Способ очистки раствора сульфата цинка от кадмия Советский патент 1982 года по МПК C22B19/26 

(St) СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРА СУЛЬФАТА ЦИНКА Изобретение относится к цветной металлургии, преимущественно к метал лургии цинка, и может быть использовано для очистки растворов сульфата цинка, получаемых при гидрометаллургической переработке различного суль фидного и окисленного сырья. Известен способ очистки раствора сульфата цинка от примесей pj. Недостатком этого способа является большой расход цинковой пыли. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки раствора сульфата цинка от.кадмия цементацией кадмия на металлическом цинке 2, Недостатком известного способа является то, что цементационный осадок характеризуется высокой реакционной способностью к окислителям, неизбежно присутствующим в пульпе цементационного осадка (кислород воздуха, гидраты железа (III) и т.д.). Поэтому ОТ КАДМИЯ состав твердой и жидкой фаз пульпы нестабилен: после достижения удовлетворительной чистоты раствора начина- . ется обратное растворение кадмия: раствор при этом обогащается кадмием, а в цементационном осадке концентрация кадмия уменьшается. Для сохранения требуемой чистоты растворов в течение достаточно длительного времени, необходимого для сгущения и фильтрации полученной пульпы, при цементации обычно расходуют цинковую пыль с большим избытком, часто превышающим трехкратный по сравнению с теоретическим расходом, что значительно уменьшает концентрацию кадмия в полученном цементационном осадке и усложняет технологию извлечения из него кадмия. Целью изобретения является стабилизация составов твердой и жидкой фаз пульпы цементационного осадка и уменьшение расхода цинка, необходимого для цементационной очистки. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки раствора сульфата цинка от кадмия цементацией кадмия на металлическом цинке в пульпу цементационного осад ка вводят перекись водорода в количестве г на 1 дм пульпы и рН раствора поддерживают равным ,5 добавлением серной кислоты. Увеличение расхода серной кислоты до рН, меньшего 3,2, приводит к растворению образовавшейся пленки и сопровождается практически полным растворением цементационного осадка; при величине рН раствора, превы шающей 5,5 начинается гидролиз сульфата цинка. Поэтому дозировка серной кислоты ограничена указанными значениями рН раствора. Увеличение расхода перекиси водо рода свыше 400 мг на 1 дм не приво дит к заметному увеличению пассивации цементационного осадка и сопровождается только увеличение затрат на дополнительно используемую перекись водорода; при расходе перекиси водорода, меньшем 0 мг на 1 дм, не обеспечивае- :я достижение потенциалом анодного (цинкового) участка микроэлемента примесь-цинк той ве личины, при которой происходит пасс вация цннка. Поэтому дозировка пере си водорода ограничена указанным диапазоном ее концентрации. Специфическая особенность, обуславливающая использование перекиси водорода для цементации кадмия, сос тоит в том, что реакция -перекиси 04 водорода с цинком и кадмием сопровождается локальным подщелачиванием раствора в реакционной зоне, что и создает условия для образования наиболее устойчивой пленки на цементационном осадке. Отличие предлагаемого способа очистки раствора сульфата цинка от кадмия от известного способа заключается в том, что в нем цементационную очистку ведут в присутствии окислителя в условиях, вызывающих пассивацию цементационного осадка. Пример. 2,0 дм раствора состава, цинк 10,0; кадмий 0,220 подвергают цементационной очистке компактным цинковым образцом с величиной поверхности , . Процесс проводят в реакторе при механическом перемешивании раствора при в течение 210 мин. На всем протяжении очистки добавлением раствора серной кислоты (концентрация 10.0г/дк) поддерживают заданное значение рН раствора сточностью 10.01рН. Через 120 мин от начала цементации в раствор загружают раствор перекиси водорода (концентрация 5) из расчета создания определенной исходной концентрации ее в растворе; с момента загрузки перекиси водорода из реактора отбирают пробы раствора и анализируют их полярографическим способом на кадмий. Условия проведения опытов и полученные результаты приведены в таблице.

933770«

.Продолжение таблицы

Использование предлагаемого способа очистки раствора сульфата цинка от кадмия на цинкэлектролитных заводах обеспечивает, по сравнению с существующими способами, следующие преимущества: высокое качество очистки растворов без увеличения расхода цинковой пыли; увеличение концентрации кадмия в цементационном осадке; упрощение технологии производства кадмия из обогащенного таким образом цементационного осадка с увеличением извлечения кадмия в товарный металл; упрощение технологии цементационной очистки в результате применения более простого и надежного оборудования для сгущения и фильтрации цементационного осадка, что в целом приведет к повышению эффективности переработки и комплексности использования сырья, содержащего цинк и кадмий, и обусловит эканомический эффект в размере около 1 руб на 1 кг извлекаемого кадмия.

Формула изобретения

Способ очистки раствора сульфата цинка от кадмия цементацией кадмия на металлическом цинке, отличающийся тем, что, с целью стабилизации составов твердой и жидкой фаз пульпы цементационного осадка и уменьшения расхода цинка, в пульпу цементационного осадка вводят перекись водорода в количестве г на 1 дм пульпы и рН раствора поддерживают равным 3.2-5,5 добавлением серной кислоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Лакерник М.М., Пахомова Г.Н. Металлургия цинка и кадмия. М., Металлургия, 19б9, с. 307.