Способ электролитического получения цинка

(51)7 25 1/16 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЦИНКА(57) Изобретение относится к цветной металлургии,к получению цинка методом электролиза из сернокислых растворов. Предлагаемое изобретение позволяет повысить выход по току на 5,2 абс снизить расход электроэнергии и значительно сократить расход используемых ПАВ за счет введения в процесс электролитического выделения цинка поли-2 пропенамида в количестве 16-30 г/т цинка.(72) Романов Геннадий Алексеевич Сулейманова Гулия Аркеновна Василевская Ольга Федоровна(73) Республиканское государственное предприятие Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан 15850 Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к получению цинка электролизом из сернокислых растворов. Известен способ извлечения цинка из сернокислых растворов электролизом с использованием 5-аминосалициловой кислоты в количестве 1-40 мг/дм 3 (А.с.1073341, кл. С 25 С 1/16, 1984). Недостатком данного способа является недостаточный выход по току (89,3), несмотря на большой расход реагента - 1-40 мг/дм 3 (или в пересчете на г/т цинка до 300 г/т) его высокая стоимость,так как вещество является препаративным реагентом,используемым в медицине или при получении дорогостоящих индикаторов. Известен способ электролитического извлечения цинка из сернокислых растворов в присутствии смеси столярного клея, ронгалита и тиомочевины в количестве 15-30 мг/л (А.с.1016400, кл. С 25 С 1/16, 1983) Недостатком данного способа являются недостаточный выход по току (94,94) большой расход реагентов (в пересчете на г/т цинка 110-220 г/т) проблематичная практическая применимость,вследствие того, что соединение ронгалит(натриевая соль формальдегидсульфоксиловой кислоты) подвергается разложению в условиях повышенной кислотности,с образованием ядовитого газообразного вещества формальдегида,имеющего сильный раздражающий запах и неизбежные ядовитые выбросы газообразного формальдегида могут привести к отравлению рабочего персонала, и в целом, окружающей среды региона. Наиболее близким к изобретению по технической сущности, является способ извлечения цинка из сернокислых растворов электролизом в присутствии поверхностно-активного вещества желатины (Лакерник М.М., Пахомова Г.Н. Металлургия цинка и кадмия. -М. Металлургия,1969) Недостатки этого способа недостаточный выход по току (90,6) большой расход электроэнергии большой расход реагента (200-400 г/т). Для достижения оптимальных результатов, расход желатины должен быть не менее 200-400 г/т катодного цинка. Введенная в электролит желатина тормозит выделение цинка (повышает его катодную поляризацию в большой степени, чем выделение водорода). В связи с этим доля тока, расходуемая на разряд ионов цинка уменьшается и выход цинка по току снижается. Получаемые осадки низкого качества - полосчатые, темные и хрупкие. Кроме того, желатину получают в результате переработки костей животных и стоимость ее значительна. Техническим результатом предполагаемого изобретения является повышение выхода цинка по току до 95, 8 , что проводит к сокращению расхода электроэнергии сокращение расхода вводимых поверхностно-активных веществ в процесс электролитического выделения цинка из сернокислых растворов. 2 Указанный технический результат достигается тем, что в способе электролитического получения цинка из сернокислых растворов в электролит вводят поли -2 - пропенамид в количестве 16-30 г/т цинка. Сущность изобретения заключается в следующем. Молекулы поверхностно-активных веществ образуют в непосредственной близости к катоду ориентированный диффузный слой, который затрудняет подход катионов примесных элементов к растущим центрам. Диффузный слой,сформированный коллоидообразующим веществом желатиной, имеет значительную толщину и плотность, вследствие того, что данный слой формируют коллоиды желатины, образующиеся даже при небольшой концентрации желатины в растворе. Очевидно, именно поэтому, для образования плотного диффузного слоя требуется значительный расход желатины. Молекулы поли-2 пропенамида формируют плотный диффузный слой при более меньшей концентрации, так как линейные размеры молекул поли-2-пропенамида значительны из-за большой молекулярной массы (около 20 миллионов). Поли-2-пропенамид высокомолекулярное вещество, хорошо растворимое в воде, малоопасное при воздействии на человека и окружающую среду,используемое в цветной металлургии, в очистке сточных вод, нефтехимии и других отраслях промышленности, в качестве флокулянта. Увеличение количества поли-2-пропенамида более 30 г/т незначительно повышает выход по току,что связано со спецификой в механизме действия органических добавок (например, образованием полимолекулярных слоев). Расход реагента менее 16 г/т мало достаточен и не позволяет значительно повысить выход цинка по току. Способ осуществляется следующим образом. Отдельно приготовленный раствор поли-2 пропенамида, вводят в электролит, содержащийся в электролизере и в нейтральный электролит в количестве 16-30 г/т цинка. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1 (по прототипу). Используется сернокислый электролит состава,г/дм 3 цинка 46,1 серной кислоты 129,1 примеси,мг/дм 3 железа менее 50 меди менее 0,05, кобальта 0,8, мышьяка и сурьмы менее 0,001, кадмия 2,4. Плотность тока при электролизе 500 А/м 2,температура 36 С. Постоянство состава электролита поддерживают путем подачи в него нейтрального раствора сульфата цинка с концентрацией цинка 122 г/дм 3 и примесей, мг/дм 3 железа 60, меди менее 0,05, кадмия 1,8, кобальта 0,8, мышьяка и сурьмы менее 0,001. Желатина вводится, как в раствор содержащийся в электролизере, так и в нейтральный из расчета 200 г/т. Выход цинка по току в примере 1 составил 90,6 15850 Состав электролитов и условия проведения эксперимента аналогичны примеру 1. Но в качестве добавки вводят поли-2-пропенамид в количестве 1630 г/т. Результаты опытов приведены в таблице. Добавка ПАВ наименование количество, г/т желатина Поли-2 пропенамид Поли-2 пропенамид Поли-2 пропенамид Поли-2 пропенамид Поли-2 пропенамид Поли-2 пропенамид Таким образом, введение поли-2-пропенамида в процесс электролитического выделения цинка из сернокислых растворов позволяет повысить выход по току на 5,2 абс снизить расход электроэнергии и значительно сократить расход используемых ПАВ до 16-30 г/т цинка. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ электролитического получения цинка из сернокислых растворов в присутствии поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества вводят поли-2-пропенамид в количестве 16-30 г/т цинка.