Формула изобретения

1 о Способ гидрометаллургического получения цинка, включающий выщела63 996

чивание цинксодержащих материалов, обработку цинкатного раствора, фильтрацию, промывку осадка, о т л и ч а- ц ю щ и и с я тем, что, с целью повышения степени извлечения цинка и упрощения процесса, выщелачивание проводят оксидом кальция в присутствии хлорида аммония, осадок обрабатыва- 10 ют тиосульфатом натрия, а цинкатные растворы после выщелачивания и после обработки осадка тиосульфатом натрия объединяют и обрабатывают серной кислотой „

20 Способ по п01, отличающий с я тем, что оксид кальция, хлорид аммония и тиосульфат натрия вводят в массовых долях 5,0 . 10 и 10% соответственно

Таблица 1

Таблица 2

8 Продолжение табл„ 2