[go: up one dir, main page]

RU2006525C1 - Method of producing lead hydroxide - Google Patents

Method of producing lead hydroxide Download PDF

Info

Publication number
RU2006525C1
RU2006525C1 SU914951128A SU4951128A RU2006525C1 RU 2006525 C1 RU2006525 C1 RU 2006525C1 SU 914951128 A SU914951128 A SU 914951128A SU 4951128 A SU4951128 A SU 4951128A RU 2006525 C1 RU2006525 C1 RU 2006525C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulp
solution
hydroxide
lead
sulfur
Prior art date
Application number
SU914951128A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
О.Г. Зарубицкий
А.Н. Малашок
Г.Г. Власенко
Original Assignee
Институт общей и неорганической химии АН Украины
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт общей и неорганической химии АН Украины filed Critical Институт общей и неорганической химии АН Украины
Priority to SU914951128A priority Critical patent/RU2006525C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2006525C1 publication Critical patent/RU2006525C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: inorganic chemistry. SUBSTANCE: pulp of origin halenite in neutral 20-25% solution of sodium or potassium chloride is prepared. Said solution contains polyacrylamide, its quantity being 0.1-0.3 mg/l, mass ratio of solid and liquid phases being (2-4): 1. Then electrolysis is carried out by uninterrupted draining off upper layer of solution thus prepared hydroxide. The process takes place to isolate hydroxide and to remove mother solution for production fresh portions of pulp. EFFECT: increases desired product yield, decreases expense of its production. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области получения неорганических веществ, в частности к производству гидроксида свинца и серы. Гидроксид свинца можно использовать для получения свинца и приготовления щелочного электролита свинцевания, хлорида свинца - основного компонента промышленного электролита для разделения висмутистого свинца в солевых расплавах, и получения других соединений свинца. The invention relates to the field of inorganic substances, in particular to the production of lead and sulfur hydroxides. Lead hydroxide can be used to produce lead and to prepare alkaline lead electrolyte, lead chloride - the main component of industrial electrolyte for the separation of bismuth lead in salt melts, and to obtain other lead compounds.

В качестве прототипа взят способ электрохимической переработки галенита в кислой среде. Процесс осуществляется в концентрированном (5 М) растворе соляной кислоты при относительно высокой температуре (80оС) и плотности тока 60 мА/см2. Выход свинца в раствор составляет 97-98% .As a prototype taken the method of electrochemical processing of galena in an acidic environment. The process is carried out in concentrated (5 M) hydrochloric acid solution at a relatively high temperature (80 ° C) and a current density of 60 mA / cm 2. The yield of lead in the solution is 97-98%.

Существенные недостатки способа по прототипу следующие:
- низкий выход выделяемого свинца и потеря свинца;
- способ не позволяет получить товарные гидроокись свинца и серу;
- как отмечают авторы, в солянокислом растворе генерируемый на аноде хлор может переводить сульфидную серу в различные растворимые сульфохлориды, а ионы свинца - в комплексные соли;
- высокая концентрация раствора соляной кислоты (5 М) и температура (80оС) требует коррозионностойких материалов для изготовления электролизера;
- высокая концентрация раствора соляной кислоты и температура процесса способствуют образованию паров кислоты на рабочем месте, нарушению экологии и ухудшению условий труда;
- осуществление процесса в солянокислой среде приводит к образованию и выделению в атмосферу сероводорода (потере серы), несоответствию экологическим требованиям.
The significant disadvantages of the prototype method are as follows:
- low yield of lead and loss of lead;
- the method does not allow to obtain marketable lead hydroxide and sulfur;
- as the authors note, in a hydrochloric acid solution, the chlorine generated at the anode can convert sulfide sulfur into various soluble sulfochlorides, and lead ions into complex salts;
- a high concentration of hydrochloric acid solution (5 M) and temperature (80 about C) requires corrosion-resistant materials for the manufacture of an electrolyzer;
- a high concentration of hydrochloric acid solution and process temperature contribute to the formation of acid fumes at the workplace, environmental damage and worsening working conditions;
- the implementation of the process in a hydrochloric acid environment leads to the formation and release of hydrogen sulfide into the atmosphere (loss of sulfur), non-compliance with environmental requirements.

Целью изобретения является увеличение выхода выделяемого вещества и получение дополнительно товарного продукта - серы. The aim of the invention is to increase the yield of released substances and obtain additional marketable product - sulfur.

Поставленная цель достигается тем, что приготавливают пульпу исходного сырья в нейтральном 20-25% -ном растворе хлорида натрия или калия, содержащем 0,1-0,3 мг/л полиакриламида, при массовом соотношении Ж: Т = (2-4): 1 и ведут электролиз при непрерывном сливе верхнего слоя раствора с образующейся гидроокисью и возвратом приготовленной пульпы в электролизер. This goal is achieved by preparing the pulp of the feedstock in a neutral 20-25% solution of sodium or potassium chloride containing 0.1-0.3 mg / l of polyacrylamide, with a mass ratio of W: T = (2-4): 1 and conduct electrolysis with continuous discharge of the upper layer of the solution with the resulting hydroxide and return of the prepared pulp to the electrolyzer.

Основные операции способа получения гидроксида свинца и серы заключаются в реализации двух химических реакций
PbS + Cl2 = PbCl2 + S (1)
PbCl2 + 2OH- = Pb(OH)2 + 2Cl- (2) Первая протекает в объеме пульпы в прианодном пространстве и обеспечивает выделение из галенита серы. Вторая протекает в объеме электролита в прикатодном пространстве и обеспечивает образование гидроокиси свинца. Экспериментально установлены оптимальные параметры протекания химических реакций и способа в целом.
The main operations of the method for producing lead and sulfur hydroxide are the implementation of two chemical reactions
PbS + Cl 2 = PbCl 2 + S (1)
PbCl 2 + 2OH - = Pb (OH) 2 + 2Cl - (2) The first flows in the bulk of the pulp in the anode space and provides sulfur from galena. The second flows in the electrolyte volume in the cathode space and ensures the formation of lead hydroxide. The optimal parameters of the course of chemical reactions and the process as a whole have been experimentally established.

Так, при соотношении Ж: Т меньше 2: 1 часть активного хлора расходуется на хлорирование образующейся гидроокиси, снижая выход Pb(OH)2, а превышение соотношения больше 4: 1 приводит к тому, что не достигается взвешенное состояние пульпы, экранируется анод и снижается выход гидроксида свинца и серы. Если концентрация хлоридных солей в растворе меньше 20% , значительно снижается выход активного хлора за счет параллельного разряда на аноде кислорода, что приводит к образованию диоксида свинца и снижению выхода гидроксида свинца. Верхний предел концентрации хлоридов натрия или калия обусловлен величиной их растворимости. Полиакриламид является коагулянтом мелкодисперсных частиц. При концентрации его меньше 0,1 мг/л не достигается требуемый эффект и скорость коагуляции, что приводит к потерям при извлечении полученного продукта и снижению реального выхода гидроксида. Повышение концентрации выше 0,3 мг/л не приводит к дополнительному увеличению скорости коагуляции гидроксида свинца, но влияет на протекание электрохимических процессов и снижает выход товарных гидроксида свинца и серы. Непрерывный слив прикатодного слоя раствора с образующейся гидроокисью в отстойник обеспечивает несмешиваемость частей раствора катодного и анодного пространства и высокий выход гидроксида свинца. Кроме того, непрерывный слив прикатодного слоя раствора позволяет вести процесс в электролизере без устройства диафрагмы.So, with a ratio of Zh: T less than 2: 1, part of the active chlorine is spent on the chlorination of the resulting hydroxide, reducing the yield of Pb (OH) 2 , and exceeding the ratio of more than 4: 1 leads to the fact that the suspended state of the pulp is not reached, the anode is shielded and reduced yield of lead and sulfur hydroxide. If the concentration of chloride salts in the solution is less than 20%, the yield of active chlorine is significantly reduced due to the parallel discharge at the oxygen anode, which leads to the formation of lead dioxide and a decrease in the yield of lead hydroxide. The upper limit of the concentration of sodium or potassium chlorides is due to their solubility. Polyacrylamide is a coagulant of fine particles. When its concentration is less than 0.1 mg / l, the desired effect and coagulation rate are not achieved, which leads to losses in the recovery of the resulting product and a decrease in the actual hydroxide yield. An increase in concentration above 0.3 mg / L does not lead to an additional increase in the rate of coagulation of lead hydroxide, but affects the course of electrochemical processes and reduces the yield of marketable lead and sulfur hydroxides. Continuous drainage of the near-cathode layer of the solution with the resulting hydroxide into the sump ensures the immiscibility of parts of the solution of the cathode and anode spaces and a high yield of lead hydroxide. In addition, continuous drainage of the near-cathode layer of the solution allows the process to be carried out in the electrolyzer without a diaphragm device.

Процесс электролиза начинают при комнатной температуре (рН 6) в винипластовой емкости, в которой над горизонтально расположенным (донным) анодом из графита находится во взвешенном или полувзвешенном состоянии пульпа, а в верхней части катод из графита или стали. Выделяющийся хлор насыщает прианодное пространство, сдвигает рН в сильнокислую область (рН << 6) и взаимодействует с галенитом по суммарной реакции (1), окисляя серу до элементарного состояния, которая в твердом виде остается в пульпе, а хлорид свинца переходит в раствор. В результате выделения на катоде водорода рН прикатодного слоя сдвигается в сильнощелочную область (рН католита >> 6). Растворенный в электролите хлорид свинца, попадая в католит, образует объемный, хлопьевидный, быстрокоагулируемый, благодаря наличию полиакриламида, осадок гидроокиси по реакции (2), который захватывая пузырьки водорода, поднимается к поверхности католита и непрерывно сливается в отстойник, где маточный раствор отделяется от осадка гидроокиси и возвращается обратно в электролизер, а осадок накапливается до полного истощения сырья в пульпе. После этого электролиз прекращают. Раствор фильтруют от серы и направляют на приготовление новой пульпы. Необходимо отметить, что важным условием нормального протекания процесса является расстояние между анодом и катодом, которое должно быть не менее 1/2 высоты столба пульпы. Если расстояние будет меньше, то часть активного хлора расходуется на хлорирование образовавшейся гидроокиси свинца (происходит смещение растворов прикатодной и анодной области), что приводит к снижению его выхода. The electrolysis process begins at room temperature (pH 6) in a vinyl-plastic container in which a pulp is suspended or half-suspended over a horizontally located (bottom) anode of graphite, and the cathode is made of graphite or steel in the upper part. The released chlorine saturates the anode space, shifts the pH to the strongly acidic region (pH << 6) and interacts with galena according to the total reaction (1), oxidizing sulfur to an elementary state, which remains solid in the pulp, and lead chloride goes into solution. As a result of hydrogen evolution at the cathode, the pH of the near-cathode layer shifts to the strongly alkaline region (catholyte pH >> 6). Lead chloride dissolved in the electrolyte, falling into the catholyte, forms a bulk, flocculent, rapidly coagulating, due to the presence of polyacrylamide, hydroxide precipitate according to reaction (2), which captures hydrogen bubbles, rises to the catholyte surface and continuously merges into the settler, where the mother liquor is separated from the precipitate hydroxide and returns back to the cell, and the sediment accumulates until the complete depletion of raw materials in the pulp. After this, the electrolysis is stopped. The solution is filtered from sulfur and sent to the preparation of a new pulp. It should be noted that an important condition for the normal course of the process is the distance between the anode and cathode, which should be at least 1/2 of the height of the pulp column. If the distance is less, then part of the active chlorine is spent on chlorinating the formed lead hydroxide (solutions of the near-cathode and anode regions shift), which leads to a decrease in its yield.

Наиболее благоприятными условиями для производства гидроксида свинца является наличие на месте морской воды, сильноминерализованных хлоридных вод или производственных сбросов, содержащих значительные количества хлорида натрия или калия, а также на производствах, имеющих свинецсодержащие отходы. The most favorable conditions for the production of lead hydroxide are the presence of seawater, highly saline chloride water or industrial discharges containing significant amounts of sodium or potassium chloride in situ, as well as in plants with lead-containing wastes.

Известно использование полиакриламида для улучшения фильтрационных свойств осадков. В заявляемом способе были испытаны ряд различных коагулянтов. Полиакрилат карбоксилсодержащий, полистиролмалеинат: полиметоксиметилмеламин и др. , однако только добавка в раствор полиакриламида дала положительный результат, обеспечила достижение поставленной цели. Этот выбор, т. е. использование полиакриламида именно в качестве коагулянта гидроксида свинца в предложенном растворе и в особенности в условиях электролиза, нельзя было априори предсказать. Ряд коагулянтов не обеспечивали коагуляцию гидроокиси свинца, претерпевали электрохимические превращения при электролизе. Можно отметить, что повышение концентрации полиакриамида выше 0,3 мг/л влияет на протекание электрохимических процессов и препятствует достижению поставленной цели. It is known to use polyacrylamide to improve the filtration properties of sediments. In the inventive method, a number of different coagulants were tested. Carboxyl-containing polyacrylate, polystyrene maleate: polymethoxymethylmelamine, etc., however, only the addition of polyacrylamide to the solution gave a positive result, ensuring the achievement of the goal. This choice, that is, the use of polyacrylamide specifically as a coagulant of lead hydroxide in the proposed solution and especially under electrolysis conditions, could not be a priori predicted. A number of coagulants did not provide coagulation of lead hydroxide, underwent electrochemical transformations during electrolysis. It can be noted that an increase in the concentration of polyacryamide above 0.3 mg / l affects the course of electrochemical processes and prevents the achievement of the goal.

Примеры осуществления способа. Examples of the method.

Для реализации процесса были использованы хлористый натрий марки "ч", хлористый калий марки "ч", полиакриламид "технический" галенит синтетический. Электролизером служила емкость из винипласта. Анодом служил графит, а катодом - пластина из стали. For the implementation of the process, sodium chloride of the grade “h”, potassium chloride of the grade “h”, and polyacrylamide “technical” synthetic galena were used. The electrolyzer was a container made of vinyl plastic. Graphite served as the anode, and a steel plate served as the cathode.

Результаты опытов по получению гидроксида свинца из галенита и дополнительного продукта - элементарной серы приведены в таблице. The results of experiments on the production of lead hydroxide from galena and an additional product, elemental sulfur, are given in the table.

Преимущества заявляемого способа следующие:
- универсальность в отношении исходного сырья (моно- и полиминеральное сульфидное сырье, отходы производства);
- для приготовления растворов могут использоваться производственные бросовые растворы, содержащие значительные количества хлорида натрия или калия;
- комнатная температура процесса не требует затрат энергии на подогрев раствора (прототип - 80оС, 1,5 ч, 25 мг галенита);
- низкая температура и нейтральная среда позволяют применить дешевые и доступные конструкционные материалы для изготовления аппаратов (полиэтилен, винипласт и др. );
- улучшаются экология и условия труда в результате устранения испарений соляной кислоты и сероводорода при 80оС;
- более высокий выход свинца в гидроксид (99,7-99,8% ) чем по прототипу (97-98% в раствор);
- получается дополнительный продукт - сера с высоким выходом (98,4% ).
The advantages of the proposed method are as follows:
- universality in relation to the feedstock (mono-and multimineral sulfide raw materials, production waste)
- for the preparation of solutions can be used industrial waste solutions containing significant amounts of sodium chloride or potassium;
- room temperature process requires energy for heating the solution (prototype - 80 ° C, 1.5 h, 25 mg of galena);
- low temperature and neutral environment make it possible to use cheap and affordable structural materials for the manufacture of apparatuses (polyethylene, vinyl plastic, etc.);
- improving the environment and working conditions as a result of removing vapors of hydrochloric acid and hydrogen sulfide at 80 ° C;
- a higher yield of lead in hydroxide (99.7-99.8%) than in the prototype (97-98% in solution);
- an additional product is obtained - sulfur with a high yield (98.4%).

Экономические показатели значительно вырастут с учетом реальных затрат на обеспечение экологических требований, нормальных условий труда и др. недостатков по прототипу, а также действующих договорных цен, и того факта, что сера импортируется из других стран за валюту. (56) Мазалов И. Ф. и др. Электрохимическое растворение галенита в кислой и щелочной среде. - Журнал прикладной химии, 1974, т. 47, N 12, с. 2691-2694.  Economic indicators will grow significantly taking into account the real costs of ensuring environmental requirements, normal working conditions and other disadvantages of the prototype, as well as current contract prices, and the fact that sulfur is imported from other countries for currency. (56) Mazalov I.F. et al. Electrochemical dissolution of galena in an acidic and alkaline medium. - Journal of Applied Chemistry, 1974, v. 47, No. 12, p. 2691-2694.

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА СВИНЦА, включающий приготовление пульпы галенита в хлоридсодержащем растворе и ее последующую подачу на электрохимическое растворение, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода продукта и получения дополнительного товарного продукта - серы, пульпу готовят в 20 - 25% -ном растворе хлоридов натрия и калия, содержащем 0,1 - 0,3 мг/л полиакриламида, до массового соотношения Ж : Т = (2 - 4) : 1 и электрохимическое растворение ведут в электролизере с горизонтально размещенным анодом и катодом, причем катод установлен от анода на расстоянии не менее 1/2 высоты уровня пульпы при непрерывном отводе верхнего слоя пульпы, выделении целевого продукта и возврате маточника на приготовление пульпы.  METHOD FOR PRODUCING LEAD HYDROXIDE, including preparation of galena pulp in a chloride-containing solution and its subsequent supply to electrochemical dissolution, characterized in that, in order to increase the yield of the product and obtain an additional marketable product - sulfur, the pulp is prepared in a 20 - 25% sodium chloride solution and potassium containing 0.1 - 0.3 mg / l polyacrylamide, to the mass ratio W: T = (2 - 4): 1 and electrochemical dissolution is carried out in an electrolyzer with a horizontally placed anode and cathode, the cathode being installed from a node at a distance of at least 1/2 the height of the pulp level with continuous removal of the upper layer of pulp, the selection of the target product and return the mother liquor to prepare the pulp.
SU914951128A 1991-06-27 1991-06-27 Method of producing lead hydroxide RU2006525C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914951128A RU2006525C1 (en) 1991-06-27 1991-06-27 Method of producing lead hydroxide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914951128A RU2006525C1 (en) 1991-06-27 1991-06-27 Method of producing lead hydroxide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2006525C1 true RU2006525C1 (en) 1994-01-30

Family

ID=21582252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914951128A RU2006525C1 (en) 1991-06-27 1991-06-27 Method of producing lead hydroxide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2006525C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2157343C1 (en) * 1999-11-18 2000-10-10 Дагестанский государственный университет Method of production of lead hydroxide (ii)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2157343C1 (en) * 1999-11-18 2000-10-10 Дагестанский государственный университет Method of production of lead hydroxide (ii)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Aoudj et al. Removal of fluoride and turbidity from semiconductor industry wastewater by combined coagulation and electroflotation
US20170029307A1 (en) Method and integral system for treating water for cooling towers and processess requiring removal of silica from the water
CN103243348B (en) Method and equipment for recovering heavy metal in electroplating wastewater
EP0480055A1 (en) Method of purifying lacustrine water and filthy water purification boat
US3764490A (en) Method of recovering metals
US3035992A (en) Process for cleaning waste water such as sewage water
CN106006572A (en) Method for recycling tellurium from tellurium anode slime
CA1121301A (en) Selective removal of bismuth and antimony from copper electrolyte by salt addition
US4526662A (en) Processes for the recovery of cyanide from aqueous thiocyanate solutions and detoxication of aqueous thiocyanate solutions
RU2006525C1 (en) Method of producing lead hydroxide
CN103080020B (en) The former water of process saliferous is with the method for preparation technology&#39;s water
NO146544B (en) PROCEDURE FOR ELECTROLYTIC CLEANING A NICKEL ELECTRIC REFINING ELECTROLYT
CN206109116U (en) System for handle coal gasification buck
CN1034958C (en) One-step Zn smelting technique by suspension electrolysis of ZnS
US3082160A (en) Electrolytic method
CN211872109U (en) Device for removing sulfate radical in chlor-alkali production brine
CN217459091U (en) Device for electrochemically treating desulfurization wastewater
CN216947238U (en) High-efficient electrodeposition copper recovery system of acid etching solution
WO2023217253A1 (en) Method for progressive electrolytic recycling of acidic etching waste liquid and apparatus therefor
CN117026250A (en) Comprehensive treatment and reuse method for recycling waste salt
CN101333606B (en) Process for recovering gallium form gallium-purifying waste liquid
PL198915B1 (en) Method of increasing pH of acid waters
US4166780A (en) Novel electrolytic process
US4204937A (en) Novel electrolytic amalgam denuder apparatus
JPS6150884B2 (en)