Способ получения хлористого цинка

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 948886

Союз Советских

Социапистнчесних ресттубпин

J е и (6I) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 29.02.80 (2() 2887759/23-26 с присоединением заявки М— (23 ) П риоритет—

Опубликовано 07. 08. 82. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 07.08.82 (5l)М. Кл.

С 01 G 9/04

9судврстоеииьй комитет ссФр ио делам изобретений и открытий (53) УД К 661. 847 (088.8} (72) Авторы изобретения

Е. В. Иаргулис, И. В. Родин, В. М. Гудкеви и Г. А. Иванова

1 и

1 ь -ь

Северо-Кавказский горно-металлургический и ституФ"е е и 8сесоааиый научно-исслейоаательский и лртектнкеее,::::Ъ .щ,ь институт вторичных цветных металлов (7! ) Заявители (54} СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИСТОГО ЦИНКА

Изобретение относится к способу выделения хлоридов металлов, преимущественно, из вторичного сырья и может быть использовано в химической промышленности и в цветной металлургии.

Известен способ получения хлористого цинка из окисноцинкового cûpüÿ путем солянокислого выщелачивания с последующей очисткой раствора от катионных примесей и упаркой раствора хлористого цинка (l3.

Недостатком этого способа является его неприемлемость для сырья, содержащего сульфатную серу.

Наиболее близким к предлагаемому по,технической сущности и достигаемому результату является способ получения хлористого цинка из сульфатсодержащего окисноцинкового сырья путем выщелачивания. его с водой или щелочью с последующим осаждением цинксодержащего продукта, обработкой его соляной кислотой и упариванием солянокислого раствора, Далее из очищенного раствора осаждают цинк в виде карбоната действием карбоната щелочного металла или в виде гидроксила действием щелочи j2 1.

Недостатком этого способа является большой расход соляной кислоты и высокая стоимость готового продукта, а также сложность способа вследствие энергоемкости процесса регенерации соды или щелочи, а также необходимость обезвреживания или регенерации большого количества сбросных вод.

Цель изобретения — снижение стоимости продукта и упрощение способа за счет исключения операций переработки сбросных вод.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения хлористого цинка из сульфатсодержащего окисноцинкового сырья путем его выщелачивания с последующим выделением цинксодержащего продукта, обработкой его соляной кислотой и упариванием

8886 ф

В примерах с1 и б извлечение цинка в раствор полное, так как растворимость Zn(HSO ) в воде при О С при

23оС не ограничивает переход цинка в раствор. В примерах 5 извлечение цинка не полное, так как переход цинка в раствор ограничен растворимостью бисульфита цинка в воде при указанных температурах.

iÎ Предпочтительность низких температур для сернистокислого выщелачивания обусловлена большей емкостью раствора по извлекаемому компоненту, что позволяет пользоваться меньшими.

i5 объемами воды и сократить затраты на нагрев и охлажцение растворов при десорбции SO и осаждении ZnSO, Далее полученную пульпу фильтруют и из фильтрата выделяют цинксодержа-;

g0 щий продукт в виде среднего сульфита цинка, выпавшего в осадок при кипячении, при этом отгоняют также избыток SO@ из раствора.

25 Результаты выделения сульфитного цинка из фильтрата кипячением и от. гонкой избытка SOq из раствора представлены в таблице.

Компоненты Процент к исходному содержанию. в фильтрате

Остаточное содержание в фильтрате, г/л

Процент к исходному количеству

8,75

14,6

14,6

25 8

0 039

3,1

14,6

0,012

80,6

0,005

52,1

Fe 74,3

60,0

0,030

0,0013

0,905

0,022

81,3

21,7

РЬ . 100

0,075

11,6

Осажденный сульфит цинка отделяют от раствора фильтрацией. После этого цинк осаждают раствором Na+SO>„ фильтрат направляют на репульпацию цинко- 55 вой пыли для сернистокислого выщелачивания, а осадок направляют на водную отмывку.

3 94 солянокислого раствора выщелачивания ведут сернистой кислотой при 0-40 C и Т:Ж, равном 1:(5-10), до PH = 3,01,9, а выделение цинксодержащего продукта осуществляют кипячением раствора.

Пример. 100 г исходного сырья репульпируют в воде и через пульпу пропускают SOq, диспергированный с помощью керамического фильтра, при механическом пе в течение времени, необходимого для достижения определенного РН, который свидетельствует о достаточности образования сернистой кислоты для выщелачивания

Zn0 из сырья. а). Для условий ОоС, Т:Ж - 1:5, конечный PH.2,6. Извлечение цинка в раствор 99,9i; содержание, цинка в растворе 119,9 г/л. б). Для условий О С, Т:Ж - 1:10, . конечный PH 2,6; Извлечение цинка в раствор !ООЖ, содержание цинка в растворе 59,9 г/л. в). Для условий 23 С, Т:Ж = 1 5 конечный РН 2,0. Извлечение цинка в раствор 93,24, содержание цинка в растворе 55,8 г/л.

Водную отмывку осуществляют следующим образом.

Сульфит цинка репульпируют в воде при Т:Ж = 1:10 и температуре 60 С в течение 30 мин, после чего сульфит цинка отфильтровывают и направляют на выщелачивание соляной кислотой.

Составитель Л. Филатов

Редактор И. Петрова Техред Е.Харитончик Корректор Г.

Заказ 5687/1

Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 94

Выщелачивание соляной кислотой ведут следующим образом.

В раствор соляной кислоты при механическом перемешивании и температуре 40 С порционно вводят сульфит цин0 ка до конечного рН, равного 4. Затем г » раствор подвергают цементационной очистке при 70 С металлической цинковой пылью. После цементационной очиски полу. чают раствор следующего состава:

Zn 170 г/л; Си 0,21 мг/л; Cd

0,86 мг/л, Sn 1,87 мг/л; К1 1,Омг/л

Fe 34 7 мг/л; As 1.0 мг/л; Pb - сле" ды, 504 15,2 мг/л.

После этого солянокислый раствор цинка упаривают и получают хлористый цинк, который соответствует требованиям ГОСТа 7445-68.

Предлагаемые значения параметров определены оптимальными условиями ведения процесса: температура 0-40 С соответствует наибольшей растворимости бисульфита цинка в воде, выше которой его растворимость уменьшается, а начальное соотношение твердой и жидкой фаз Т:Ж = 1:(5-10) своим нижним пределом соответствует границе области образования бисульфита цинка при выщелачивании, так как при Т:Ж=

= 1:4 образуется сульфит цинка, нерастворимый в воде и остающийся в твердой части пульпы, а верхний предел

Т:Ж = 1:10 обусловлен увеличением

8886 6. расхода реагентов без увеличения степени извлечения целевого компонента.

Предлагаемый способ получения хлористого цинка из сульфатсодержащегб

5 0KHcH0I о сырья по сравнению с известным позвоЛяет получать готовый продукт высокого качества, снизить его стоимость на 12 руб. за каждую тонну.

Кроме того, предлагаемый способ

10 упрощен за счет исключения операций регенерации выщелачивающего агента и переработки сбросных вод.

Формула изобретения д Способ получения хлористого цинка из сульфатсодержащего окисноцинкового сырья путем выщелачивания его c последующим выделением продукта, обработкой его соляной кислотой и упариванием солянокислого раствора, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости продукта и упрощения способа, выщелачивания ведут сернистой кислотой при 0-40 С гз и Т:Ж, равном 1:(5-10), до рН 3,0-1,9 а выделение продукта осуществляют кипячением раствора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Позин И. E. Технология минеральных солей. "Химия", 1974, с. 728. @тент ClHA N 3973949, кл. 69-79,.1976 (прототип).