Способ удаления хлора из окисленных цинковых продуктов Советский патент 1982 года по МПК C01G9/02 

1

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к гидрометаллургическому производству цинка или цинкового купороса при переработке возгонов и других окисленных цинкосодержащих продуктов.

Известен способ удаления хлора из цинковых продуктов перед ,их сернокислотным выщелачиванием путем прокаливания при 650 С l3 .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ удаления хлора из окисленных цинковых продуктов, содержащих водорастворимые соединения . цинка С21 .

Недостатком известного способа является то, что при значительном содержании водорастворимого цинка в сырье на его осаждение требуется большой расход соды. Кроме того, образуется большое количество сульфата натрия и при выщелачивании очищенного от хлора продукта расход серной .

кислоты повышен, вследствие вывода из цинкового продукта сульфат-иона в виде сульфата натрия с промывными водами.

Цель изобретения - уменьшение расхода соды на осаждение цинка из промывных вод.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу удаления хлора из окисленны; ;. цинковых, продуктов, содержащему ЕЮДОрастворимые соединения цинка, водной промывкой, цин ковый продукт промывают при 80-100 С в течение ч.

Способ рсуществляется следующим образом.

Исходный цинковый продукт в виде пыли распульповывается в оборотном растворе и подается в агитатор, обогреваемый паром, где пульпа выдерживается не менее ч при 80-100 С при непрерывном перемешивании механической мешалкой, после чего пульпа фильтруется на дисковом ввкуум-фильтре. Отделяемая промвода направляется на очистку, а кек распульповывается в горячей воде при 60-80 С. Полученная пульпа фильтруется на аналогичном вакуум-фильтре. Кек,очищенный от хлора, поступает на переработку, а оборотный раствор - на репульпацию исходного продукта. Плотность пульпы промывки 1Т-:Ж 1:2) выбрана возможно большей, так как с ее увеличением снижается степень отмывки водорастворимого цинка и сульфат-иона, но одновременно снижается и степень отмывки продуи та от хлора. Отношение Т:Ж бо)лее 1:2 недопустимо для производства цинкового купороса высшего сорта изза повышенного содержания хлора. Температура (80-100 С) и длительность процесса{3-6 ч) выбраны на основании проведенных исследований по установлению зависимости от времени и температуры степени перехода водорастворимого цинка в промводу при двухстадийной противоточной водной отмывке заводского сырья.

На чертеже приведена графическая зависимость исследований.

При увеличении температуры и времени агитации степень перехода водорастворимого цинка в промводу снижается. Это объясняется переходом водорастворимого цинка и сульфат-иона в малорастворимые основные сульфаты цинка при взаимодействии с окисью цинка, содержащейся в продукте. На основании проведенной зависимости те пература пульпы на первой стадии промывки поддерживается возможно большей (для агитаторов обычной конструкции 80-100°С)-. Дальнейшее увеличение температуры потребовало бы специальной аппаратуры, работающей под давлением.

Длительность агитации такЖе выбирается возможно большей, однако увеличение времени агитации более 6 ч дает малый эффект, тогда как объем аппаратов возрастает пропорционально времени агитации. Снижение длител ности агитации менне 3 ч (чертеж) значительно увеличивает отмывку водорастворимого цинка.

Повышеннная температура промывки на второй стадии связана с тем, что пульпа окисленных цинковых продуктов удовлетворительно фильтруется только при температуре в пределах 60-80 С. Способ проверен в лабораторных условиях при удалении хлора из смеси

цинковых возгонов медеплавильного производства и пульпы фьюминг-возгонов свинцово-оловянного производства . П р и м е р 1, 60 г цинковых возгонов состава, %: цинка 59,9, хлора 1,16, сульфат-иона f, 12 и 36,5 г пульпы фьюминг-возгонов с отношением Т:){ 1:, твердая часть которой содержит, %: цинка 2б,0 хлора 0,68; сульфат-иона 13,2, а жидкая часть содержит, г/л: цинка 107,6; хлора 7,3, сульфат-иона 15, обрабатывают 120 мл оборотного раствора при в течение 4 м и отношении в пульпе Т:М 1:2, после, чего фильтруют. Промвода содержит, г/л: цинка 6,60, хлора 5,97, сульфат-иона 8,1, Кек репульпируют в 120 мл воды, .полученную пульпу фильтруют. Очищенный продукт содержит, %: цинка 5,11, хлора 0,25, а оборотный раствор имеет состав, г/л: цинка 2,tl хлора 2,87. Степень очистки от хлора 82, степень отмывки водорастворимого цинка и сульфат-иона .

Пример 2. бОг цинковых возгонов и 36,5 г пульпы фьюмин - возгонов (состав аналогичен) обрабатывают 120 мл оборотного раствора, при 90°С в течение ч и отношение Т:Ж 1:2 в пульпе, после чего фильтруют. Промвода содержит, г/л: цинкэ 5, хлора 5,92; сульфат-иона 6 ,6 Кек репульпируют в 120,мл воды, полученную пульпу фильтруют. Очищенный продукт содержит, %: цинка 51,33; хлора 0,25, а оборотный раствор имеет состав, г/л: цинка 2,30; хлора 2,78. Степень очистки от хлора 80% степень отмывки водорастворимого цинка и сульфат-иона 17,

Пример З.ЬОг цинковых возгонов и 36,5,г пульпы фьюминг-возгонов (состав аналогичен) обрабатывают 120 мл оборотного раствора при 100°С в течение k ч после чего фильтруют. Промвода содержит, г/л: цинка 5,20хлора 5,95, сульфат-иона 6,40. Кек репульпируют в 120 мл воды, полученную пульпу фильтруют. Очищенный продукт содержит, %: цинка 51,33 хлора 0,23, а оборотный раствор имеет состав, г/л: цинка 2,20; хлора 2,80, Степень очистки от хлора 82-g, степень отмывки водорастворимого цинка и сульфат-иона 16,5-..

Пример t. бОг цинковых возгонов и 36,5 г пульпы фьюминг-нозгонов (состав аналогичен) обраба 1ыв;)кзг 120 мл оборотного раствора при 80 С в течение 3 ч, после чего фильтруют, Промвода содержит, г/л: цинка 11,38; хлора 5,86; сульфат-иона 1,03. Кек репульпируют в 120 мл воды, полученную пульпу фильтруют. Очищенный продукт содержит. %: цинка 51,20; хлора 0,26. Степень очистки от хлора 80. Степень отмывки водораствори мого цинка и сульфат-иона Пример 5. 60 г цинковых воз гонов и 36,5 пульпы фьюминг-возгонов (состав аналогичен) обрабатывают 120 мл оборотного раствора при в течение 6 ч, после чего фильтруют. Промвода содержит, г/л: цинка 5,30; хлора 5,92, сульфат-иона 6,59. Кек репульпируют в 120 мл воды, полученную пульпу фильтруют. Очиценный продукт содержит, %: цинка 52,12$ хлора 0,26, а оборотный раствор имеет состав, г/л: цинка 2,28, хлора 2,80. |Степень очистки от хлора 81, стерень отмывки водорастворимого цинка и сульфат-иона 17. Данные опытов показывают, что снижение температуры промывки на первой стадии приводит к повышенному переходу водорастворимого иинка в промводу (пример 1, 2 и 3). Снижение продолжительности промывки на первой стадии также приводит к повышению содержания цинка и сульфат-иона в промводе (примеры 1, j и 5 ) , что подтверждается графиком Использование предлагаемого изобретения снизит расход соды и серной кислоты в производстве цинка и цин1 ового купороса, увеличит ассортимент окисленных цинковых продуктов,, приго; ных для водной промывки от хлора. Формула изобретения Способ удаления хлора из окисленных цинковых продуктов, содержащих водорастворимые соединения цинка, водной промывкой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода соды на осаждение цинка из промывных вод, цинковый продукт промывают при 80-100С в течение 3-6 ч. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гудима Ц.В,; Шейн Я.П. -Краткий справочник по металлургии цветных металлов. М., 1975, с.321. 2.Лакерник М.М., Пахомова Г.Н. еталлургия цинка и кадмия, М., 19б9, с- .