СПОСОБ ТРЕХСТАДИЙНОЙ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ Советский патент 1968 года по МПК C01G9/06 

Изобретение относится к области утилизации меди и кадмия из сульфатных цинковых растворов при одновременной очистке последних от примесей этих металлов.

Известны способы трехстадийной очистки сульфатных цинковых растворов цинковой пылью от меди и кадмия с извлечением последних в отдельные полупродукты путем цементации на первой стадии меди с удалением медного кека из раствора и последующей цементацией кадмия на второй и третьей стадиях. Однако эти способы сопряжены с расходованием 3-5-кратного количества цинковой пыли от теоретически необходимого и, кроме того, требуют дополнительной обработки полученного кадмиевого кека после очистки.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что цементацию меди ведут оборотным цинкомеднокадмиевым кеком до остаточного содержания меди в растворе 35-80 мг/л, на второй стадии очистки применяют гидравлическую классификацию получившейся суспензии с отделением кадмиевой губки и направлением избыточного цинка на первую стадию, а на третьей стадии ведут глубокую доочистку раствора добавлением в него ионов меди с последующей его фильтрацией и возвратом меднокадмиевого кека на первую стадию очистки. Это позволяет предельно сокр атить расход цинковой пыли и получать качественную кадмиевую губку уже на второй стадии очистки.

Способ осуществляют по следующей технологической схеме (см. чертеж).

Верхний слив нейтральных сгустителей непрерывно и равномерно подают в агитатор 1. Цементацию меди ведут с добавлением оборотных кеков, содежащнх избыточный металлический цинк, которые вводят в этот же агитатор.

I стадия. Пульпу из агитатора / подают в агитатор 2 и из него - на сгущение в сгуститель 3. Количество оборотных кеков, подаваемых на очистку растворов от меди непосредственно и через буферную мешалку-дозатор 4 регулируют так, чтобы верхний слив сгустителя имел конечное устойчивое содержание меди 35-80 мг/л. При этом разность электродных потенциалов цинка, кадмия и меди и время агитации 40-60 мин позволяют достаточно полно использовать поступивший с оборотными кеками металлический цинк и извлекать из них кадмий. Медный кек содержит 0,2- 0,4% (не более 0,5о/о) кадмия и в виде нижнего слива сгустителя его направляют на использование при очистке раствора пылевого цикла от хлора. При этом из-за присутствия ионной меди осуществляется контрольное из влечение кадмия, содерл ащегося в хмедном кеке. Верхний слив сгустителя через промежуточную мешалку 5 подают на фильтр-пресс 6, с целью контрольной фильтрации. Осадок с фильтр-прессов, являющийся медным кеком, переходит в мешалку-регулятор 7 п его также направляют на очистку растворов пылевого цикла от хлора.

II стадия. Отфильтровапный и очищенный от медп раствор сульфата ципка поступает в агитатор 8. Сюда же загружают до 75-80/о всего количества цинковой пыли, расходуемой для очистки растворов. Суммарное количество цинковой пыли онределяют из расчета обеспечения до 10-ISa/o избытка против теоретически необходимого количества для цементации меди и кадмия. При наличии цинковой пыли различных фракций по крупности самую тонкую пыль направляют па глубокую доочистку растворов. Наличие 35-80 мг1л меди в исходном растворе обеспечивает необходимую активацию процесса цементации кадмия, а соотношение кадмий; медь в осадке соответствует 10 и более.

Суснензия из механического агитатора 8 непрерывно поступает в нижнюю часть агитатора 9, где происходит ее классификация. Восходящая скорость потока раствора в агитаторе 9 порядка 7-15 см/мин, мешалка имеет переменное число оборотов вала - от 50 до 100 об/мин. В указанном агнтаторе создают условия, необходимые для гидравлической классификации суспензии. Непрореагировавшая цииковая пыль накапливается в нижнем слое, откуда ее непрерывно откачивают насосом в агитатор / для очистки растворов от меди. Верхний слив с агитатора 9 увлекает более легкую и мелкую отцементированпую кадмиевую губку и через буферную мешалку 10 его подают на сгуститель //. Процесс очис1ки контролируют как по содержанию меди в растворе после I стадии очистки, так и по содержанию кадмия в сливе агитатора 9, которое должно составлять 5:-30 мг/л. Кадмиевую губку с содержанием кадмия не менее 25- ЗОо/о и меди не более 2,5-3% отстаивают в сгустителе // и в виде нижнего слива через промежуточную .мешалку 12 подают на фильтр-пресс 13. Отфильтрованную губку репульпируют водой в мешалке 14 и передают на производство кадмия. Фильтрат в зависимости от содержания направляют в агитатор

8 очистки раствора от кадмия (П стадия) или в агитатор 15 глубокой доочистки раствора (П1 стадия).

HI стадия. Верхний слив сгустителя 11 непрерывно подают в механический агитатор 15. В этот же агитатор равиомерно и непрерывно поступает цинковая пыль до 20-25о/о от всего ее количества, расходуемого на очистку растворов. С целью активизации процесса цемеитации остаточного кадмия из раствора, подают также часть свежего медного кека (нижний слив сгустителя 5) из расчета 30-50 г цементной меди на 1 лг очищаемого раствора. Вместо свежей цементной меди для активизации процесса глубокой доочистки раствора в агитатор 15 может быть введен неочищенный верхний слив нейтральных сгустителей из расчета 30-50 г меди иа 1 дгз очищаемого раствора. Сусиензию из агитатора 15 подают в

агитатор 16 и затем фильтруют на фильтрпрессах 17 с получением очищенного раствора. Кек с фпльтр-нрессов 17 через шнек 18 и мещалку-регулятор 19 ноступает на I стадию для цементации меди. В процессе очистки агитаторы заполнены на весь свой рабочий объем.

Предмет изобретения

Способ трехстадийпой очистки сульфатных

цинковых растворов цииковой пылью от меди и кадмия с извлечением иоследних в отдельные полупродукты путем цементации па первой стад1п-1 меди с удалением медного кека из раствора и последующей цементацией кадмия

на второй и третьей стадиях, отличающийся тем, что, с целью нредельного сокращения расхода цинковой пыли и иолучепия качественной кадмиевой губки ужена второй стадии очистки, цементацию меди ведут оборотным

цпнкомеднокадмиевым кеком до остаточного содержання меди в растворе 35-80 мг/л, на второй стадии очистки примеияют гидравлическую классификацию иолучившейся суспензии с отделением кадмиевой губки и паправлепием избыгочього ципка па первую стадию, а на третьей стадии ведут глубокую доочистку раствора добавлспием в него ионов меди с последующей его фильтрацией и возвратом меднокадмиевого кека па первую стадию очистки. BepxHuucMuS Heufnfl.. . Верт/ слШЦ нкооая Уду/. I Jj