RU2393249C1 - Procedure for production of zinc oxide out of sulphate solution - Google Patents
Procedure for production of zinc oxide out of sulphate solution Download PDFInfo
- Publication number
- RU2393249C1 RU2393249C1 RU2008141597/02A RU2008141597A RU2393249C1 RU 2393249 C1 RU2393249 C1 RU 2393249C1 RU 2008141597/02 A RU2008141597/02 A RU 2008141597/02A RU 2008141597 A RU2008141597 A RU 2008141597A RU 2393249 C1 RU2393249 C1 RU 2393249C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc
- precipitate
- autoclave
- temperature
- sediment
- Prior art date
Links
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 title claims abstract description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 6
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 title abstract 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 21
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 11
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 10
- UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L zinc hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Zn+2] UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- 229940007718 zinc hydroxide Drugs 0.000 claims abstract description 10
- 229910021511 zinc hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 37
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 12
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 5
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- -1 for example Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L Zinc carbonate Chemical compound [Zn+2].[O-]C([O-])=O FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical group [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-N peroxysulfuric acid Chemical class OOS(O)(=O)=O FHHJDRFHHWUPDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
- 239000011667 zinc carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000004416 zinc carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000010 zinc carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидрометаллургии цинка и может быть использовано для переработки цинксодержащих отходов для получения оксида цинка.The invention relates to the field of zinc hydrometallurgy and can be used for the processing of zinc-containing wastes to produce zinc oxide.
Известен способ получения оксида цинка из сернокислого раствора осаждением гидроксида цинка гидроксидом аммония с последующей прокалкой осадка при температуре 900°С [Евдокимова А.К. и др. О внедрении нового метода производства окиси цинка для нужд лакокрасочной и других отраслей промышленности. Цветные металлы. 1962. №4. С.41-46.]A known method of producing zinc oxide from a sulfate solution by precipitation of zinc hydroxide with ammonium hydroxide, followed by calcining the precipitate at a temperature of 900 ° C [Evdokimova A.K. and others. On the introduction of a new method for the production of zinc oxide for the needs of paint and varnish and other industries. Non-ferrous metals. 1962. No4. S.41-46.]
Недостатками способа являются высокая влажность осадка даже после двух-, трехкратной отмывки (влажность 400-500%), наличие большого количества вводно-растворимых примесей, захваченных при осаждении гидроксида с маточником, высокая температура прокалки во вращающейся трубчатой печи (900-950°С).The disadvantages of the method are the high humidity of the precipitate even after two, three times washing (humidity 400-500%), the presence of a large number of water-soluble impurities captured during the deposition of hydroxide with the mother liquor, high calcination temperature in a rotary tube furnace (900-950 ° C) .
Наиболее близким техническим решением является способ получения оксида цинка из сернокислого раствора [Абевова Т.А. и др. Способ получения оксида цинка из цинксодержащих продуктов. Патент РФ 2019511, 1994, Бюл. №17], включающий выделение из раствора цинксодержащего осадка осаждением гидроксидом аммония, обработку осадка раствором карбоната или бикарбоната аммония, сушку и прокалку при 750°С.The closest technical solution is a method for producing zinc oxide from a sulfate solution [Abevova T.A. and others. A method of producing zinc oxide from zinc-containing products. RF patent 2019511, 1994, Bull. No. 17], including the separation of a zinc-containing precipitate from a solution by precipitation with ammonium hydroxide, treating the precipitate with a solution of ammonium carbonate or bicarbonate, drying and calcining at 750 ° C.
Недостатком способа является то, что из слабоконцентрированных растворов наряду с основным сульфатом цинка образуется объемный гидрофильный, плохо фильтрующийся аморфный осадок гидроксида цинка, что вызывает затруднения при его дальнейшей обработке карбонатом или бикарбонатом аммония, большой расход этих реагентов, а сушка и прокалка при 750°С сопровождаются выделением большого количества углекислого газа и аммиака.The disadvantage of this method is that from weakly concentrated solutions, along with basic zinc sulfate, a voluminous hydrophilic, poorly filtered amorphous precipitate of zinc hydroxide is formed, which causes difficulties in its further processing with ammonium carbonate or bicarbonate, high consumption of these reagents, and drying and calcination at 750 ° C accompanied by the release of a large amount of carbon dioxide and ammonia.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является нахождение оптимальных условий для быстрого и эффективного способа получения оксида цинка.The problem to which the claimed invention is directed is to find optimal conditions for a quick and effective method for producing zinc oxide.
Техническим результатом, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, является эффективность процесса получения оксида цинка.The technical result that can be achieved by carrying out the invention is the efficiency of the process of producing zinc oxide.
Этот технический результат достигается тем, что в известном способе получения оксида цинка из сернокислого раствора, включающем выделение из раствора цинксодержащего осадка осаждением гидроксидом аммония, обработку осадка раствором карбоната или бикарбоната аммония, сушку и прокалку, после выделения цинксодержащего осадка его помещают в автоклав при заполнении почти всего объема последнего, нагревают в автоклаве до температуры 130-170°С и выдерживают при этой температуре и равновесном давлении разложения гидроксида цинка, превышающем внешнее давление в автоклаве над осадком, с последующим фильтрованием, промывкой и сушкой осадка, прокалку осадка ведут при температуре от 300 до 700°С.This technical result is achieved in that in the known method for producing zinc oxide from a sulfuric acid solution, including the separation of a zinc-containing precipitate from a solution by precipitation with ammonium hydroxide, processing the precipitate with a solution of ammonium carbonate or bicarbonate, drying and calcining, after separation of the zinc-containing precipitate, it is placed in an autoclave when filling almost the entire volume of the latter, is heated in an autoclave to a temperature of 130-170 ° C and maintained at this temperature and an equilibrium decomposition pressure of zinc hydroxide in excess of external pressure in the autoclave over the precipitate, followed by filtering, washing and drying the precipitate, calcining the precipitate is carried out at a temperature of from 300 to 700 ° C.
Сущность способа поясняется табл.1-3.The essence of the method is illustrated in table 1-3.
В табл.1 даны температуры разложения ряда соединений цинка и аммония, находящихся в цинксодержащих осадках по реакциям:Table 1 shows the decomposition temperatures of a number of zinc and ammonium compounds in zinc-containing precipitates according to the reactions:
Использованы данные следующих источников:The following sources were used:
1. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий хмический справочник. М.: Химия, Ленинградское отделение. 1977.1. Rabinovich V.A., Khavin Z.Ya. Brief chemical reference. M .: Chemistry, Leningrad branch. 1977.
2. Рипан Р., Читяну И. Неорганическая химия, ч.2. М.: Мир. 1972. С.793.2. Ripan R., Chityanu I. Inorganic chemistry, part 2. M .: World. 1972. S. 793.
По прототипу из достаточно концентрированных растворов сульфата цинка, содержащих 100 г/дм3 Zn (II), гидроксидом аммония с концентрацией 25% осаждаются гидроксосульфаты основных солей цинка, например, по реакции:According to the prototype, from sufficiently concentrated zinc sulfate solutions containing 100 g / dm 3 Zn (II), hydroxyl sulfates of the basic zinc salts are precipitated with ammonium hydroxide with a concentration of 25%, for example, by the reaction:
Даже двухкратная промывка основного сульфата цинка 3Zn(OH)2·ZnSO4 водой сохраняет высокое содержание иона SO4 2- (до 20%), что приводит к увеличению температуры прокалки до 900-950°С. Чтобы избежать такой сложности процесса, выделившийся осадок основных солей сульфата цинка обрабатывают раствором карбоната или бикарбоната аммония с концентрацией 40-100 г/дм3. При этом в результате обменной реакцииEven double washing of the basic zinc sulfate 3Zn (OH) 2 · ZnSO 4 with water retains a high content of SO 4 2- ion (up to 20%), which leads to an increase in the calcination temperature to 900–950 ° С. To avoid such a complexity of the process, the precipitated precipitate of the basic salts of zinc sulfate is treated with a solution of ammonium carbonate or bicarbonate with a concentration of 40-100 g / DM 3 . In this case, as a result of the exchange reaction
содержание сульфат-иона в осадке снижается с 20 до 3% в основном карбонате цинка.the content of sulfate ion in the precipitate decreases from 20 to 3% in the main zinc carbonate.
Исходя из данных табл.1 замена сульфат-ионов на карбонат-ионы снижает температуру прокалки. Согласно прототипу при содержании в осадке иона SO4 2- до 3,0% осадок сушили и прокаливали при 750°С.Based on the data in Table 1, the replacement of sulfate ions with carbonate ions reduces the calcination temperature. According to the prototype, when the SO 4 2- ion content in the precipitate is up to 3.0%, the precipitate was dried and calcined at 750 ° C.
По предлагаемому способу при осаждении цинка гидроксидом аммония из слабоконцентрированных растворов сульфатов цинка образуется аморфный, гидрофильный, плохо фильтрующийся осадок гидроксида цинка, содержащий за счет захвата маточника (NH4)2SO4, ZnSO4, их двойные соли и т.п.According to the proposed method, when zinc is precipitated by ammonium hydroxide from weakly concentrated solutions of zinc sulfates, an amorphous, hydrophilic, poorly filtered precipitate of zinc hydroxide is formed, containing due to the capture of the mother liquor (NH 4 ) 2 SO 4 , ZnSO 4 , their double salts, etc.
Согласно табл.1 выдержка такого осадка при температуре ≥ 125°С приводит к образованию оксида ZnO по реакции (3), при этом в газовую фазу уходят пары воды и, возможно, в небольших количествах аммиак при разложении захваченного из маточника гидроксида аммония. Образующийся после нагрева в автоклаве оксид цинка ZnO содержит сульфаты аммония и цинка, имеющие более высокую температуру разложения. Количество последних зависит от исходной концентрации сульфата цинка, числа циклов промывки, времени и температуры сушки и других условий.According to Table 1, holding such a precipitate at a temperature of ≥ 125 ° С leads to the formation of ZnO oxide by reaction (3), while water vapor and, possibly, small amounts of ammonia go into the gas phase upon decomposition of ammonium hydroxide captured from the mother liquor. ZnO zinc oxide formed after heating in an autoclave contains ammonium and zinc sulfates having a higher decomposition temperature. The amount of the latter depends on the initial concentration of zinc sulfate, the number of washing cycles, drying time and temperature, and other conditions.
Нагрев аморфного гидрофильного влагоемкого осадка гидроксида цинка приводит к тому, что в газовую фазу переходят значительные массы воды, что увеличивает энергозатраты.Heating an amorphous hydrophilic moisture-intensive sediment of zinc hydroxide leads to the fact that significant masses of water enter the gas phase, which increases energy costs.
Эти энергозатраты можно существенно сократить, если учесть, что нет необходимости испарять всю имеющуюся в осадке воду, достаточно, чтобы при температуре разложения выполнялось условие: равновесное давление водяных паров по реакции (3) Рравн было бы больше внешнего давления Р в автоклаве над осадком (давления насыщенных паров воды, содержащихся в системе, и давления высоты столба пульпы).These energy costs can be significantly reduced, given that there is no need to evaporate all the water in the sediment, it is enough that the condition is satisfied at the decomposition temperature: the equilibrium pressure of water vapor by reaction (3) P is equal to the external pressure P in the autoclave above the sediment ( pressure of saturated water vapor contained in the system, and pressure of the height of the pulp column).
Нагрев при 125-300°С приводит к разложению гидроксида цинка. После такой обработки осадок фильтруют, промывают водой, а затем при необходимости растворами карбоната или бикарбоната аммония, расход которых резко снижается по сравнению с прототипом. Кроме того, если учесть, что согласно данным (Абевова Т.А. и др. Цветные металлы. №5, 1993. С.20-22), чем меньше содержание сульфат-ионов в прокаливаемом продукте, тем ниже температура прокалки, ниже содержание вводно-растворимых примесей в конечном продукте, выше содержание основного вещества и выше белизна продукта.Heating at 125-300 ° C leads to the decomposition of zinc hydroxide. After this treatment, the precipitate is filtered, washed with water, and then, if necessary, with solutions of ammonium carbonate or bicarbonate, the consumption of which is sharply reduced in comparison with the prototype. In addition, if we consider that according to the data (Abevova T.A. et al. Non-ferrous metals. No. 5, 1993. S.20-22), the lower the content of sulfate ions in the calcined product, the lower the temperature of calcination, the lower the content water-soluble impurities in the final product, higher content of the main substance and higher whiteness of the product.
Пример конкретного выполнения способаAn example of a specific implementation of the method
Стадия 1Stage 1
Раствор, содержащий 100 мг/дм3 иона Zn (II), нейтрализуют раствором гидроксида аммония до рН 8-9. Осадок гидроксида цинка отделяют от раствора фильтрацией.A solution containing 100 mg / dm 3 of Zn (II) ion is neutralized with a solution of ammonium hydroxide to pH 8-9. The precipitate of zinc hydroxide is separated from the solution by filtration.
Рентгенофазовый анализ проводили на установке АРС-5 (Дрон-1); Cu - анод, Θ - углы скольжения, d/n, Å - межплоскостные расстояния, I/Iо, % - относительная интенсивность.X-ray phase analysis was carried out on the installation ARS-5 (Dron-1); Cu - anode, Θ - glide angles, d / n, Å - interplanar spacings, I / Io,% - relative intensity.
Рентгенофазовый анализ высушенного осадка свидетельствует об аморфном состоянии большей части фаз, из которых состоит данный образец. Однозначное решение качественного и количественного анализа рентгеновского спектра практически невозможно. Тем не менее, по наличию отдельных кристаллических рефлексов спектра обнаружен Zn(OH)2 - основа и примеси ZnO, ZnSO4, (NH4)2SO4, 3Zn(OH)2·ZnSO4·4H2O, 6Zn(OH)2·ZnSO4·4H2O и др.X-ray phase analysis of the dried precipitate indicates the amorphous state of most of the phases of which this sample consists. An unambiguous solution to the qualitative and quantitative analysis of the x-ray spectrum is practically impossible. Nevertheless, Zn (OH) 2 , the base and impurities of ZnO, ZnSO 4 , (NH 4 ) 2 SO 4 , 3Zn (OH) 2 · ZnSO 4 · 4H 2 O, 6Zn (OH), was detected by the presence of individual crystal reflections of the spectrum 2 · ZnSO 4 · 4H 2 O, etc.
Влажность осадка 85%.Sludge humidity 85%.
Под микроскопом видна шаровидная форма частиц.A spherical particle shape is visible under the microscope.
Стадия 2Stage 2
Осадок после фильтации и промывки нагревают в автоклаве до 130-170°С и выдерживают при этих температурах не менее 30 мин.The precipitate after filtration and washing is heated in an autoclave to 130-170 ° C and maintained at these temperatures for at least 30 minutes.
Осадок заполняет значительный объем автоклава, чтобы избежать энергозатрат на испарение большого количества влаги влагоемкого осадка, вместе с тем при испарении части воды устанавливается давление насыщенных паров, соответствующих температурам 130-170°С.The sludge fills a significant volume of the autoclave in order to avoid energy consumption for the evaporation of a large amount of moisture in the moisture-containing sludge, however, when evaporating part of the water, saturated vapor pressure corresponding to temperatures of 130-170 ° C is set.
После нагревания в автоклаве и охлаждения пульпы осадок легко фильтруется и промывается.After heating in an autoclave and cooling the pulp, the precipitate is easily filtered and washed.
В табл.2 дана зависимость влажности осадка после фильтрования от температуры нагрева в автоклаве.Table 2 gives the dependence of the moisture content of the precipitate after filtration on the heating temperature in the autoclave.
Таким образом, после нагрева в автоклаве при 150°С осадок за счет перехода от коагуляционной к кристаллизационной структуре легко фильтруется и промывается.Thus, after heating in an autoclave at 150 ° С, the precipitate is easily filtered and washed due to the transition from coagulation to crystallization structure.
В табл.3 дан количественный фазовый состав высушенного садка, полученного после нагревания.Table 3 gives the quantitative phase composition of the dried charge obtained after heating.
Под микроскопом видны кристаллы игольчатой формы, характерной для оксида цинка.Under the microscope, needle-shaped crystals characteristic of zinc oxide are visible.
После нагрева в автоклаве, охлаждения и фильтрации осадка оставшуюся в осадке влагу удаляют сушкой для получения конечного продукта, пригодного для переработки на цинковых заводах.After heating in an autoclave, cooling and filtering the precipitate, the remaining moisture in the precipitate is removed by drying to obtain a final product suitable for processing at zinc plants.
Стадия 3Stage 3
Для замены сульфат-ионов на карбонат-ионы полученный после нагрева в автоклаве осадок промывают растворами карбоната или бикарбоната аммония.To replace sulfate ions with carbonate ions, the precipitate obtained after heating in an autoclave is washed with solutions of ammonium carbonate or bicarbonate.
Из данных табл.1 видно, что карбонаты имеют более низкую температуру разложения, чем соответствующие сульфаты.It can be seen from the data in Table 1 that carbonates have a lower decomposition temperature than the corresponding sulfates.
Из данных табл.3 количество сульфатов невелико, поэтому расход карбонатов незначителен, к тому же последующая после сушки прокалка имеет температуру меньше 700°С. В газовую фазу переходят незначительные количества углекислого газа и аммиака.From the data of Table 3, the amount of sulfates is small, therefore, the consumption of carbonates is negligible, in addition, subsequent calcination after drying has a temperature of less than 700 ° C. Minor amounts of carbon dioxide and ammonia pass into the gas phase.
По мере снижения количества гидроксида цинка и увеличения основных сульфатов цинка и двойных солей сульфатов аммония и цинка осуществляется плавный переход от предлагаемого способа к прототипу.As the amount of zinc hydroxide decreases and the basic zinc sulfates and double salts of ammonium and zinc sulfates increase, a smooth transition from the proposed method to the prototype takes place.
Аналогичным образом можно осущестлять обезвоживание и других гидроксидов, как, например, Pb(ОН)2 (tразложения 145°С), Fe(OH)2 (tразложения 150-200°С), Вi(ОН)3 (tразложения 100°С), In(ОН)3 (tразложения 150°С), Cu(ОН)2 (при нагревании разлагается), Ni(OH)2 (tразложения 230°С) и др.Similarly, it is possible to carry out dehydration of other hydroxides, such as, for example, Pb (OH) 2 (t decomposition 145 ° С), Fe (OH) 2 (t decomposition 150-200 ° С), Bi (OH) 3 (t decomposition 100 ° C), In (OH) 3 (t decomposition 150 ° С), Cu (OH) 2 (decomposes upon heating), Ni (OH) 2 (t decomposition 230 ° C), etc.
В качестве нейтрализаторов, помимо гидроксида аммония, можно использовать и другие щелочные реагенты, как, например NaOH, Ca(OH)2 и т.п.In addition to ammonium hydroxide, other alkaline reagents, such as, for example, NaOH, Ca (OH) 2, and the like, can be used as neutralizers.
По сравнению с прототипом снижаются энергозатраты при фильтрации, сушке и нагреве в автоклаве, уменьшается расход реагентов и улучшаются экологические характеристики процесса, так как газовая фаза содержит меньшие количества аммиака и углекислого газа.Compared with the prototype, energy costs during filtration, drying and heating in an autoclave are reduced, the consumption of reagents is reduced and the environmental characteristics of the process are improved, since the gas phase contains lower amounts of ammonia and carbon dioxide.
Для получения конечного продукта по известному способу из осадка, содержащего 85% влаги и 15% сухого необходимо испарить 85:15=5,7 единиц влаги на единицу продукта, а по предлагаемому способу при влажности 60% (40% сухого) необходимо испарить 60:40=1,5 единиц влаги, т.е. в 5,7:1,5=3,8 раза меньше. Количество энергии, затрачиваемое на сушку продукта, снижается в такое же количество раз соответственно.To obtain the final product by a known method from a precipitate containing 85% moisture and 15% dry, it is necessary to evaporate 85: 15 = 5.7 units of moisture per unit of product, and according to the proposed method, at a humidity of 60% (40% dry), it is necessary to evaporate 60: 40 = 1.5 units of moisture, i.e. 5.7: 1.5 = 3.8 times less. The amount of energy spent on drying the product is reduced by the same number of times, respectively.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008141597/02A RU2393249C1 (en) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Procedure for production of zinc oxide out of sulphate solution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008141597/02A RU2393249C1 (en) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Procedure for production of zinc oxide out of sulphate solution |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008141597A RU2008141597A (en) | 2010-04-27 |
| RU2393249C1 true RU2393249C1 (en) | 2010-06-27 |
Family
ID=42672075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008141597/02A RU2393249C1 (en) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Procedure for production of zinc oxide out of sulphate solution |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2393249C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2285465A1 (en) * | 1974-09-19 | 1976-04-16 | Int Nickel Canada | Recovery of non-ferrous metals from sulphate solns. - by pptn. with hydrogen sulphide and lime followed by froth flotation |
| RU2019511C1 (en) * | 1991-07-17 | 1994-09-15 | Институт металлургии и обогащения АН Республики Казахстан | Process for preparing zinc oxide from zinc containing products |
| WO1995030626A1 (en) * | 1994-05-04 | 1995-11-16 | Metals Recycling Technologies Corp. | Recovery of chemical values from industrial wastes |
| US6132621A (en) * | 1995-01-12 | 2000-10-17 | Bammens Groep B.V. | Method of selectively removing zinc from acid effluents |
| CA2415732A1 (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-24 | Noranda Inc. | Production of zinc oxide from acid soluble ore using precipitation method |
| RU2294316C1 (en) * | 2005-06-07 | 2007-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Method of purification of acid waste water from zinc |
-
2008
- 2008-10-20 RU RU2008141597/02A patent/RU2393249C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2285465A1 (en) * | 1974-09-19 | 1976-04-16 | Int Nickel Canada | Recovery of non-ferrous metals from sulphate solns. - by pptn. with hydrogen sulphide and lime followed by froth flotation |
| RU2019511C1 (en) * | 1991-07-17 | 1994-09-15 | Институт металлургии и обогащения АН Республики Казахстан | Process for preparing zinc oxide from zinc containing products |
| WO1995030626A1 (en) * | 1994-05-04 | 1995-11-16 | Metals Recycling Technologies Corp. | Recovery of chemical values from industrial wastes |
| US6132621A (en) * | 1995-01-12 | 2000-10-17 | Bammens Groep B.V. | Method of selectively removing zinc from acid effluents |
| CA2415732A1 (en) * | 2000-07-14 | 2002-01-24 | Noranda Inc. | Production of zinc oxide from acid soluble ore using precipitation method |
| RU2294316C1 (en) * | 2005-06-07 | 2007-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Method of purification of acid waste water from zinc |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008141597A (en) | 2010-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111519042A (en) | Process for treating lithium-containing materials | |
| RU2564806C2 (en) | Method of producing ultrapure lithium carbonate from technical-grade lithium carbonate and apparatus therefor | |
| DE112012006180T5 (en) | Process for the preparation of lithium hydroxide and use thereof for the production of lithium carbonate | |
| SU1165238A3 (en) | Method of hydrometallurgical processing of raw material containing non-ferrous metals and iron | |
| CN115323196A (en) | Processing of Lithium-Containing Materials Including HCl Ejection | |
| CN110002476A (en) | A kind of preparation method of lithium hydroxide | |
| RU2749598C1 (en) | Method for processing mica concentrate | |
| CN101774643A (en) | Process for preparing tungstic oxide hydrate from sodium tungstate solution | |
| CN113677813A (en) | Lithium Recovery and Purification | |
| SU867319A3 (en) | Method of processing materials containing arsenic and metal | |
| RU2519692C1 (en) | Extraction of rare-earth elements from hard materials containing rare-earth metals | |
| RU2660864C2 (en) | Method for preparing lithium carbonate from lithium-containing natural brines | |
| RU2751948C1 (en) | Method for processing hydromineral lithium-containing raw materials | |
| DE102010019554A1 (en) | Process for depletion of magnesium and enrichment of lithium in chloridically imprinted salt solutions | |
| RU2393249C1 (en) | Procedure for production of zinc oxide out of sulphate solution | |
| CN102328947A (en) | Method for recovering strontium slag | |
| KR101843598B1 (en) | A method for treating liquid effluents and recovering metals | |
| RU2561117C1 (en) | Method of producing sorbent for purifying solutions from heavy metal ions | |
| CN110002475A (en) | The preparation method of lithium hydroxide | |
| RU2389810C1 (en) | Procedure for production of zinc oxide out of low concentrated solutions | |
| CN102688665B (en) | Method for comprehensively treating Klaus tail gas and producing manganese sulfate | |
| RU2433951C2 (en) | Method of dehydrating metal hydroxide precipitate in producing metal oxides | |
| RU2287597C2 (en) | Method of reprocessing of the oxygenated nickel-cobalt ores | |
| RU2019511C1 (en) | Process for preparing zinc oxide from zinc containing products | |
| US11746021B2 (en) | High purity aluminum oxide via electrodialysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101021 |