СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДНОГО ЦИНКА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДНОГО ЦИНКА


RU (11) 2075549 (13) C1

(51) 6 C25C1/16 

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

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

(21) Заявка: 93002463/02 
(22) Дата подачи заявки: 1993.01.12 
(45) Опубликовано: 1997.03.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Заявка Японии N 62-25759, кл. C 25 C 1/16, 1987. 
(71) Заявитель(и): Научно-производственный кооператив "Доминион" 
(72) Автор(ы): Яшина Г.М. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственный кооператив "Доминион" 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДНОГО ЦИНКА 

Использование: гидрометаллургические способы получения цинка, может быть использовано на цинкэлектролитных заводах, при кучном и подземном выщелачивании, а также в переработке рудничных вод. Сущность: способ получения катодного цинка включает определение содержания кислоты и цинка в исходном растворе и электролиз с получением катодного цинка, причем при электролизе поддерживают соотношение цинка к серной кислоте 1:(1-3) и плотность тока 450 - 875 А/м2. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к гидрометаллургическому способу получения цинка и может быть использовано на цинкэлектролитных заводах, при кучном и подземном выщелачивании, а также в переработке рудничных вод.

При переработке подземных вод после естественного выщелачивания руд возникают трудности с получением товарной продукции, в частности катодного цинка.

Известен способ оптимизации технологического режима электроосаждения цинка путем изменения соотношения исходного и отработанного электролита (а. с. N 605862, кл. C 25C 1/16, 1978).

Однако в данном способе не учитывается доля многих факторов, влияющих на электролитическое осаждение цинка, что снижает выход по току основного металла.

По технической сущности к изобретению наиболее близок способ регулирования содержания примесей в установке электролитического выделения цинка путем разделения растворов на 2 вида: для получения сульфата цинка и раствора с уменьшенным содержанием цинка, который корректируют, отделяют осадок и замещают твердую фракцию содержащим сульфат цинка раствором (заявка N 62-25759, Япония, кл. C 25C 1/16, опубл. 1987 г.).

Недостатки указанного способа недостаточная эффективность процесса, значительный расход реагентов, при этом недостаточная концентрация цинка в растворе по сравнению с концентрацией серной кислоты не позволяет получить качественных катодных осадков цинка и высокий выход по току металла (лишь 60%).

Заявляемое решение обеспечивает получение технического результата, выраженного в повышении выхода цинка по току и улучшении катодного осадка.

Это достигается тем, что в способе получения катодного цинка из рудничных вод, включающем определение содержания кислоты и цинка в исходном растворе и электролиз с получением катодного цинка, электролиз ведут согласно выражению Y( %) = 3,55+0,11X1-0,242+1,25X3 (1);

где Y( %) выход по току катодного цинка;

X1 концентрация цинка, г/л в растворе;

X2 концентрация H2SO4, г/л;

X3 плотность тока, А/м2.

При этом необходимо отметить, что лишь поддержка определенных соотношений цинка, серной кислоты и плотностей тока по предлагаемому способу позволяет управлять процессом получения катодных осадков цинка с высоким выходом по току, что исключено при использовании прототипа.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Очищенный от примесей электролит рудничных вод подается на электролиз.

Варьируя концентрацию цинка, серной кислоты и плотность тока в определенных соотношениях (табл. 2), регистрируя начальные и конечные их содержания, определяют выход по току, оценивают качество катодного осадка, рассчитывают уравнение (1).

Полученная информация приведена в табл. 1, 2.

Как следует из экспериментальных данных, в большинстве случаев осаждаются плотные ровные осадки, хорошо удаляемые с основы.

Пользуясь полученным выражением (1), уменьшая концентрацию серной кислоты и увеличивая концентрацию цинка и плотность тока, получаем высокие выходы по току (табл. 2) и хорошее качество осадка.

Предлагаемый способ получения катодного цинка позволяет сократить расход реагентов, в частности кислоты, в 2 3 раза и электроэнергии в 1,5-2 раза, интенсифицировать процесс электроосаждения цинка (повысить выход по току на 20 30%) и тем самым повысить экономичность процесса электролитического получения цинка и добиться комплексности извлечения ряда металлов из рудничных вод. Возврат отработанного электролита после электролиза на десорбцию или выщелачивание позволяет решить экологические проблемы.

Ниже приводим примеры и таблицы, подтверждающие достижение эффекта.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет рационально вести процесс электролиза, учитывая эффект взаимного влияния параметров процесса, т.е. имеет большое научное и прикладное значение: повышается комплектность использования как минерального сырья, так и отходов производства (ранее сбрасываемых шахтных вод), ухудшающих экологию. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ получения катодного цинка, включающий определение содержания серной кислоты и цинка в исходном растворе и электролиз с получением катодного цинка, отличающийся тем, что при электролизе поддерживают соотношение цинка и серной кислоты 1 1 3 соответственно и плотность тока 450 875 А/м2.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выход цинка при электролизе определяют согласно выражению

Y( %) = 3,55+0,11X1-0,24X2+1,25X3,

где Y( %) выход катодного цинка;

X1 концентрация цинка, г/л;

X2 концентрация серной кислоты, г/л;

X3 плотность тока, А/м2.