Способ переработки железосодержащих отходов гидрометаллургического производства цинка Советский патент 1980 года по МПК C22B7/00 C22B19/24 

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ГИДРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА ЦИНКА

8,0, поддерживаемом постепенным введением аммиака в водную суспензию елезосодержащего осадка. Это предотвращает перерасход и выделение а атмосферу легколетучего щелочного агента,

Способ осуществляется следующим образом.

Железосодержащие ртходы гидрометаллургического производства циика загружают в раствор щелочного агента при постоянном перемешивании.В качестве щелочного агента могут быть использованы едкий калий, едкий натр, аммиак, карбонаты щелочных металлов, аммиака и/или их смеси, имеюише рИ до 14 и температуру 20-90 С. Процесс выщелачивания ведут до конечного значения рН 6,0-9,.О, предпочтительно рН 7,0-8,0. Полученную окись железа доводят до товарного вида путем кислой (5--10 г/л HjSO) про™ мывки ее от механически захваченных компонентов цинкового производства (uMliKa, меди, ) . Растворы от выщелачивания ярозитов, содержавшие сульфаты калия, натрия,или ния, используют для осаждения железа из цинковых растворов или направляют на упаривание дня получения безводных сульфатов щелочных металлов или аг-1мония ,

В случае необходимости можно при 20-90°С и постоянном перемеишвании вводить в водную суспензию в твердом или растворенном виде расчетное количество щелочного агента. Выщелачивание ведут при рН от 14 до конечного значения рН пульпы 6,0-9,0, предпочтительно 7,0-8,0.

Достаточно полное разложение ярозитов в щелочном агенте достигается при конечном значении рН 6-9. Повышение рН более 9,0 ведет к неогГравданному перерасходу.агента,

Диапазону рН 6,0-9,0 соответствует расход щелочного агента 1,0-1,3 от стехмомётрически необходимого.

Наиболее предпочтителен рН процесса 7,,0, что соответствует расходу щелочного агента 1,1-1,2 от стекиометрически необходимого. Температура процесса практически не оказывает влияния на полноту разложения осадков, однако с повыиением ее (с 20 до 90°С) скорость разложения ярозитов при прочих равных условиях увеличивается, Способ проверен в лабораторных условиях на ярозитовых осадках, полученных при гидрометаллургическом производстве цинка, в процессе очистки сульфатных ЦИНКОВЫ.Х растворов от железа.

Пример 1, Осадок железа . (тсалиевый ярозит) в количестве 500 г, имеющий состав, %: калий 7,4, железо 32,0, сера 13,6, цинк 1,5, медь

0,2, загружают в раствор едкого калия, имеющего рН 14 и температуру , Выщелачивание ведут в течение двух часов до конечного рН пульпы 7,0, Расход едкого калия на выиелачивание составляет 185 г, или 1,1 от стехиометрически необходимого количества на разложение калиевого ярозита по реакции

6KOH--4K290,.JFe203+ QHjO.

Остаток от выщелачивания содержит, %s окись железа 90, цинк 2,9, медь 0,4. После промывки подкисленной водой (5-10 г/л .) в соотношении 2:1 остаток содержит,: окись железа 94, цинк 0,1, медь менее 0,01%. Выход окиси железа 245 г.

Раствор от щелочного выщелачивания используют для обработки и.сходного осадка до полного насыщения сульфатом калия, после чего насыщенный раствор направляют на упаривание с целью получения сульфата калия.

Пример 2, В водную суспензию осадка железа (натриевый ярозит), взятого в количестве 500 г, содержащего, %: натрий 4,8, железо 33., 2, сера 14,2, цинк 0,9, медь 0,24, имеющую температуру , при перемешивании вводят сухой карбонат натрия в количестве 228 г, или 1,3 от стехиометрически необходимого на разложение натриевого ярозита по реакции,

2Na Fe (онуБО -)

+ЪСО +6М20.

Выщелачивание ведут в течение 1,5 ч от исходного оН 14 до конечного рН 9,0. Остаток от выщелачивания содержит,%: окись железа 95,4, цинк 1,8, медь 0,5, После Кислой промывки остаток содержит, %: окись железа 97, цинк 0,1, медь 0,01. Выход окиси железа составляет 246 г.

Пример 3, В водную суспензию осадка железа (аммониевый ярозит) , взятого в количестве 500 г и имеющего состав, %: аммоний 3,2, железо 34,3, сера 14,6, цинк 0,4, медь 0,1, при температуре и перемешивании в течение 2 ч подают водный (25%) раствор аммиака при рН пульпы 8,0 в течение всего процесса вы111елачивания. Расход аммиака на выщелачивание составляет 210 г, или 1,2 от стехиометрически необходимого на разложение аммониевого ярозита по реакции.

0 (OH)),2 6NH40H-4() .

Остаток от выщелачивания содержит, %: окись железа 98,0, цинк 5 0,6, медь, 0,2 .

ЛегкопстучиЯ щелочной агент водный раствор аммиака (25%) добавляют в Ьодную суспензию осадка железа постепенно и малыми порциями рН в течение всего процесса выщелачивания поддерживают постоянным. Это позволяет исключить выделение в атмосферу свободного аммиака, а также его перерасход.

При применении предлагаемого гидрометаллургического способа переработки железосодержащих отходов цинкового производства исключается сложный процесс сушки и обжига остатков, осуществляемый в специальных печах, и тем самым упрощается технология, а также устраняется загрязнение воздушного бассейна и улучшаются условия труда. Процесс может быть осуществлен в тандартной гидрометаллургической аппаратуре непосредственно после отделения ярозитовых осадков от сульфатных циковых растворов.

Предлагаемый способ позволяет организовать безотвальную переработку цинкового сырья, получить товарную окись железа и полностью исключить потери солей калия и натрия с отвальными ярозитовыми осадками. Соли подаются на осаждение железа из сульфатных цинковых растворов при гидрометаллургической переработке цинковых кеков.

Формула изобретения

1 о Способ переработки железосодержаи№1х отходов гидрометаллургического производства цинка, включающий получение окиси железа и ее промывку от примесей цинка, медиt кадмия, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, уменьшения загрязнения воздушного бассейна и улучшения условий труда, железосодержащие отходы выщелачивают щелочным агентом при 20-90 С, рН 14,0-,0 и расходе д щелочного агента 1,0-1,3 от стехиометрически необходимого,

2,Способ по п,1, отличающийся, тем, что в качестве щелочного агента используют едкий калий, едкий натрий, аммиак, их карбонаты и/или их смеси.

3,Способ поп„1, отличающийся тем, что щелочной агент вводят в процесс еда1новременно и выщелачивание ведут при изменяющемся значении рН, предпочтительно от максимального до конечного значения рН 7,0-8,0,

4,Способ ПОП.1, отличающийся тем, что, с целью предотвращения перерасхода и выделения в атмосферу легколетучего щелочного агента - аммиака, выщелачивание последним ведут при постоянном значении рН, предпочтительно 7,П-

Q 8,0, поддерживаемом постепенным

введением аммиака в воднуто суспен-, зию железосодержащего осадка.

Источники информации-, 35 принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Финляндии 47907, кл, С 22 В 7/00, 1974.