СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ


RU (11) 2103387 (13) C1

(51) 6 C22B3/06, C22B19:00 

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

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

(21) Заявка: 96112476/02 
(22) Дата подачи заявки: 1996.06.18 
(45) Опубликовано: 1998.01.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Мертцин Н., Симс Х., Конердинг К. Об использовании цепных компонентов катализаторов для получения фосфатов специального назначения. Chemic-Technik, 1986, т. 38, N 6, с. 244 - 246. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество закрытого типа "ФК" 
(72) Автор(ы): Бонокина М.Н.; Чумаевский В.А.; Чумаевский О.В. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество закрытого типа "ФК" 

(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ 

Использование: технология переработки цинксодержащего сырья, в частности цинковой стружки. Сущность изобретения: цинковую стружку без предварительного измельчения вводят в воду и затем в полученную смесь при постоянном перемешивании подают фосфорную кислоту при следующем соотношении компонентов Zn: P2O5: H2O = (0.94-1) : (3.15-3.88) : (1.56-3.02), при этом извлечение цинка осуществляют при температуре 20 - 45oC. 2 з.п. ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технологии переработки цинксодержащего сырья, в частности цинковой стружки - отхода производства цинкования проволоки.

Состав цинковой стружки по ГОСТ 1639-78 (сорт - 1,2,3).

Известен способ извлечения цинка из отработанных цинкооксидных катализаторов сероочистки (оксидоцинковых поглотителей сероводорода) путем растворения их в серной кислоте, фильтрации, нейтрализации фильтра до pH 2,5 - 3, последующего осаждения и отделения от маточного раствора пирофосфата цинка. Способ сложен в связи с многостадийностью процесса, наличием трудноутилизуемого отхода производства в виде сульфата натрия, а также характеризуется низкой степенью извлечения цинка.

Наиболее близким к предлагаемому является способ извлечения цинка из отработанных оксидоцинковых поглотителей сероводорода путем обработки его водным раствором смеси ортофосфорной, азотной и кремнефтористоводородной кислот при соотношении P2O5:NO-3:SiF26-:H2O = 1 : (0,85 - 1,87) : (0,0168 - 0,0178) : (2,099 - 3,071). При этом поглотитель вводят в процесс в количестве 0,80 - 9,5 от стехиометрического значения суммы катионов, необходимых для образования однозамещенных солей кислот, со скоростью 152 - 178,6 кг ZnO/м3. Обработку ведут в течение 1 - 3 ч, при этом используют смесь кислот при 20 - 30oC.

Недостатками способа являются:

недостаточно высокая степень извлечения цинка;

трудоемкость и дороговизна (использование в комплексе H3PO4, HNO3 и H2SiF6);

вредные условия труда.

Задачей изобретения является создание такого способа извлечения цинка из цинкосодержащего отхода производства, при котором повышается степень извлечения цинка, расширяется сырьевая база цинксодержащего сырья, улучшаются условия труда, снижается трудоемкость процесса и уменьшаются затраты за счет замены смеси минеральных кислот на фосфорную кислоту.

Указанная задача достигается тем, что цинковая стружка без предварительного измельчения вводится в воду и в полученную смесь при постоянном перемешивании вводится фосфорная кислота при следующем соотношении Zn:P2O5:H2O = (0,94 - 1) : (3,15 - 3,88) : (1,56 - 3,02) со скоростью 4000 л/ч. Температура рабочей смеси 20 - 45oC. Дополнительного подвода тепла для наиболее полного извлечения цинка не требуется.

Степень извлечения цинка в товарном продукте 94,5 - 97%.

Монофосфат цинка, полученный в результате обработки, водной пульпы цинковой стружки фосфорной кислотой, используется в производстве фосфатирующих концентратов, что значительно снижает трудоемкость их производства, улучшает условия труда, снижает себестоимость фосфатирующих концентратов.

Пример 1. В реактор объемом 10 м3 подают 2420 л воды, включают перемешивание и засыпают 750 кг цинковой стружки. Далее в полученную смесь вводят 2988 л фосфорной кислоты со скоростью 4000 л/ч при соотношении компонентов Zn: P2O5: H2O = 0,94 : 3,15 : 3,02. Температура рабочей смеси повышается до 20oC.

Степень извлечения цинка составляет 96,5%.

Пример 2. В реактор объемом 10 м3 подают 1825 л воды, включают перемешивание и засыпают 780 кг цинковой стружки. Далее в полученную смесь вводят 3340 л фосфорной кислоты со скоростью 4000 л/ч при соотношении компонентов Zn:P2O5:H2O = 0,97 : 3,52 : 2,28. Температура рабочей смеси увеличивается до 40oC.

Степень извлечения цинка в раствор из цинковой стружки составляет 97%.

Пример 3. В реактор объемом 10 м3 подают 1250 л воды, включают перемешивание и загружают 800 кг цинковой стружки. Далее в полученную смесь вводят 3670 л фосфорной кислоты со скоростью 4000 л/ч при соотношении компонентов Zn: P2O5: H2O = 1 : 3,88 : 1,56. Температура рабочей смеси увеличивается до 45oC.

Степень извлечения цинка составляет 96%.

Пример 4 (по прототипу). В реактор емкостью 10 м3 в смесь фосфорной, азотной, кремнефтористоводородной кислот и воды, содержащую 2450 кг 75,94%-ной H3PO4, 2070 кг 53,78%-ной HNO3, 121 кг 21%-ной H2SiF6 и 2831 кг H2O при соотношении P2O5 : NO3 : SiF6 : H2O = 8:0,85:0,0168:2,099 при 20oC и механическом перемешивании добавляют отработанный оксидоцинковый поглотитель сероводорода в количестве 0,80 от стехиометрического значения суммы катионов до образования нитратов, кремнефторидов однозамещенных фосфатов со скоростью 152 кг ZnO /ч.м3. Температура смеси кислот и воды после ввода поглотителя 30oC. Продолжительность процесса разложения поглотителя 1 ч. Степень извлечения цинка в раствор из поглотителя 90%.

Реализация предложенного способа позволит эффективно извлекать цинк из цинкосодержащих отходов производства цинкования проволоки - - цинковой стружки, отказаться от дорогостоящего сырья - цинковых белил в производстве фосконцентратов, снизить расход электроэнергии, материальных и трудовых затрат при производстве фосфатирующих концентратов, улучшить условия труда.

Литература

1. Мертцин Н., Симс Х., Конердинг К. Об использовании цепных компонентов катализаторов для получения фосфатов специального назначения. - Chemie-Technik 1986, т.38, N 6, с. 244 - 245.

2. Патент РФ N 1712434 (прототип). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ извлечения цинка из цинксодержащих отходов, включающий обработку водной пульпы цинксодержащих отходов реагентом, содержащим фосфорную кислоту, отличающийся тем, что пульпу отходов обрабатывают фосфорной кислотой при скорости введения ее в пульпу 4000 л/ч и следующем соотношении компонентов:

Zn P2O5 H2O (0,94 1) (3,15 3,88) (1,56 3,02).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве цинксодержащего сырья используют цинковую стружку.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что извлечение цинка осуществляют при температуре 20 45oС.


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