СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ИНДИЯ ИЗ СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ

СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ИНДИЯ ИЗ СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ 


RU (11) 2221888 (13) C2

(51) 7 C22B58/00, C22B3/26 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2002109124/02 
(22) Дата подачи заявки: 2002.04.08 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.04.08 
(45) Опубликовано: 2004.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2048563 С1, 20.11.1995. RU 2154120 С1, 10.08.2000. US 4292284, 29.09.1981. US 3920450, 18.11.1975. FR 2695407 А1, 11.03.1994. 
(72) Автор(ы): Казанбаев Л.А.; Козлов П.А.; Колесников А.В.; Гиршенгорн А.П.; Загребин С.А. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Челябинский электролитный цинковый завод" 
Адрес для переписки: 454106, г.Челябинск, Свердловский тракт, 24, АООТ "Челябинский электролитный цинковый завод" 

(54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ИНДИЯ ИЗ СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ 

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к технологии редких и рассеянных элементов, и может быть использовано при извлечении индия из сульфатных цинковых растворов с повышенным содержанием кремнезема. Изобретение позволяет снизить образование трудно расслаивающихся эмульсий, повысить извлечение индия на стадии экстракции. Для этого в состав органической фазы, содержащей ди-2-этилгексилфосфорную кислоту и синтетическую жирную кислоту фракции С7-С9, дополнительно вводят нефтяной парафин фракции С13. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технологии редких и рассеянных элементов и может быть использовано при извлечении индия из сульфатных цинковых растворов с повышенным содержанием кремнезема.

Известен способ концентрирования индия, включающий стадию экстракции индия из сульфатных цинковых растворов 0,3 н. раствором Д2ЭГФК в керосине (см. кн. Металлургия редких металлов. Авторы: Зеликман А.Н. и др., М. "Металлургия", 1978 г., с.466).

Недостатком указанного способа является то, что процесс проводится с использованием растворителя керосина с низкой температурой вспышки, что требует дополнительные капитальные затраты на обеспечение пожаробезопасности участка экстракции.

Известен способ концентрирования индия, включающий стадию экстракции индия из сульфатных цинковых растворов органической фазой состава:

Д2ЭГФК (ди-2-этилгексилфосфорная кислота) - 0,7 М (18,5 об.%)

ТАА (триалкиламин) - 0,2 М (4,4 об.%)

Растворитель (синтетическая жирная кислота (СЖК) фракции С7-С9 (ГОСТ 23239-78)) - 77,1 об.%

(см. Цветные металлы, 1992 г., 2, с.44-45).

Недостатком указанного способа является то, что в состав органической смеси входит триалкиламин, который вместе с органической фазой частично попадает в основной гидрометаллургический цикл и оказывает отрицательное влияние на показатели электролиза цинка.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов, включающий стадию экстракции органической фазой состава:

Д2ЭГФК - 0,7 М (19,4 об.%)

СЖК фракции С7-С9 - 80,6 об.%

с последующей реэкстракцией его раствором серной кислоты с хлоридсодержащим реагентом (см. патент 2048563. Опубликовано 20.11.95 г., Бюл. 32 по кл. С 22 В 58/00).

Недостатком указанного способа является высокая вязкость (выше 12-15 мм2/с) и плотность (выше 0,92-0,94 г/см3) органической фазы, что затрудняет переработку растворов с повышенным содержанием геля кремнезема 300-500 мг/л (норма для экстракции известным составом органической фазы 50-150 мг/л кремнезема в растворах, поступающих на экстракцию) в связи с интенсивным образованием трудно расслаивающихся эмульсий.

Техническим результатом данного изобретения является снижение образования трудно расслаивающихся эмульсий при переработке растворов с высоким содержанием геля кремнезема, снижение потерь индия с рафинатом и эмульсиями и тем самым повышение его извлечения на стадии экстракции. Указанный результат достигается тем, что в способе концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов, включающем стадию экстракции индия органической фазой, содержащей ди-2-этилгексилфосфорную кислоту (Д2ЭГФК) в разбавителе - синтетической жирной кислоте (СЖК) фракции С7-С9 и последующую стадию реэкстракции индия раствором серной кислоты с хлоридсодержащим реагентом, в органическую фазу, подаваемую на экстракцию, дополнительно вводят нефтяной парафин фракции С13, при следующем соотношении компонентов, об.%:

Ди-2-этилгексилфосфорная кислота - 15-20

Синтетическая жирная кислота фракции С7-С9 - 35-40

Нефтяной парафин фракции С13 - 40-50

Способ осуществляется следующим образом.

Исходный сульфатный цинковый раствор проходит стадию восстановления железа, затем пульпа фильтруется на фильтр-прессах и отфильтрованный раствор состава, г/л: цинк 80-120, индий 0,2-1,0, железо менее 0,1, медь 3-10, кремнезем 0,2-0,5, кислотность 20-40 поступает на экстракцию. Экстракция проходит при использовании органической фазы, включающей Д2ЭГФК (ТУ - 06-02-1047-78), СЖК фракции С7-С9 (ГОСТ 23239-78) и нефтяной парафин фракции С13 (ТУ 0255-042-04689375-95) в соотношениях, соответственно, об.%: (15-20), (35-40) и (40-50). Соотношение водной и органической фазы на стадии экстракции 3:1. Реэкстракцию индия проводят раствором состава, г/л: 400 Н2SO4 и 25 NaCl. Соотношение органической и водной фазы на стадии реэкстракции составляет 5: 1. Полученный реэкстракт с содержанием индия 30-40 г/л направляют на последующие стадии очистки, цементации и т.д.

Предложенный способ испытан в промышленных условиях.

Испытания показали, что экстракция индия из сульфатных цинковых растворов с высоким содержанием геля кремневой кислоты органической фазой состава, об. %: Д2ЭГФК 15-20, СЖК 35-40, нефтяной парафин 40-50, позволяет практически исключить образование трудно расслаивающихся эмульсий, уменьшить потери индия с эмульсиями и рафинатом, что увеличивает его извлечение на стадии экстракции. Пределы изменения компонентов в органической фазе связаны с ее экстракционной способностью и вязкостью. Так, при увеличении количества СЖК более 40% возрастает вязкость органической фазы выше оптимальной (6-9 мм2/с) и приводит к увеличению образования эмульсий. При увеличении содержания парафина выше 50% уменьшается вязкость органической фазы (менее 6 мм2/с), что ухудшает разделение фаз и повышает потери индия с рафинатом. При снижении количества Д2ЭГФК ниже 15% повышаются потери индия с рафинатом и уменьшается производительность установки. При содержании Д2ЭГФК более 20% показатели извлечения индия не увеличиваются, однако возрастают затраты на дорогостоящий экстрагент. Таким образом, только в предлагаемом соотношении компонентов в органической фазе достигается максимальный эффект на стадии экстракции индия из сульфатных цинковых растворов с повышенным содержанием геля кремневой кислоты.

Проверку способа осуществляли следующим образом.

Сульфатный цинковый раствор с повышенным содержанием кремнезема состава, г/л: цинк - 105, индий - 55, кремнезем - 0,4, подавали на стадию экстракции вместе с органической фазой состава, об.%: Д2ЭГФК 15-20, СЖК 35-40, нефтяной парафин 40-50. Вязкость органической смеси составляла 7,5 мм2/с. Производительность установки по цинковому раствору составляла 5 м3/ч, а соотношение водной и органической фаз на стадии экстракции составляло 3:1.

В аналогичных условиях был проверен известный способ.

В таблице приведены сравнительные данные проверки известного и предлагаемого способов концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов. Как видно из полученных данных, при использовании предлагаемого способа при экстракции сульфатных цинковых растворов с высоким содержанием кремнезема практически исключается образование трудно расслаивающихся эмульсий, снижаются потери индия с рафинатом и эмульсиями, что увеличивает извлечение индия на стадии экстракции на 3,6%. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ концентрирования индия из сульфатных цинковых растворов, включающий стадию экстракции индия органической фазой, содержащей ди-2-этилгексилфосфорную кислоту в разбавителе - синтетической жирной кислоте фракции С7-С9, и последующую стадию реэкстракции индия раствором серной кислоты с хлоридсодержащим реагентом, отличающийся тем, что органическая фаза содержит нефтяной парафин фракции С13 при следующем соотношении компонентов, об.%:

Ди-2-этилгексилфосфорная кислота 15 - 20

Синтетическая жирная кислота

фракции С7-С9 35 - 40

Нефтяной парафин фракции С13 40 - 50


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+извлечение -золота".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "золото" будут найдены слова "золотой", "золотое" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("золото!").




Рейтинг@Mail.ru