Способ получения раствора гипохлоритаНАТРия Советский патент 1981 года по МПК C25B1/26 

t

Изобретение относится к гидрометаллургии, а именно, к способам получения раствора :гипохлорита: натри используемого при выщелачивании руд в частности бедных полиметаллических сульфидных руд, методами подземного и кучного выщелачивания.

Известен способ получения гипохлорита натрия путем электролиза раствора хлористого натрия 11.

Недостатком данного способа являетс5| то, что гипохлорит натрия получают в щелочной среде, которая определяет низкую степень активности целевого продукта. .

Степень активности гипохлорита натрия, используемого при выщелачивании руд, определяется скоростью перехода металлов в раствор. При применении гипохлорита натрия в щелочной среде, получаемого по указанному способу, для выщелачивания бедных сульфидных полиметаллических руд щелочная среда определяет низкую скорость растворения металлов. В то же время с большинством металлов гипохлорит; . натрия в щелочной среде образует нерастворимые гидроокиси, чем ограничивается область его применения в гидрометаллургии.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, по которому электролиз .раствора хлористого натрия проводится в электролизере с диафрагмой с выделением хлора в анодной ячейке и. щёлочи в катодной ячейке, с дальнейшим получением гипохлорита натрия пропусканием полученного хлора че0рез щелочь до достижения рН раствора 7 2.

Этот способ позволяет получить гипохлорит натрия в нейтральной среде, но полученный продукт отлича5ется также низкой степенью активности.

При использов.ании гипохлорита натрия в нейтральной среде в гидрометаллургической технологии комплексной переработки бедных полиметалли0ческих сульфидных руд методами под- . . земного и кучного выщелачивания низ кая степень активности целевого продукта определяет невысокую скорость растворения извлекаемых компонентов

5 и большие сроки выщелачивания отвалов и целиков.

Кроме того, гипохлорит натрия в нейтральной среде реагирует с суль фидси и металлов по реакции

0

MeS + 40 Ю MeSO + Г

Окисление серы сульфида до сульфат-иона приводит к тому, что целый ряд металлов не извлекается в раствор из-за низкой растворимости их сульфатов в нейтральной среде.

Цель изобретения - повышение активности раствора гипохлорита в процессе выщелачивания и повышения его стойкости при хранении.

Поставленная цель достигается тем, что способ получения раствора гипохлорита натрия путем эпектролиза раствора хлорида натрия в анодном пространстве.электролизера с диафрагмой осуществляют при подщелачивании раствора хлорида натрия перед электролизом до рН 8-11 и электролиз ведут до достижения рН среды 1-4

Подщелачивание раствора хлорида натрия перед электролизом до начального рН 8-11 способствует в дальнейшем образованию наиболее соответствующей для гидрометаллургической переработки бедных полиметаллических сульфидных руд концентрации гипохлорита.

При поддержании рН исходного раствора ниже 8 получается гипохлорит с высоким содержанием активного хлора и высокой степенью активности. Но из-за низкого содержания щелочи в исходном растворе выделяющийся в процессе электролиза хлор связывается с щелочью в гипохлорит очень низкой концентрации, остальной же хлор образует в растворе неустойчивую, быстро разлагающуюся хлорноватистую К41 СЛОТУ .

Увеличение рН раствора выше 11 приводит к преимущественному выделению на аноде не хлора, а кислорода, в результате чего не будет происходить заметного образования гипохлорита.

Электролит проводят до достижения рН раствора 1-4. Поддержание рН раствора в этом интервале является необходимым условием для получения гипохлорита натрия в кислой среде с высокой степенью активности и устойчивости .

Величина нижнего предела рН, равная 1, обеспечивает получение высокоактивного устойчивого гипохлорита натрия. Дальнейшее понижение рН приводит к резкому увеличению скорости разложения гипохлорита.

Увеличение рН раствора выше 4 приводит к понижению степени активности получаемого гипохлорита.

Таким образом, совокупность отличительных признаков (подщелачивание исходного раствора хлорида натрия перед электролизом дорН 8-11 и проведение процесса электролиза до достижения рН раствора 1-4) позволяе.т получить высокоустойчивый

эхлорит натрия в кислой среде лсокой степенью активности; применение гипохлорита натрия в кислой среде в гидрометаллургии позволяет с высокой скоростью переводить металлы в раствор; при выщелачивании полиметаллических сульфидных руд гипохлорит натрия в кислой среде растворяет практически все ценHdie металлы, чем достигается комплексность извлечения.

Пример 1. В электролизер с диафрагмой заливают 4 л раствора хлористого натрия концентрацией 300 г/л. Затем с помощью приборов рН-340 и БАТ-15 рН раствора в анодной ячейке доводят прибавлением щелочи до 8.

Электролиз проводят при плотности тока 150 напряжении на ванне 4,0 В в течение 20 мин до достижения рН раствора в анодном пространстве, равного 1. Объем полученного раствора гипохлорита натрия 2 л, рН раствора 1, концентрация гипохлорита натрия по активному хлору 0,5 г/л.

Полученным гипохлоритом натрия в кислой среде выщелачивают свинцовоцинковую сульфидную руду в перколяционных колонках путем просачивания. Активность гипохлорита оценивается по степени перехода свинца и цинка в раствор при выщелачивании. Используемая руда содержит, %: SiO 39,15; СаО 3,7; МдО 4,13; AggO 1/7; ВаО 0,1) , 24,2; РЬ 0,9; Zn 0,2; Си 0,01; Cd 0,01; S 20,2; Se 0,003, (,те 0,003; Те 0,001.

Раствор после выщелачивания содержит, г/л: свинец 0,45, цинк 0,2.

Пример 2. В электролизер с диафрагмой заливают 4 л раствора хлористого натрия концентрацией 300 г/л. Затем с помощью приборов рН-340 и БАТ-15 рН раствора в анодной ячейке доводят прибавлением щелочи до 10.

Электролиз проводят при плотности тока 150 а/м , напряжении на ванне 4,0 В в течение 30 мин до достижения рН раствора в анодном пространстве, равного 3. Объем полученного раствора гипохлорита натрия 2л, рН раствора 3, концентрация гипохлорита .натрия по активному хлору 0,7 г/л. . : .

Полученным гипохлоритом натрия в кислой среде выщелачивают свинцово-цинковую1.;,сульфидную руду в перколяционных колонках путем просачивания. Раствор после выщелачивания содержит, гл: свинец 0,51; цинк 0,24.

Пример 3. В электролизер с диафрагмой заливают 4 л раствора хлористого натрия с концентрацией 300 г/л. Затем с помощью приборов рН-340 и БАТ-15 рН раствора в анодной ячейке доводят прибавлением щелочи до 11.

Электролиз проводят при плотности тока 150 а/м , напряжении на ванне 4,0 В в течение 50 мин до достижения рН раствора в анодном пространстве, равного (4. Объем полученного раствора гипохлорита натрия 2 л, рН раствора 4, концентрация активного хлора 1,2 г/л.

Полученным гипохлоритом натрия выщелачивают свинцово-цинковую сульфидную рудув перколяционных колонках путем просачивания.

Раствор после вьацелачивания содержит, г/л: свинец 0,6; цинк 0,28.

Во всех трех примерах по предлагаемому способу в раствор после выщелачивания гипохлоритом натрия в кислой среде извлекаются дополнительно медь (0,0004 г/л), кадмий (0,0006 г/л.) , а также серебро и теллур.

По известному способу выщелачивание свинцово-цинковой сульфидной руды с исходным содержанием свинца 0.,27% и цинка 1,09% проводят в перколяционных колонках раствором гипохлорита натрия в нейтральной среде в количестве 2 л с концентрацией активного хлора 7 г/л путем просачивания. Раствор после выщелачивания содержит, г/л: цинк 0,166, свинец 0,00178..,

При сравнении результатов по выщелачиванию свинцово-цинковой сульфидной руды гипохлоритом натрия, полученным по предлагаемому способу и по известному видно, что, несмотря на более высокую концентрацию активного хлора гипохлорита в нейтральной среде, окисление сульфидов и растворение металлов происходит быстрее и полнее в случае применения гипохлорита натрия в кислой среде.

Таким образом, получаемый по предлагаемому способу гипохлорит натрия с рН раствора 1-4 и концентрацией активного хлора 0,5-1,2 г/л высокоустойчивый и обладает более высокой степенью активности, чем гипохлорит натрия, получаемый известным способом.

Применение гипохлорита натрия в с кислой среде для выщелачивания свинцово-цинковых руд методом подземного и кучного выщелачивания дает предполагаемый экономический эффект 30000 р/г.

Кроме , свойства растворов, содержащих гипохлорит в кислой среде, позволяют комплексно извлекать металлы из руды в раствор. Так, анализ растворов, полученных после перколяционного выщелачивания свин5цово-цинковых руд показывает, что в раствор переходят, кроме свинца и цинка, медь, кадмий, серебро, теллур.

20

Формула изобретения

Способ получения раствора гипохлорита натрия, используемого при выщелачивании руд, путем электролиза раствора хлорида натрия в анодном пространстве электролизера с диафрагмой , отличающийся тем, что, с целью повышения активности раствора гипсэхлорита в процес30се выщелачивания и повышения его стойкости при хранении, раствор хлорида натрия перед электролизом подщелачивают до рН. 8-11 .и электролиз ведут до достижения рН среды 1-4.

35

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 390016,.кл. С 01 В 11/26, 1971.

2.ВНТИЦ. Отчет о НИР Извлечение 40 металлов из руд, оставленных в отработанных пространствах СадонскЬго рудника, № 70033399, инв. 116740, 1977 (прототип).