Способ очистки цинковых растворов от примесей Советский патент 1981 года по МПК C22B19/26 

(54J СПОСОБ ОЧИСТКИ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ

ОТ ПРИМЕСЕЙ

1

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть ис-i пользовано на заводах цветной металлургии для очистки цинковых раство- . ров от примесей, например кобальта, железа, марганца.

Известен способ очистки цинковых растворов от кобальта путем осажде НИН его альфа-нитрозо-бета-нафтолом, применяекый в зарубежной практике fl}.

Способ очистки цинковых растворов от кобальта после растворения меднокадмиевой губки ксантогенатом калияt в присутствии ионов меди 2 .

Способ очистки цинковых растворов от кобальта с использованием ксантогената щелочного металла, смешанного с сернистым натрием З.

Способ с применением смеси диксантогенида и перекиси водорода 4.

Способ очистки цинковых растворов от марганца с применением перманганата калия tsj.

Недостатками перечисленных аналогов являются высокий расход дорогих и дефицитных реагентов, загрязнение окружающей среды вредными и токсичными веществами, образующимися при разложении ксантогенатов и кобальтовых

кеков, невысокая степень извлечения примесей из цинковых растворов.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ очистки цинковых растворов от примесей, например кобальта, железа, марганца, путем введения в раствор окислителя Гб. По этому способу очистку ведут ксантогенатом калкя с Бведе10нием в качестве окислителя перекиси водорода.

Недостатками способа являются большой расход дорогих реагентов (ксантогената и перекиси водорода) , низкая

15 степень очистки растворов от примесей, вредные условия труда (выделение токсичных и дурнопахнущих меркаптанов , загрязнение окружающей среды складируемьми этилксантогенатными ко20бальтовыми кеками.

Цель изобретения - удешевление процесса очистки, увеличение степени извлечения примесей кобальта, железа, марганца из цинковых растворов, улучшение условий труда и .устранение загрязнения окружающей среды.

Указанная цель достигается тем, что в способе очистки цинковых растворов от примесей, например кобальта,

30 железа, марганца, путем введения в

раствор окислителя, в качестве окислителя в раствор вводят манганат натрия в 0,5-1,0-кратном количестве к сумме примесей, при рН 1,0-5,2, т.емпературе 55-85 С и продолжительности 0,5-3,0 ч. у

В приводимых примерах очистке подвергались медно-кадмиевые растворы после переработки медно-кадмиевых каков состава, г/л: 118,1 цинка; 2,5 марганца; 0,85 железа (И),0,081 кобальта (М).

Данные табл. 1 показывают, что осаждение примесей кобальта, железа, марганца в области рН о 1,1 до 5,2 осуществляется достаточно Эффективно, соответственно на (%): 93,7-99,5 93,0-lOOj 73,5-100. Проведение процесса при рН более 5,2 недопустимо ввиду начала гидратообразования цинка. В кислых средах (рН 1,1) произведения растворимости гидроокисей. металлов-примесей (ПРгидр снижаются и в растворе остаются значительные количества примесей.

Пример. Осаждение кобальта, железа, марганца приводили при перемещивании раствора механической мешалкой в течение 3 ч при температуре80С и 100%-нрм расходе порсяика манганата натрия к теоретически необходимому на сумму примесей железа, | обальта, мсфганца. Объем раствора, 0,5 л. Поддержание рН раствора н заданном уровне осуществлялось путем подачи серной кислоты.

Влияние рН на очистку растворов от примесей приведено в табл. 1.

Таблица 1

Пример 2. Очистку растворов проводили при слёдуюцих условиях:. объем раствора 0,5 л, температура 80°С, продолжительность перемешивания 160 мин, рН раствора на протяжении всего опыта поддерживали на уровне 3,2.

. Влияние расхода манганата натрия на извлечение примесей представлено в табл., 2 . с

Таблица2

Из данных табл. 2 видно, что при расходе манганата натрия 50-100% к теоретически необходимому достигается достаточно высокая степень очистки растворов от кобальта и железа. Увеличение расхода манганата более 100% экономически нецелесообразно.

Сопосташительные данные табл. 3 свидетельствуют о том, что после 30 мин перемешивания раствора может быть достигнута глубокая степень осаждения примесей из цинковых растворов. Однако осаждение кобальта зависит от времени перемешивания и достигает 98,3% при продолжительности опыта 3,0 ч.

При температуре процесса 60-80С достигается достаточно высокая глубина очистки растворов от примесей 87,2-99,85%. Повышение. температуры .процесса очистки более способствует наиболее полному выводу из раствора примесей кобальта, железа, марганца, ускоряет процесс окисления их манганатом натрия, но экономически не целесообразно.

Предложенный способ позволяет удешевить процесс. При этом значительно повыяается качество очистки растворов в технологическом процессе производства цинка, улучшсцотся санитёфно-гиПример 3. Результаты извлечения из цинкового раствора примесей IB зависимости от продолжительности перемешивания представлены в табл. 3. Условия опытов: объем раствора 0,5 л, температура , расход манганата натрия 100% на сумму кобальта, марганца, железа, рН 3,4.

Таблица 3

Пример 4. Влияние температуры на очистку цинковых растворов от . примесей показано в табл. 4.

Условия проведения опытов: объем раствора 0,5 л, продолжительность агитации 60 мин, ,5, расход манганата натрия 100% к теоретически необходимому .

Таблица 4

гиенические условия труда, устраняется загрязнение окружающей среды.

Формула изобретения

устранения загрязнения окружающей среды, в качестве окислителя в р аствор вводят манганат натрия. 8 2. Способ ПОП.1, отличаю щ и и с я тем, что манганат натри вводят в 0,5-1,0-кратном количестве на сумму примесей, находящихся в растворе, при рН 1,0-5,2, при 5585 С в течение 0,5-3 часов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Лакерник М.М.и Пахомова Г.Н. Металлургии цинка и кадмия. М., Meталлургия, 1969, с. 310-312, 8 2. Гудима Н.в.и Шейн Я. П. Краткий справочник по кюталлургик цветных металлов. М., 1975, с. 320. з. Авторское свидетельство СССР 489798, кл. С 22 В 19/26, 1975. 4. Авторское свидетельство СССР 211784, кл. С 22 В 19/26, 1968. - Патент Японии № 52-10799, 15 Е 2, опублик. 1977. 6. Шека З.А, и др. Очистка цинковых растворов от кобальта по ксантогенатному методу с применением пере«иси водорода. Украинский химический журнал, т. XXVI, вып. 5, 1960, с. 658,