ВСЕСОЮЗНАЯ iВАтшио-тЕШ^^ЕГ:^:Бг- г»— гя -- ^'% 'Г' 1^ t i^ 4-f'ICyis'iO - Cl !.Л; Советский патент 1972 года по МПК C22B3/02 C22B13/00 C22B17/00 

Изобретение относится к устройствам, применяемым в процессах амальгамной металлургии.

Известен амальгаматор для извлечения металлов из растворов, состоящий из секций, снабженных устройствами для перемешивания.

Предложенный амальгаматор отличается от известного тем, что секции разделены ионообменной мембраной и соединены между собой токопроводящим элементом, причем в качестве ионообменной мембраны может применяться анионообменная мембрана. Это позволяет получать амальгаму извлекаемого металла высокой частоты.

На чертеже показан описываемый амальгаматор.

Амальгаматор состоит из двух секций А и Б, разделенных при помощи анионообменной мембраны /. В секции Л помещена амальгама металла-восстановителя Me2(Hg) п раствор соли этого металла M.e2Xn, где X - СГ, Вг, СЮ , и т. д., а в секции Б - чистая ртуть или разбавленная амальгама более электроположительного металла Mei(ng) и раствор соли этого металла MeiA. Для осуществления электрического контакта между амальгамой металла-восстановителя секции Л и ртутью или разбавленной амальгамой секции Б служит проводник 2 с малым сопротивлением, а между водными растворами секций Л и Б электрический контакт осуществляют при помощи анионообменной мембраны.

В предложенном амальгаматоре процесс фазового обмена осуществляется следующим образом.

В секции Л, содержащей амальгаму металла-восстановителя Me2(Hg), атомы Meg окисляются до ионов Ме по уравнению

Ме - Мбз + пе.

Ионы Ме2 переходят в раствор секции А, а освобождающиеся по указанному управлению заряды по проводнику 2 поступают к ртути секции Б.

Избыток отрицательных зарядов в секции Б приводит к восстановлению более электроположительных ионов металла Me до металлического состояния Ме и растворения атомов MeJ в ртути с образованием амальгамы

Me- + «e + (Hg) или с учетом анионов

Me,;i; + + Hg Me;(Hg) + пх-.

ну / в секцию А, где связываются ионами MeJ, и таким образом сохраняется электронейтральность растворов секций А и Б. Следовательно, ионы более электроположительного металла Ме извлекаются из раствора секции Б, а эквивалентное количество ионов более электроотрицательного металла Me J поступает в раствор секции А, т. е. фазовый обмен происходит без загрязнения раствора ионами металла-восстановителя и с полным разделением продуктов фазового обмена.

В процессе извлечения более электроположительного металла из секции Б амальгамы и электролиты секций Л и перемешиваются при помощи мешалок или других устройств (центробежных или электромагнитных насосов и др.). Металл-восстановитель амальгамы секции А вводится в амальгаму путем электролиза или прямым растворением в амальгаме металла.

. Описываемые устройства могут быть объединены в серии и расположены каскадно. Для циркуляции электролитов и амальгам может использоваться противоток.

Пример 1. Цементация кадмия амальгамой цинка из сернокислых растворов.

В секции А используют насыш,енную амальгаму цинка и раствор сернокислого цинка (50 г/л ZnSOi), а в секции Б - ртуть и сернокислый раствор кадмия. При концентрации CdSO4 1,736 г/л и H2SO4 50 г/л цементация кадмия заканчивается за 150 мин, а при концентрации CdSO4 1,544 г/-л и H2SO4 200 г/л- за 120 мин. По данным анализа в амальгаме кадмия содержится меньше цинка, а в отработанном растворе кадмия - меньше 1 Ю г/л цинка.

Пример 2. Цементация растворов хлорида свинца различной концентрации амальгамой цинка.

Цементация свинца из растворов, содержащих 4,865 г/л РЬСЬ и 200 г/л NaCl; 1,980 г/л PbCIg и 200 г/л NaCl; 0,126 г/л РЬСЬ и 200 г/л NaCl, заканчивается соответственно за 120, 63 и 20 лшн. По данным химико-спектрального анализа в амальгаме свинца содержание цинка менее 2-10- %. В отработанном растворе по данным химического анализа свинца не обнаружено при чувствительности определения г/л.

Предмет изобретения

1.Амальгаматор для извлечения металлов из растворов, состоящий из секций, снабженных устройствами для перемешивания, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты амальгамы извлекаемого металла, секции разделены ионообменной мембраной и соединены меладу собой токопроводящим элементом.

2.Амальгаматор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ионообменной мембраны применена анионообменная мембрана.