Способ получения цинка

ТУ ллурги еское еское нковог довательскии Н,В Варзиев э ич; Попова Владимирович Комитет Российской Федераци по патентам н товарным знак ОПИСАНИ(73) Кубасов Владимир ЛеонидовТатыеа Евгеньевна; Ходов НиколаВарзиев Валерий Дмитриевич(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИН (57) Использование: гидромета цветных металлов, электропитич цинка. Сущность: электролитич цинка ведут из сульфатного ци содержащего клей и органическую моксан или хромин Хромоксан ипи электролит в количестве 2-30 г/ соответственно. 1 з.лф-лы, 1 табл тяжелых получение получение раствора, авку хрон вводят в 5-50 г/мэ5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к гидрометаллургии тяжелых цветных металлов и можетбыть использовано при злектролитическомполучении цинка,Известен способ получения цинка электроосаждением иэ раствора хлорида цинка.Основными недостатками этого способа являются: необходимость применениядиафрагм для разделения анодного и катодного пространства; выделение газообразного хлора, который необходимоиспользовать; применение закрытых анодных камер, а следовательно, меньшая доступность отдельных частей ванны,Известен способ, взятый в качестве прототипа, получения цинка злектроосаждениемиз сернокислого раствора сульфата цинка,содержащего 100-180 кг/м цинка, организческие добавки и примеси. В качестве органических добавок в электролит,поступающий в ванны электролиза, осуществляется дозированная подача клея и раствора экстракта солодкового корня,Электролиэ проводят при плотности тока550-650 А/м, при температуре 35 - 40 С.Цинк осаждают на алюминиевых катодах, Вкачестве анодов применяют свинец, содержащии серебро. Сдирку катодного цинкапроизводят один раз в сутки,Для улучшения сдирки в ванны электролиза вводят раствор сурьмяновиннокислогокалия из расчета содержания сурьмы в ванне перед сдиркой 0,2-0,3 г/м .зК недостаткам способа можно отнестиотносительно низкий товарный выход катодного цинка, который связан с:1) трудной сдиркой катодного осадка(прирастание осадка к матрице) и необходимостью дополнительной операции по сернокислотному его растворению. Введение вэлектролит соли сурьмы проблему труднойсдирки полностью не решает,2) снижение выхода по току цинкавследствие введения соли сурьмы, котораяявляется наиболее вредной примесью вцинковых электролитах, особенно в присутствии марганца,3) снижение выхода по току за счет введения в электролит органических примесей.присутствующих в экстракте солодковогокорня, а также образующихся при разложении сапонина.Заявляемое изобретение направленона получение металлического цинка из растворов электролизом.Предлагаемое изобретение позволяетповысить выход товарного катодного цинка,Технический результат достигается тем, чтов известном способе получения цинка,включающем его электроосаждение из сульфатного раствора, содержащего клей и органические добавки, и последующую сдирку катодного цинка, согласно предлагаемому способу электроосаждения цинка проводят из сульфатного раствора. содержащего в качестве органической добавки хромоксан или хромин. Другое отличие заключается в том, что хромоксан или хромин вводят в электролит в количестве 2 - 30 г/м и 5 - 50з г/м соответственно.Способ осуществляют следующим образом,Раствор электролита. содержащий сульфат цинка, серную кислоту, клей и примеси, смешивают с раствором хромоксана или хромина в таком состоянии, чтобы содержание хромоксана или хромина в электролите после смешивания составляло соответственно 2-30 или 5-50 г/м . В течение сутокзпроводят электроосаждение цинка из полученного раствора, после чего катоды вынимаются из ванны и осадок сдирается,П р и м е р 1. Раствор электролита, имеющий температуру 50 С и содержащий 120,5 кгм цинка в составе сульфата цинка, 55 кг/м серной кислоты, 10,0 кг/м марганца и примеси, г/м: Со 0,05; Сб 0,4: Со 1,2; й 0,04: Ее 15; ЯЬ 0,05; Аз 0,03; С 120; Е 40,5 - смешивали в желобе с раствором хромо- ксана (в исходном электролите), содержащем 10 кг/м хромоксана, в соотношениизсоответственно 500: 1, затем в электролит вводили раствор клея иэ расчета 5-20 г/м .з Смешанный раствор, содержащий 20 г/м хромоксана, по желобу поступал в ванну электролита со скоростью 0,460 мз/ч. Обьем раствора в ванне составлял 2,475 м . В ванне были установлены 30 алюминиевых катодов и 31 свинцовый (серебросодержащий) анод, Плотность тока составляла 510 А/м, Температура электролита в ванне равнялась 41-42 С. Охлаждение электролита осуществлялось водой, проходящей через алюминиевые змеевики. Через сутки катоды вынимали и вручную сдирали катодный цинк. Количество товарного катодного цинка оп ределяли взвешиванием. Освобожденные от цинка катоды вновь загружали в ванну, Всего количества циклов составило 8.Результаты экспериментов в зависимости от содержания хромоксана или хромина в цинковом электролите в ванне электролиза приведены в таблице,Как следует из таблицы, введение в электролит добавки хромоксана или хромина приводит к повышению выхода товарноГо кдтодного цинка,Наибольший эффект наблюдается в интервале концентрацией хромоксана илиИзобретение относится к гидрометаллургии тяжелых цветных металлов и может быть использовано при электролитическом получении цинка.Известен способ получения цинка электроосаждением из раствора хлорида цинка.Основными недостатками этого способа являются; необходимость применения диафрагм для разделения анодного и катод- ного пространства; выделение газообразного хлора, который необходимо испольэовать; применение закрытых анодных камер, а следовательно, меньшая доступность отдельных частей ванны. Известен способ, взятый в качестве прото-. типа, получения цинка электроосаждением из сернокислого раствора сульфата цинка, содержащего 100 - 180 кг/м цинка, организческие добавки и примеси, В качестве органических добавок в электролит, поступающий о ванны электролиза, осуществляется дозирооанная подача клея и раствора экстракта солодкового корня. Электролиз проводят при плотности тока 550-650 А/м, при температуре 35-40 С. Цинк осаждают на алюминиевых катодах, В качестве анодов применяют свинец, содержащий серебро, Сдирку катодного цинка производят один раз в сутки,Для улучшения сдирки о ванны электролиза вводят раствор сурьмяновиннокислого калия из расчета содержания сурьмы в ванне перед сдиркой 0,2-0,3 г/м .К недостаткам способа можно отнести относительно низкий товарный выход катодного цинка, который соязан с;1) трудной сдиркой катодного осадка (прирастание осадка к матрице) и необходимостью дополнительной операции по сернокислотному его растворению, Введение о электролит соли сурьмы проблему трудной сдирки полностью не решает,2) снижение выхода по току цинка вследствие введения соли сурьмы, которая является наиболее вредной примесью в цинковых электролитах, особенно в присутствии марганца,3) снижение выхода по току за счет введения в электролит органических примесей, присутствующих в экстракте солодкооого корня, а также образующихся при разложении сапонина,Заявляемое изобретение направлено на получение металлического цинка из растворов электролизом.Предлагаемое изобретение позволяет повысить выход тооарного катодного цинка. Технический результат достигается тем, что о известном способе получения цинка, включающем его электроосаждение иэ суль 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 фатного раствора, содержащего клей и органические добавки. и последующую сдирку катодного цинка, согласно предлагаемому способу электроосаждения цинка проводят из сульфатного раствора, содержащего в качестве органической добавки хромоксан или хромин. Другое отличие заключается в том, что хромоксан или хромин вводят в электролит в количестве 2 - 30 г/м и 5-503 г/м соответственно.зСпособ осуществляют следующим образом.Раствор электролита, содержащий сульфат цинка, серную кислоту, клей и примеси, смешивают с раствором хромоксана или хромина в таком состоянии, чтобы содержание хромоксана или хромина в электролите после смешиоания составляло соответственно 2-30 или 5-50 г/м, В течение сутокзпроводят электроосаждение цинка из полученного раствора, после чего катоды вынимаются из оанны и осадок сдирается.П р и м е р 1. Раствор электролита, имеющий температуру 50 С и содержащий 120,5 кгм цинка в состаое сульфата цинка, 55 кг/м серной кислоты, 10,0 кг/м марганз ца и примеси, г/м: Си 0.05; СО 0,4; Со 1.2;3.Ю 0,04; Ее 15; ЯЬ 0,05; Ао 0,03; С 1120; Е 40,5 - смешивали в желобе с раствором хромо- ксана (о исходном электролите), содержащел 10 кг/м хромоксана, о соотношениизсоответственно 50 С: 1, затем в электролит вводили раствор клея из расчета 5-20 г/м,3 Смешанный раствор, содержащий 20 г/м хромоксана, по желобу поступал в ванну электролита со скоростью 0,480 мз/ч, Объем раствора в ванне составлял 2,475 м, В ванз не были установлены 30 алюминиевых катодов и 31 свинцовый 1 серебросодержащий) анод Плотность тока составляла 510 Аlм . Температура электролита о ванне равнялась 41-42 С. Охлаждение электролита осуществлялось водой. проходящей через алюминиевые змеевики. Через сутки катоды вынимали и вручную сдирали катодный цинк. Количество тооарного катодного цинка определяли взвешиванием. Осообожденные от цинка катоды вновь загружали о ванну, Всего количества циклов состаоило 8.Результаты экспериментов в зависимости от содержания хромоксана или хромина о цинковом электролите в ванне электролиза приведены о таблице.Как следует иэ таблицы, введение в электролит добавки хромоксана или хромина приводит к повышению выхода товарного катодного цинка,Наибольший эффект наблюдается в интервале концентрацией хромоксана или2001977- высокая пена - выброс электролита из ванныф - эа период испытаний "прирос" катодный цинк к 1 матриц изобретенияЛУЧЕНИЯ ЦИНКА орган ич ксан ил 2. С что хро ролит в ответст оставитель В. Кубасовехред М. Моргентал ректор.С. Лисинэ Редактор С. Кулакова Заказ 315 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035. Москва, Ж-Э 5, Раушская наб 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужго Гагарина, 101 хромина соответственно 2-30 г/м и 5 - 50з г/м, Причем выход зэ верхний предел приводит к значительному пенообраэованию в ванне электролиза и, как следствие, к выбросу электролита из ванны, и кроме того, связан с неоправданными экономическими затратами на применяемый реагент.Повышение выходе товарного катодного цинка в свою очередь приводит к экономии серебра, расход которого (в анодах) на Ф ормул э1. СПОСОБ ПОвключающий электроосаждение его иэ сульфатного цинкового раствора, содержащего клей и органические добавки, и последующую сдирку товарного катодного цинка. отличающийся тем, что в качестве 1 т товарного цинка снижается. Кроме того, введение в цинковый электролит хромоксана или хромина позволяет отказаться от использования при электролизе экстракта 5 корня солодки, так кэк укаэанные ПАВ подавляют ээроэолевыделение.(56) Хан О.А, и Фульман Н,И. Новое в электроосаждении цинка, М,; Металлургия, 1979, 10 с,6-6. еской добавки используют хромохромин.пособ по п.1, отличающийся тем, моксан или хромин вводят в электколичестве 2 - 30 или 5 - 50 г/м соз енно.