Способ извлечения хлорид-ионов из сульфатных цинковых растворов Советский патент 1983 года по МПК C01G9/06 

(5) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРИД-ИОНОВ ИЗ СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ

1

Предлагаемое изобретение относится к гидрометаллургии свинцово-. цинкового производства и предназначено для очистки сульфатных цинковых растворов 6т примесей экстракцией.

При выщелачивании цинкового концентрата и полупродуктов промышленного производства в сернокислые растворы наряду с цинком переходит ряд примесей, которые должны быть выде- ю лены из растворов до электролитического выделения цинка. В частности, по технологическим требованиям содержание хлора в растворах цинкового электролитного произвбдства не долж- is но превышать 0,2 г/л, тогда как в растворах сульфатизации свинцовых пылей, а также выи4елачивания вельцокислов и шлаковозгонов его концентрация достигает г/л. зо

-Известен способ, предназначенный для коллективной очистки сульфатных цинковых растворов от примесей катионного и- анионног о характера экстракцией растворами иодида четвертичного аммониевого основания в органических растворителях, содержащих добавки высокомолекулярного спирта или три-н-бутилфосфата 1 J.

Основным недостатком этого способа является то, что эффективное извлечение хлора по этому способу возможно лишь в присутствии в водных растворах определенных количеств редких металлов, в частности кадмия.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения хлорид-ионов из сульфатных цинковых растворов путем экстракции органическим растворителем - сульфатом жирных и жирно-ароматических четвертичных аммониевых оснований и процесс ведут в присутствии высокомолекулярных спиртов или три-н-бутилфосфата 2.

OcHOBHbiM недостатком этого способа является низкая степень извлечения хлорид-ионов, а также снижение объема сточных вод.

Поставленная цель достигается способом извлечения хлорид-ионов из сульфатных цинковых растворов

путем экстракции органическим растворителем с последующей реэкстракцией неорганическим агентом, в котором цинковый раствор предварительно обрабатывают серной кислотой до ее содержания 200-500 г/л, в качестве растворителя используют трибутилфосфат, а реэкстракцию осуществляют раствором аммиака.

Данный способ позволяет получить остаточное содержание хлорид-ионов в водной фазе 0,7Ь г/л и снизить объем сточных вод за счет сокращения в раз объема реэкстракта на единицу объема очищаемого раствора из-з возможности проведения р экстракции в одну ступень.

Выбранный интервал числовых значений концентрацией серной кислоты обусловлен следующими причинами: ниж

Таким образом, увеличение концентрации сульфат-ионов а водных растворах сопррвождается увеличением извлечения хлорид-ионов, т.е. повышением коэффициента разделения хлорид-от сульфат-ионов.

П р и м е р 2. Сульфатами цинког вый раствор, содержащий 100 г/л цинка, 8 г/л хлорид-ионов и 50 г/л серной кислоты, обрабатывали три раза три-н-бутилсульфатом при равном соотношении объемов фаз. Остаточная концентрация хлорид-ионов а рафинате составила 0,1 г/л. . Р и м е р 3. Органическую фазу, полученную при обработке водного

НИИ интервал содержаний серной кислоты в растворе 200 г/л обусловлен тем, что в этих условиях коэффициент распределения хлора начинает превышать единицу и становится возможным проводить его эффективное экстракционное извлечение. Повышение концентрации кислоты улучшает экстракцию хлора (пример 1). Однако при концентрации выше 300 г/л становятся заметными экстракция серной кислоты и ее потери п процессе передела. По этой причине, оптимальный интервал содержания серной кислоты составляет 200-500 г/л.

При ме р 1. В сульфатные цинковые растворы с содержанием цинка 100 г/л И хлорид-ионов 5 г/л вводили различное количество серной кислоты и проводили обработку три-н-бутилфосфатом при равном соотноше.нии объемов фаз. Результаты опытов по определению зависимости концентрации хлорид ионов от концентрации И SOj приведены в таблице.

раствора, содержащего 120 г/л по металлу сульфата цинКа и 1 М серной

кислоты,-ТБФ, смешивают при соотношении объёмов фаз 1:1 с водным раствором, содержащим 20 г/л аммиака. После разделения фаз вновь используют на стадии экстракции.

.Пример. Органическую фазу, полученную при обработке водного раствора, содержащего 100 г/л по металлу сульфата цинка и i М серной . кислоты, ТБФ, смешивают при соотношеНИИ объемов фаз 1:1,5 с. водным раствором, содержащим 60 г/л аммиака. После разделения фаз ТБФ вновь исоользуют на стадии экстракции.

Из приведенных примеров следует что эффективная экстракция хлор-ионов из сульфатных цинковых растворов ТБФ становится возисякной лишь в присутствии в системе 200-500 г/л 5 серной кислоты. В отсутвтвии кислоты отметка растворов от г несей хлорид-ионоа при использовании ТБФ невозможна даже в многоступенчатом экстракционном процессе. Следо- вагельно, введение серной Ю4слоты в данную систему повивает коэффициент разделе1«1я хлорид- и сульфат-ионов т.е. улучшат свойства ТБФ как экстрагента.

Реэкстракцию хпорид-монсю мз органической фазы, необходи «гю/дпя регенерации Т€Ф и хлора из процесса, осуществляют водными растворани аммиака концентрацией 20-60 г/л.м

Описанный способ позволяет ликвидировать 3 , стаданр подготовки экстрагента, контроль состава счэга1«|ческой фазы, а также упростить противопожарные мероприятия.2S

Применение предлагаемого способа прощает процесс за счет ycTpaHef««n

необходимости контроля состава органической фазы, позволяет, улучшить условия труда, открывает возмеякность утилизации промывной серной кислоты.

Формула изоб4 етения

Способ извлечения хлррид-исжов из сульфатных цинковых растворов путем экстракции органическим растворителем с последующей реэкстракцией неорганическим агентом отличающий с я тем, что, с целью повышения степени извлеченная и снижения ебъема вод, цинковмй раствор предварительно е рабатывают серной кислотой до ее содержа 1я 200500 г/л,в качестве растворителя используют трибутилфосфат, а реэкстракцию осуществляют раствором аммиака.

Источники инф мации, .принятые во внимание при

1,Авторское свидетельство СССР Н- 433228, кл. С 22 В 19/26, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР « «96237. «л. С 01 С 9/06, 197 (прототип).