Способ очистки цинкосодержащих сульфатных растворов от железа

)4 С 22 В 19/26 рудов ургич оники Г. 11 а скин на 976, Р 12663АРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Сибирский орденаКрасного Знамени метанинститут им. Серго Ордж(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХСУЛЬФАТНЫХ РАСТВОРОВ ОТ ЖЕЛЕЗА(57) Изобретение относится к цветнойметаллургии и может быть использовано в гидрометаллургии цинка. Цельизобретения - повышение степени очистки растворов. Очистку цинксодержащих сульфатных растворов от железаосуществляют при рН 1-2,5 осаждением пылью конверторного и/или доменного производств. 3 табл.28503Изобретение относится к цветнойметаллургии и может быть испольэовано в гидрометаллургии цинка.Целью изобретения яитяется повышение степени очистки растворов. 5 лП р и м е р,.Осаждение доменной опылью, Для очистки растворов приме" пияли доменную пыль из отвалов Кузнец"кого металлургического комбината следующего состава, %: ЕпО - 9,95; 10 жБ 5.0 - 4,0; СаО - 3,5; МдО - 0,5;Ж. Оз - 3,0 МпО - 0,06, оксиды железа - 55; углерод 22,5; прочие - 1,49. жВ число прочих входят небольшие количества свинца, кадмия, индия, атакже следы мьпньяка, германия. Осаждение железа проводили при 87-96 Сиз растворов, полученных при выщелачивании цинковых кеков Челябинскогоэлектролитного цинкового завода, Про- лцесс выполняли при интенсивном перемешивании (250 об/мин мешалки) пульпы и дозированной загрузке пылей(по 0,3-0,9 г/мин на 0,5 л раствора).При этом величина рН раствора оставалась практически на одном уровне(в интервале от 1 до 2,5). По мереснижения содержания железа в растворе постепенно рН повышалось до 2,5.Панлпле по осаждению железа доменнойпылью приведены в табл, 1.Из данных табл, 1 видно, что доменная пыль может быть использована,для глубокой очистки растворов отжелеза (содержание железа послеочистки пе превышает 20 мг/л). Практический расход пылей не превышает120% от теоретически необходимогоколичества. При высоком содержаниижелеза в растворе (10-16 г/л) необ 40ходимо проводить очистки в две стадии с отделением железистого осадка,При осаждении железа ценные ком-попенты доменной пыли - кадмий, индий переходят в раствор (75%), а45свинец, мышьяк, германий - в железис.тый осадок, В полученных растворахмышьяка и германия не обнаружено,Марганец и магний практически не растворяются при рН 1-2,5Оксид кальция (СаО) реагирует с Н БО и переходит в железистый осадок в виде СаБО 4. Таким образом, использование доменной пыли не приводит к загрязнению раствора какими-либо примесями. Степень очистки раствора от железа при использовании доменных пылей составляет 99,6-99,8%. По технологии 8 2известного способа очистка растворов,4.содержащих 15 г/л Ге , проводится за 4 ч до содержания Ре , равного 1 г/л, т.е. степень очистки составяет 93,4%. Таким образом, степень чистки растворов от Ре доменнымиылчми увеличивается на 6,2-6,5%,Кроме того, красный шлам, используемый по известному способу содерит от 5 до 8-2% Иа,О в Форме силиката, который легко растворяется в кислых растворах. По этой причине в елеэистых осадках по известному способу .отсутствует Иа О, На 1 л раст" вора по технологии известного способа расходуют 55 г красного шламаСледовательно, в раствор переходит 5,5 г ГЪ О (при среднем содержании 10% Иа О в красном шламе) на каждый итр раствора. При взаимодействии с раствором 1 е.дО образует Иа БО, загрязняющий раствор.Осаждение конверторной пылью. Конверторная пыль Челябинского металлур" гического завода содержит, %; Еп - 0,3; РеО - 8,5; ЯО - 1,92; СаО - 5,71; Б 5. - 0,06; С - 1,2 б; МпО - 1,16 РеО з - 77,26; оксиды щелочно-земельпых металлов - 0,28. Конверторную пыль применяли для очистки растворов с небольшим содержанием железа -з+1-5 г/л Ре . Опыты по осаждению проводили в стакане емкостью 0,8 л с механическим перемешиванием раствора. Продолжительность процесса составляла 2-3 ч. Значение рН растворов при3+осаждении Ре также находилось на уровне 1-2,5. Данные опытов приведены в табл. 2.Содержание цинка в растворе после осаждения железа практически остается безизменения, что объясняется низким содержанием цинка в конверторной пыли, Содержание железа в растворах при очистке снижается до 10-20 г/л,Я Степень очистки растворов от Ре конверторной пыпью составляет 99,2- 99,7%, что на 5,8-6,3% выше, чем в известном способе, Для повышения эфФективности очистки конверторной пылью загружать пыль необходимо также небольшими порциями - по 0,5- 1,0 г/мин на 0,5 л раствора. Загрузка малыми порциями позволяет поддерживать рН раствора на одном уровне и полнее испольэовать ценные компоненты пылей. При осаждении железа конверторнойпылью в раствор переходит 0,28 г ок1285038 Таблица Содерканне в исходном растворе, г/л Продол.вительЭагруя:сне Содсраанис в растворе после очистки Темпе" ратура раствора, оС Величина рн осавдеь иия Ре тснсиь чистки астводомен"иои пыностьосавдеиия, ч Зфсгпмг/л г/л)Уе г+Вп НгВО,Ав, Се Ва ВО иг/л мг/л г/л отгли врастворр г го 68,7 о о о 42"2,52,5 "2,5 1-25 1-2,5 87 2,5 99,6 5,0 65 0,5 7,5 60 0,5 0,0 60 0,5 10,0 60 05 1,5 7 О О,5 Вг 66,0 О 99,8 15 90З,О 671 О 0 О 6 Э,5 О 0 0 06 3 99,87 99,85 99 ЭЭ 96 з,о 1 ОВ З,5 15 87 4,0 120 79,го о о о О,О О О 6 68 40 1-г,5 40 208 87 15 Вг,з 99,9 сидов щелочно-земельных металлов из каждых 100 г пыли. Оксид марганца не растворяется. Оксиды железа ГеО и Ре Оз также не загрязняют раствор. Следовательно, по предлагаемому способу в раствор вводятся только оксиды щелочно-земельньх металлов (ИагО, МгО). Однако растворы в этом случае получаются гораздо чище, чем по технологии известного способа, по кото рой в раствор вводится 5,5 Ба О на 1 л раствораТаким образом, при очистке растворов доменной и конверторной пылью растворы получаются значительно чище, 15 степень очистки растворов от Ре повышается на 5,8-6,57Осаждение доменной и конвертерной пылями.Для очистки растворов, получаемых 20 при гидрометаллургической переработке цинковых кеков, использовали конерторцую и доменную пыли указанного состава. Температура процесса в опы 0ах составляла 80-98 С. Содержаниенка в растворах находилось в пределах 60-75 г/л, а железа - 3-11,5 г/л.Объем раствора во всех опытах составлял 0,5 л, Опыты проводили в стакане 1,0 л с механическим перемешцва нием. Данные опытов приведены в, табл. 3. При повьшнецном содержании кислоты в растворе процесс очистки от железа .проводили в две стадии с промежуточным сгущением пульпы и отделением осадка. 11 олученные железистые осадки содержат, %1 Е 1 з 0,3-0,8; Ге 57-б 2;Са 80,4 7-11; Яз.О 6-8, После промывкиосадков слабым раствором кислоты(серцой) содержание в них цинка снижается до Оа 1-0,15%, Железистые осадки могут быть использованы как сырьечерной металлургии.11 ашые таблиц показывают, что использование кон 1 зерторно 1 и доменнойпыли позволяет удалить железо иэрастворов практически полностью, Продолжительность осаждения составляет4-4,5 ч, С ростом содержа 1 шя железав исходном растворе время очисткиувеличивается,Следует отметить, что при повышенном расходе пыли ( 70 г и более) процесс очистки целесообразно проводитьпри повышеццоц температуре, так какзто позволяет уменьшить продолжительность обработки растворов.Таким образом, цо предложенномуспособу очистки растворов от железаполучаются более чистые растворы,снижается расход серпой кислоты, уст"раннются потери аммиака.Формуа изобретенияСпособ очистки цпцксодержащихсульАат 1 ш 1 х растворов от железа прцрЕ 1 1-2,5 с 11 спользовднием осаждающихреагентов, содержащих оки ь ил 1 гндроксид .трехвалентцого железа, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистк растворов, в качестве осаждающих реагентов используют пыль конверторногои/или доменного производства,1285038 таалица 2 Степень очистки раствора от геХ Загру" женоконверторной пьлн в раствор,г Продолжитель" Содержание в растворе после очистки Температупа раствора,с ВеличинарН осаж"делив Содержание в исходном растворе, гл ность осаж"25 10 39 с 0, 10 99,2 15 1"2,5 1-2,5 1,2 39 1,О 3 60 05 3 60 05 3,5 65. 0,5 5,5 65 0,3 57 13 60 с 0,15 99,6 3,0 53 10 60 с 0,15 997 56 10 65 с 0,15 99,7 70 20 65 с 0,15 99,6 1-2 5 2,5 90 2,0 95 1-2,5 1-2,5 3,0 98 Таблица 3 Содержание в исходном растворе, г/л3+Ре Кп Н ЯО ВеличинарН осаждения Температурараствоора, С Загружено враствор пыли,Время,чрастворе после очистки,мг/л доменной конверторной 40 1,0 28 3,0 20 20 20 20 20 4,0 13 Составитель Л. РякинаРедактор В. Данко Техред Н.Глущенко Корректор А., Тяско Заказ 7604/29 Тираж 604 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб д, 4/5