ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Цинк из отходов процесса нанесения электропокрытия из "Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов" Нанесение цинковых гальванических покрытий, являющееся хорошо известным промышленным процессом, сопряжено с рядом трудностей. Одной из них является необходимость удаления сульфата магния, накапливающегося в электролите в результате циркуляции сернокислого раствора, подаваемого из электролизера на стадию экстракции сульфата цинка из цинковой руды и вновь возвращаемого на электролиз. Присутствие солей магния в концентрациях выше допустимой оказывает отрицательное влияние на процесс электролитического выделения цинка, приводя к ухудшению качества получаемого продукта и снижая его выход. [c.392] В связи с этим при достижении содержания магния в электролите 15—20 г/л необходимо производить очистку раствора содержание магния в исходной руде составляет 0,4—4 %. В растворе также присутствуют и другие примеси, отрицательно влияющие на электровыделеиие цинка, такие как Fe, Со, Ni, Мп и др. Поскольку выводимые из системы растворы все еще содержат цинк, то их выброс в виде отходов приведет к заметным потерям цинка. Растворы также необходимо подвергать соответствующей обработке для того, чтобы уменьшить их вредное действие на окружающую среду. Для нейтрализации серной кислоты, содержащейся в растворе, требуются значительные количества извести или другого нейтрализующего агента. [c.392] Из очищенных растворов цинк может быть выделен известными методами. Например раствор подвергают обработке в каскаде специальных электролитических ванн, в результате чего основное количество цинка удаляется из раствора. Остаточный цинк затем осаждают, серную кислоту нейтрализуют и после этого раствор направляют в сток. Однако этот метод нельзя считать удовлетворяющим современным требованиям ни с технической ни с экономической точки зрения. [c.392] Берна и Ж. Соре разработали усовершенствованный процесс (патент США 4 108744, 22 августа 1978 г. фирма аСосьете Национале Эльф Акеитан , Франция) для выделения цинка из отработанных растворов, получаемых после нанесения гальванических цинковых покрытий. Цинк выделяют в виде комплекса при добавлении галогенидов щелочных металлов (предпочтительно хлористого натрия) к раствору, кислотность которого предварительно значительно уменьшена, например путем диализа. В растворе не должно содержаться других металлов, способных также образовывать комплекс. Процесс позволяет проводить практически полное выделение цинка и выделение значительной части серной кислоты. [c.392] Схема этого процесса представлена на рис. 174. Отработанный раствор 1 проходит через аппарат для диализа, попадая сначала в камеру 2а, а затем через разделительную мембрану 26 в камеру 2в. В камеру 2в по трубопроводу 3 поступает деминерализованная вода. На схеме показан только один аппарат для диализа, хотя на практике обычно используют несколько последовательно соединенных аппаратов. [c.392] В подаваемом отработанном растворе 1 содержатся высокие концентрации серной кислоты, которая диффундирует через мембрану 26 в камеру 2в. В результате обработки раствор, выводимый из камеры 2а по трубопроводу 5, имеет значительно уменьшенное содержание серной кислоты, но в нем все еще содержится такое же количество цинка и магния, которое присутствовало в исходном растворе, а также другие примеси. [c.392] Этот раствор по линии 5 поступает в реактор 6, где к нему добавляется подходящий комплексирующий агент (как правило, Na l), подаваемый из резервуара 7. [c.392] Концентрация галогенида в реакторе 6 поддерживается на таком уровне, что в комплекс переходит только цинк, а другие металлы, в том числе и натрий, остаются в растворе. Таким образом, на анионите в колонне 8 адсорбируется только анион цинка. Раствор, выходящий из колонны по трубопроводу 9, нейтрализуют в резервуаре 10, обычно известью, поступающей из бункера 10а. Смесь после нейтрализации выводится из системы по линии 11. [c.393] адсорбированный анионитом в колонне 8, вымывают деминерализованной водой, поступающей по линии 12. Получаемый при этом раствор выходит из колонны по линии 13 , он представляет собой солянокислый раствор Zn l2. Если этот раствор не находит непосредственного применения в производстве, то его подают в верхнюю часть колонны 14, заполненной катионитом (может быть использована любая продажная смола). [c.393] Катион цинка адсорбируется на катионите в колонне 14, а раствор выходит из колонны по линии 15 на стадию нейтрализации для последующего вывода из системы. Цинк вымывается из катионита раствором серной кислоты, поступающим из резервуара 4 (полученным на стадии диализа 2) при этом получается раствор сульфата цинка. Последний по трубопроводу 16 направляют на хранение в резервуар 17, откуда он по мере необходимости может отбираться для подачи в электролитический процесс. [c.393] Процесс иллюстрируется следующим конкретным примером. Раствор, образовавшийся при нанесении гальванических цинковых покрытий, имеет следующий состав, г/л Zn 40 Mg 15 Fe -[- Си -[- Ni -f -f o-[-Mn 2 H2SO4 120. Этот раствор подвергают диализу с подачей 1,1м деминерализованной воды на 1 м раствора. Получают 1 м раствора, содержащего 100 г/л серной кислоты. В обработанном исходном растворе остаточное количество серной кислоты составляет только 20 г/л. К этому раствору в реакторе 6 добавляют 65 кг Na l для образования комплексного аниона. Затем раствор подают в колонну 8, заполненную синтетической анионнообменной смолой JRA 400. Раствор, выходящий из колонны по линии 9, поступает в резервуар 10, где нейтрализуется известью и отбрасывается, как описано выше. [c.393] Анионит промывают 3 м деминерализованной воды, поступающей по линии 12, а полученный раствор подают по линии 13 в колонну 14, заполненную катионитом JR 120. Раствор, выходящий из колонны 14 по линии 15, нейтрализуют и отбрасывают. Катионит затем промывают 1 м разбавленной соляной кислоты, подаваемой из резервуара 4. Получают 2 раствора Zn04, содержащего 20 г/л цинка. Этот раствор имеет достаточную степень чистоты и практически не содержит магния он может быть. использован для выщелачивания цинковой руды. [c.393] Вернуться к основной статье