Способ очистки цинкового электролита от примесей

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 947055 Союз СоветскихСоциалистическихреспублик(22) Заявлено 06. 02. 81 (21) 3246622/22-02с присоединением заявки Рй(51)М. К.я. С 01 6 9/06 Ьеударетвиецй комитет СССР в делам иаабретеннй н аткрмтнй(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЦИНКОВОГО ЭЛЕКТРОЛИТ ОТ ПРИМЕСЕЙится к цветнойбыть использоваи цинка дляинковых раством примеость спосопровождаетсясей, что снижаесоба. Изобретение относ металлургии и может но в гидрометаллурги очистки сульфатных ц ров от примесей.Известен способ о сульфата цинка от ма бифторидом аммония осажде эффект истки растворовни я и кальция1 ние5 Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату к предлага емому является способ очистки цинкового электролита от примесей, включающий обработку раствора аммиаком или гидроокисью аммония и осажде гидроксосульфата цинка при рН 5, 7,0 (2Недостатком известного способа является то, что проведение процесса осаждения гидроксосульфата цинка с применением аммиака в указанных в данном способе пределах рН и темпера туры не обеспечивает достаточно полного осаждения цинка из раствора и Повышение рН среды выше 7,0 способствует обратному переходу цинка из осадка в раствор, что влечет за собой дополнительные потери цинка,оосаждению магния, марганца и других примесей из раствора в осадок гидроксосульфата цинка, так как значение рН процесса приближается к рН начала гидратообразования элементов-примесей (рНл 8,4; рН р 9,0). При 65 оС остаточное содержание цинка равно 6-8 г/л, примеси на 80-853 остаются в растворе; при 80 С остаточоное содержание цинка в растворе повышается до 10-12 г/л, примеси на 50-601 остаются в растворе. Кроме того, необходимость нагрева растворо до 65- 100 С связана с дополни тельными энергетическими затратами. Таким образом, проведение процесса осажде ния при повышенных температурах(60 С) и значениях рН7,0 нецелесообразно.Цель изобретения - повышение степени очистки цинкового электролитаот примесей,Поставленная цель достигается тем,что в способе очистки цинкового электролита от примесей, включающем обработку раствора аммиаком или гидро Оокисью аммония и осаждение гидроксосульфата цинка при рН 5,4-7,0, осаждение гидроксосульфата цинка ведут,при 20-55 ССНа фиг. 1 изображен график зависимости остаточной концентрации цинкав растворе от значения рН осажденияи температуры; на фиг, 2; графикзависимости остаточной концентрациимарганца в растворе от значения рНи температуры; на фиг. 3 - график зависимости остаточной концентрациимагния в растворе от значения рН итемпературы; на фиг. 4 - степеньочистки раствора от магния в зависимости от температуры при значении рНосаждения 7,0; на фиг. 5 - степеньочистки раствора от марганца в зависимости от температуры при значениирН осаждения 7,0,36Повышение температуры процесса выше 60 С способствует обратному растворению цинка из осадка в раствор иосаждению примесей, Влияние температуры на процесс осаждения цинка, магния и марганца иллюстрируется фиг, 1,4 иИз данных фиг. 1, 4 и 5 видно, чтопри температуре 20 С и рН 7,0 остаточное содержание цинка в растворесоставляет 2,5-3 г/л, при этом 95963 примесей остается в растворе. Способ осуществляется следующим образом.К нейтральному цинковому раствору45 при механическом перемешивании при 20- 55 О С добавляют водный раствор аммиака в количестве, необходимом для постепенного изменения значения рН пульпы от исходного 5,0-5,2 до конечного 7,.0, При этом пульпа постоянно охлаждается, например, продувкой воздухом. Время осаждения составляет 0,5-2 ч. Осадок гидроксосульфата цинка отфильтровывают, а раствор сульфата аммония с примесями магния, марганца, калил, натрия упаривают с целью получения удобрения для сельс 055 4кого хозяйства (сульфата аммония или аммошенита), Осадок гидроксосульфата цинка используется в основном цинковом производстве, например, при нейтрализации цинкжелеэосодержащих растворов или гидролитической очистке.На основании экспериментальных данных установлено, что оптимальными условиями очистки являются рН 7,0 и температура 20-55 д С. Повышение конечного значения рН осаждения выше 7,0 нецелесообразно, так как это свя- зано с перерасходом аммиака. Избыток гидроокиси аммония способствует осаждению магния и марганца и одновременно способствует обратному переходу цинка в раствор. Проведение процесса осаждения при повышенных температурах (выше 55 С) связано с понижением степени очистки и потерями аммиака в результатее его выделения в атмосферу.П р и м е р 1, Очистке подвергают нейтральный цинковый электролит, содержащий, г/л; 2 п 132,2; Мд 8,1;Мп 42; 5 77,9; К 3,1; Ма 2,2;рНи,50В 08 л раствора при 20 С постепенно добавляют 150 мл аммиачной воды (253 ЙНОН) для достижения конечного значения рН в пульпе 70.Время перемешивания составляет 1 ч,Пульпу продувают воздухом. Осадокгидроксосульфата цинка отделяютФильтрованием. Полученный растворимеет следующий состав, г/л: 2 п2,5; Мд 7,8; Мп 4,0; МН 31,6; 538,8; К 2,9; йа 2,0. Его упариваютдля получения удобрения для сельского хозяйства. Осадок гидроксосульФата цинка, содержащий, 3: 2 п 56,4;Мд 0,2; Мп О,1 затем используютпри выщелачивании в отработанномэлектролите. Мд и Мп на 95-96 выводятся из процесса,1П р и м е р 2, К 1 л растворауказанного выше состава и значениярН при механическом перемешиваниипри 55 С постепенно добавляют 190 мл253 раствора ИН ОН до достижения конечного рН пульпы 7,0. После отделения твердого полученный растворсодержит, г/л: 2 п 5,3; Ид 7,0; Мп3,3; ИН 26,3; 5 47,2. Осадок гидроксосульфата цинка имеет состав,2 п 55,9; Мд 0,3; Ип 0,4, Степеньочистки от магния и марганца составляет соответственно 86 и 794,.О фиг. 1 5Пример 3. К 1 лрастворауказанного выше состава и значениярН при 80 С постепенно добавляют190 мл аммиачной воды до полученияконечного значения рН 7,0. Время 5осаждения составляет 1 ч. В результате получают осадок состава, 3;Еп 53,3 р Мд 0,45 р Мп 0,7 и раствор,содержащий, г/л: Еп 9,8; Мд 5,6;Мп 231 МН 26,0; 5 44,1. Магний и 10маргенец выводится из процесса на70 и 554 соответственно.П р и м е р 4, К 1 л растворауказанного выше состава и значениярН при механическом перемешивании при 120 фС постепенно добавляют 350 мл 253раствора МНОН до достижения конечного рН пульпы 8,0. Пульпа продувается воздухом. После отделения твердого полученный раствор содержит, 20г/л: Еп 25,6; Мд 5,7; Мп 2,1; йН42,7; 5 65,3Осадок гидроксосульфата цинка имеет состав, 3: 2 п 51,6; Мд 0,5; Мп0,9; В результате очистки магний выводится из процесса на 70, марганецна 50/,6Способ позволяет повысить степень очистки цинкового электролита от примесей магния, марганца, калия, натрия до 90-951, вовлечь в переработку цинковое сырье с высоким содержанием магния и марганца, улучшить показатели при электролизе цинка.Экономический эффект от внедрения изобретения составит 187,2 тыс, руб. Способ очистки цинковогоэлектролита от примесей, включающий обработку раствора аммиаком или гидроокисью аммония и осаждение гидроксосульфата цинка при рН 5,4-7,0, о т л и ц а ющ и й с я тем, цто, с целью повышения степени очистки, осаждение гидроксосульфата цинка ведут при 20-55 С.оИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР М 322314, кл. С 01 С 9/06, 1972.2. Заявка ВеликобританииЮ 1312603, кл, С 01 С 9/00, 1973.Соста Техре тор Т орректор Г. Огареа е ге е тее и Портна/32 аказ 55 д. 4/5 П "Патент",з 100Ч Тираж 509 Подлисно ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., жгород, ул. Проектна