СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦИНКА ИЗ ЦИНКОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ
METHOD FOR EXTRACTING ZINC FROM ZINC CONTAINING WASTE

Изобретение главным образом относится к технологии переработки цинкосодержащего сырья, в частности приспособлений, используемых для крепления изделий на траверсы в технологии горячего цинкования: проволоки (отхода технологии горячего цинкования), оборотной оснастки в виде пластин, крюков, цепей и др. после операции цинкования.
Из существующего уровня техники известны способы 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 (Мертцин Н., Симс X., Конердинг К. Об использовании цепных компонентов катализаторов для получения фосфатов специального назначения. - Chemie-Technik 1986, т. 38, N6, с. 244-245);
2
5
3
6
2
-
2-
3
- из отработанных оксидоцинковых поглотителей сероводорода путем обработки его в водном растворе смеси ортофосфорной, азотной и кремнефтористоводородной кислот при соотношении PO:NO:SiF:HO=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/м. Обработку ведут в течение 1-3 ч, при этом используют смесь кислот при 20-30°С (патент РФ №1712434).
2
5
2
Наиболее близким по сырью является способ переработки цинковой стружки - отхода производства цинкования проволоки. Цинковая стружка без предварительного измельчения вводится в воду и в полученную смесь при постоянном перемешивании вводится фосфорная кислота при следующем соотношении Zn:PO:HO = (0,94-1):(3,15-3,88):(1,56-3,02) со скоростью 4000 л/ч. Температура рабочей смеси 20-45°С. Степень извлечения цинка 94,5-97%. Получаемый монофосфат цинка используется в производстве фосфатирующих концентратов (патент РФ 2103387, С22В 3/06, С22В 19/00, опубл. 27.01.1998).
Общими недостатками указанных способов являются: использование дорогостоящих кислот; сложность процесса переработки.
3
Предлагаемый к защите способ заключается в извлечении цинка из цинкосодержащих отходов - приспособлений, используемых для крепления изделий на траверсы в технологии горячего цинкования, в растворе соляной кислоты и в смеси раствора хлорида цинка и соляной кислоты с содержанием соляной кислоты от 50 до 150 г/дм.
Изобретение отличает:
- использование более дешевой соляной кислоты по сравнению с фосфорной кислотой;
- возврат получаемого в результате извлечения цинка в виде соли хлорида цинка в качестве составляющей раствора флюсования в технологию горячего цинкования без снижения качества оцинкованной поверхности изделий;
- дополнительная возможность реализации извлекаемого цинка в виде соли хлорида цинка в качестве товарного продукта хлорида цинка марки В сорт II, марки В или в составе готового раствора флюсования.
Суть предлагаемого изобретения поясняется примерами.
Пример 1
В качестве сырья использованы: соляная кислота техническая, оцинкованные крюки, используемые для подвеса изделий в технологии горячего цинкования. Крюки изготовлены из стального прутка. Извлечение цинка проводили в экспериментальной ванне.
3
Использована соляная кислота с концентрацией 50 г/дм.
Извлечение цинка проводили в три этапа:
3
- I этап в растворе соляной кислоты с концентрацией 50 г/дм;
3
3
- II этап в растворе хлорида цинка от I этапа с концентрацией хлорида цинка 91,6 г/дмс доукреплением по соляной кислоте до исходной концентрации 50 г/дм;
3
3
- III этап в растворе хлорида цинка от II этапа с концентрацией хлорида цинка 183,3 г/дм с доукреплением по соляной кислоте до исходной концентрации 50 г/дм.
3
3
3
Полученный раствор соли хлорида цинка с концентрацией 276,3 г/дм хлорида цинка и 4,0 г/дм примеси железа направляли на операцию гидролитической очистки от железа, включающей окисление железа (+2) до железа (+3) с помощью барботажа сжатым воздухом или перекисью водорода, корректировку pH среды водным раствором аммиака до величины от 2,5 до 4,5 ед., отделение гидроокиси железа фильтрацией. Фильтрат соли хлорида цинка с концентрацией примеси железа менее 0,0005 г/дм направляли на приготовление раствора флюсования.
Пример 2
3
Использование раствора соляной кислоты с концентрацией 150 г/дм с добавкой антииспарителя соляной кислоты.
3
3
Извлечение цинка проводили в три этапа без корректировки по соляной кислоте аналогично примеру 1 с получением раствора после гидролитической очистки с концентрацией хлорида цинка 272,8 г/дм и примеси железа менее 0,002 г/дм. Полученный раствор направляли на приготовление раствора флюсования.
3
Результаты испытаний полученных растворов по примерам 1, 2 показали, что предлагаемое к рассмотрению изобретение позволяет использовать раствор хлорида цинка, полученный в результате извлечения цинка с оцинкованной оснастки в растворе соляной кислоты и в смеси раствора хлорида цинка и соляной кислоты с содержанием соляной кислоты от 50 до 150 г/дм за несколько этапов, в качестве составляющей соли раствора флюсования в технологии горячего цинкования как с предварительной химподготовкой изделий, так и с предварительной дробеметной обработкой изделий с сохранением качества их оцинкованной поверхности и расхода цинка на цинкование.
Пример 3
3
3
3
Обесцинкование вели в режиме, аналогичном примеру 1, в пять стадий. Полученный раствор с концентрацией хлорида цинка 450,6 г/дм, железа менее 0,0005 г/дм, остатка нерастворимых в соляной кислоте менее 0,01 г/дм, pH не менее 3,7 ед. соответствовал товарному продукту хлорид цинка марки В по ГОСТ 7345-68.