СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ


RU (11) 2088542 (13) C1

(51) 6 C02F1/64, C02F1/70 

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

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

(21) Заявка: 95115288/25 
(22) Дата подачи заявки: 1995.08.29 
(45) Опубликовано: 1997.08.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Материалы 55-й научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ. Тезисы докладов. - Минск: Белорусский технологический институт, 1990, с. 177. 2. Химия и технология воды. - Киев: Наукова думка, 1992, т. 14, N 8, с. 626 - 628. 
(71) Заявитель(и): Казанский государственный технологический университет 
(72) Автор(ы): Дресвянников А.Ф.; Григорьева И.О. 
(73) Патентообладатель(и): Казанский государственный технологический университет 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ 

Использование: изобретение относится к способу извлечения цинка из отработанных технологических растворов, например, гальванических производств. Задачей изобретения является полное извлечение цинка в виде металлического порошка из водных растворов. Техническая задача решается способом извлечения цинка из водных растворов путем осаждения, в котором осаждение ведут дисперсным алюминием в присутствии гидроксида натрия, взятых в молярном соотношении Zn : NaOH : Al - 1 : (6-12) : (1,0 - 2,5) соответственно, что позволяет извлечь из технологических растворов цинк в виде металлического порошка чистотой не ниже 95%. Полученный таким образом цинк можно широко использовать в металлургии, гальванотехнике и других областях. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к способу извлечения цинка из отработанных технологических растворов, например, гальванических производств. Извлеченный цинк может быть использован в металлургии, гальванотехнике и других областях.

Высокая токсичность соединений цинка, а также трудоемкость получения цинка в виде металлического порошка обусловливает необходимость создания простого и надежного способа его извлечения из технологических растворов.

Известен способ извлечения цинка из отработанных водных растворов путем осаждения, осаждение ведут гидрофосфатом натрия (Na2H3PO4), извлекая цинк в виде его фосфата Zn3(PO4)2x4H2O [1]

Недостатком этого способа является то, что цинк находится в соединении, которое не находит применения, и для его утилизации необходимы дополнительные затраты. Кроме того, происходит загрязнение окружающей среды.

Наиболее близким по технической сущности является способ извлечения цинка из водных растворов путем осаждения, осаждение ведут карбонатом натрия (Na2CO3), взятых в молярном соотношении цинк карбонат натрия - 1:1 [2]

Недостатком способа является то, что цинк осаждают не в виде металлического порошка, а в виде соединения карбоната цинка. Последний не находит широкого применения и требует утилизации.

Цель изобретени полное извлечение цинка в виде металлического порошка из водных растворов, содержащих ионы цинка.

Цель достигается способом извлечения цинка из водных растворов путем осаждения, в котором осаждение ведут дисперсным алюминием в присутствии гидроксида натрия, взятых в молярном соотношении Zn NaOH Al 1 (6 12) (1,0 2,5) соответственно, что позволяет, во-первых, извлечь цинк из технологических растворов и, во-вторых, получить цинк в виде металлического порошка чистотой не ниже 95%

Характеристика веществ, используемых в способе: гидроксид натрия ГОСТ 4328-77; алюминиевые порошки марки ПА-3 (средний диаметр частиц 136,9 мкм; коэффициент вариации 10,7 мкм), ПА-4 (средний диаметр частиц 70,3 мкм; коэффициент вариации 13,8 мкм), АСД-0 (средний диаметр частиц 91,5 мкм; коэффициент вариации 15,4 мкм). АСД-4 (средний диаметр частиц 55,8 мкм; коэффициент вариации 10,1 мкм).

Пример 1. В емкость помещают 1 л водного раствора сульфата цинка с концентрацией 0,1 моль/л, к которому при перемешивании добавляют 200 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 3 моль/л и 2,698 г алюминиевого порошка, т.е. при молярном соотношении Zn NaOH Al 1 6 1. После введения всех реагентов процесс ведут до полного осаждения цинка, периодически отбирая пробы реакционной смеси и оттитровывая их раствором Трилона Б для установления момента полного осаждения.

Пример 2. В емкость помещают 1 л водного раствора сульфата цинка с концентрацией 0,1 моль/л, к которому при перемешивании добавляют 400 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 3 моль/л и 6,9577 г алюминиевого порошка, т.е. при молярном соотношении Zn NaOH Al 1 12 2,5. Далее - аналогично Примеру 1.

Пример 3. В емкость помещают 1 л водного раствора сульфата цинка с концентрацией 0,1 моль/л, к которому при перемешивании добавляют 300 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 3 моль/л и 3,618 г алюминиевого порошка, т. е. при молярном соотношении Zn NaOH Al 1 9 1,75. Далее - аналогично Примеру 1.

Пример 4. В емкость помещают 1 л водного отработанного раствора гальванической ванны цинкования следующего состава, г/л: ZnSO4 7H2 250; Na2SO4 100; Al2(SO4)3 - 30; декстрин 5, к которому при перемешивании добавляют 300 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 3 моль/л и 2,52 г алюминиевого порошка, т.е. при молярном соотношении Zn NaOH Al 1 10,34 1,07. Далее аналогично Примеру 1.

Результаты по извлечению цинка из водных растворов приведены в таблице.

Таким образом, заявляемый способ позволяет извлекать цинк из водных растворов до 99,7 100% и его практически не остается в отработанных водах. Цинк извлекают в виде порошка чистотой не ниже 95% который используют в порошковой металлургии и гальванотехнике. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ извлечения цинка из водных растворов путем осаждения, отличающийся тем, что осаждение ведут дисперсным алюминием в присутствии гидроксида натрия, взятых в молярном соотношении цинк гидроксид натрия алюминий 1 (6 - 12) (1,0 2,5) соответственно.