Медно кадмиевый кек


Способ извлечения кадмия из медно-кадмиевых кеков цинкового производства

ЕЛЬСТВУ енинавинцонина УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДелАм изОБРеТений и ОтнРЫтий ОПИСАНИЕ ИЗОБ двтоРСНОМУ Саид(71) Усть. Каменогорский орцена Ли орцена Октябрьской Ревопющии сво-цинковый комбинат им. В. И. Ле(54) (57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАДМИЯ ИЗ МЕДНО-КАДМИЕВЫХ КЕКОВЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА, вкпючаюяий окнспение, репупьцацню кека, выяепачивание сернокиспым раствором, о тп и ч а ю я и й с я тем, что, с цепьюупрояенич процесса, предотвращения выцепения мыяьяковистого , воцороца привыяепачивании, а также повышения соцер- .жания кацмия в растворе, окиспению поцвергают .репупьпированный кек, окиспениепровоцят мепкодиспергированным воецухом в течение 1-3 ч с поспедуюяим выяепачиванием при рН 3,5 - 4,0.15 В процессе цементации все соединения мышьяка в киспом растворе восстанавпи ваются с образованием мышьяковистого водорода, который явпяется сипьнейшим ядом, Кроме того, набпюдается бопьшой расход цинковой пыпи, е также низкое 40 соединение кадмия в растворе. Наиболее бпизок к предпагаемому по технической сущности и достигаемому резупьтату способ извпечения кадмия из меднокадмиевых кеков, по которому кек предваритепьно окиспяют (например, в процессе окиспитепьного обжига), а затем выщепачивают. В процессе выщепачивания сначапа запивают отработанный цинковый энектропит, подкиспенный по50 120 г/и Н 2504, а затем закачивают репупьпированный мецнокаамиевый кек при Ж / Т = 2-3 : 1. Вьицепачивание ведут до нейтрапизации свободной Н, 0 ипи до киспотности 1-2 г/и Н 50, с поспецующей нейтрапизацией избыточной серной кислоты известью ипи свежим меднокадмиевым кеком. Изобретение относится к цветной мталпургии, в частности к производствукадмия, и может быть испопьзован припереработке мецнокадмиевых кеков цинкового производства. 5При эпектропитическом производствецинка растворы подвергают очистке отмеди, кадмия и микропримесей цинковойпыпью. В резупьтате очистки попучаютмеднокацмиевый кек спецующего состава фвес. %:Кацмий 2-8Медь 1-8Пинк 20-60Жепезо 1-3Мышьяк 0,01 - 0,05Сурьма 0,01 - 0,09Коба пьт,никепь,талний П. 0,01-0,0520Кацмий,медь и бопьшая часть цинка в кэ-ках находится в метаппическом состоянии,Дпя извпечения кадмия в товарныйпродукт испопьзуют нескопько разпичныхспособов. 25Известен способ переработки меднокадмиевых кеков, вкпючающий выщепачивание кека, осажцение кадмиевой губкицементацией цинковой пыпью, растворениекадмиевой губки, очистку раствора, эпекч ропитическое выцепение кадмия из. растворьра в ваннах с нерастворимыми анодами,переппавку и рафинирование кадмия 1 В процессе выщепачивания цинк и кадмий переходят в раствор, а медь и окопо 80 % мышьяка остаются в твер дом остатке - медном кеке, остапьной мышьяк удапяется в атмосферу в виде мышьяковистого водорода.Перешедшую в раствор медь осаждают свежим меднокадмиевым кеком ипи цинковой пыпью, Поспе окончания выщепачивания пупьпу фипьтруют, при этом осветпенный раствор без фипьтрации подают на осаждение кадмиевой губки цинковой пыпью, а сгущенную пупьпу фипьтруют и промывают водой цо попкой отмывки кадмия.Максимапьное извпечение кадмия достигается при подаче в цементатор цин ковой пыпи нескопькими пордиямив обшей спожности в копичестве 150-180 % от теоретически необходимого 2Недостатком известного способа является .спожность процесса, выдепение ядовитого мышьяковистого водорода в процессе выщепачивания, а также низкое содержание кадмия в растворе (3-6 г/дм ).Цепь изобретения - упрощение про-цесса,предотвращение выдепения мышьяковистого водорода при выщепачивании и повышение содержания кадмия в растворе.Поставленная цепь достигается тем,что согпасно способу извпечения кадмияиз меднокадмиевых кеков цинковогопроизводства, вкпючающему окисление,репупьпацию кека и выщепачивание сернькиспым раствором, окиспению подвергаютрепупьпированный кек, окисление провьдят мепкодиспергированным воздухом втечение 1-3 ч с поспецующим вышепачиванием при рН 3,5 - 4,0,На первой стадии при окиспении пупьпы в течение 1-3 ч метаппические кадмий и цинк переходят в окиспенную форму; жепезо, попадающее в мецнокадмиьвый кек с твердым осадком верхнегоспива нейтрапьных сгуститепей, остается без изменения в трехвапентном соотоянии; медь не успевает окиспиться;мышьяк и сурьма окиспяются цо пятивапентного состояния. На второй стадиипроцесса при подкиспении пупьпы сернойкиспотой при рН 3,5 - 4;0 в растворпереходят кадмий и цинк без выдепениямышьяковистого водорода, в нерастворенном остатке остаются медь, железо,мышьяк и сурьма,105 0,5 1028 15,6 0,06 1,5 Ог 015 0,005 94,5 1,0 1120 14,6 0,005 0,4 0,013 0,002 96,2 20 1180 13 е 7 010005 014 Оф 0025 Ое 0003 95,1 ЗюО 1180 15 фО 0,001 0,048 0,0009 0,0001 95,3 4 фО 1160 14 ю 4 0,38 Ов 031 01014 Оф 0006 98,2 Составитепь Н. ТуминРецактор Л. Пчепинская Техрец Л.Пилипенко Корректор Г. Огар Заказ 9526/32 Тираж 627 Поцписное ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., ц. 4/5фипиап ППП "Патент", г, Ужгороц. уп, Проектная, 4 Из раствора после фильтрации без дополнительной очистки может быть извлечен квцмий в вице кацмиевого порошка, готового цдя переплавки.П р и м е р. Дпя опытов испопьзуют мецнокацмиевый кек, соцержащий спецующие основные компоненты, " :Кацмий 2,9Медь4,6Цинк 36,0Железо 2,6Мышьяк 0,01Сурьма 006Воца 42,0Навеску кека в копичестве 1000 г и 1 и воцы помещают в стекпянный ста кан емкостью 10 и, в котором устанавпивают керамический циспергатор цпя поцачи возцуха и механическую мешалку. Пупьпу поцогревают через змеевики горячей водой цо 50 С.Пупьпу окиспяют возцухом в течение зацанного времени, затем поцачу воздуха прекращают и начинают зацавать концентрированную серную киспоту с автоматической цозировкой при рН 4, Расхоц 7565 4киспоты 110 мп, процопжитепьностьподачи киспоты 3 ч. Затем пупьпу отфипьтровывают,замеряют объем раствора и анапиэируют.Резупьтаты опытов по влиянию времени окисления на перехоц примесей в растввор приведены в табпице.Привеценные в табпице данные показывают, что цпя удержания меди в осац О ке продолжительность окисления пупьпы-должна быть в пределах 1-3 ч.Увеличение времени окисления приводит к окислению меди и переходу ее враствор. Для окисления сурьмы и мышья 15 ка достаточно 2-3 ч.Испопьзование способа позвопяетпрецотвратить выцепение мъ 1 шьяковистого воцороца при выщепачиввнии мецнокацмиевых кеков, поднять соцержание20 кацмия в растворах, упростить процесспутем искпючения операции, очистки отпримесей. Экономический эффект от испопьэова 25 ния изобретения составит 210 руб на 1 ткацмия.

patents.su

Производство кадмия - Знаешь как

Кадмий, открытый в 1817 г. Стромайером, в первой четверти нашего столетия получали в количествах менее 100 кг в год многократной дистилляцией цинковой пусьеры с выходом не более 40%.

С освоением гидрометаллургии цинка главным видом кадмиевого сырья наряду с пусьерой стали медно-кадмиевые кеки, а позднее пыль, получаемая при ректификации, возгоны производства свинца и вельцевания.

Основной природный источник кадмия — сфалерит, в котором среднее отношение по массе Zn : Cd=200. При флотационном обогащении свинцово-цинковых и медно-цинковых руд кадмий переходит преимущественно в цинковые концентраты; впрочем, иногда кадмий, связанный с сульфидами железа, в значительной мере остается в хвостах.

При обжиге в кипящем слое, если температура ниже 1000° С, возгоняется менее 10%, а при 1100—1150° С до 85% кадмия. Основная летучая форма — металл, восстанавливаемый по реакции:

2CdO + CdS = 3Cd + SО2

При первом обжиге перед дистилляцией цинка удаляется из концентрата до 25%, а во втором агломерирующем — еще 30% кадмия. В последнем случае испаряется металл, восстановленный углеродом.

Во время дистилляции кадмий испаряется и конденсируется с цинком. В жидкий металл переходит основная масса его, а в пусьеру только 1/3; однако концентрация в последней выше из-за малого ее выхода.

В гидрометаллургии цинка из концентратов теперь извлекают в виде чистого металла до 90% кадмия.

В табл. приведены данные о составе основных видов полупродуктов и отходов, из которых получают кадмий.

Т а б л и ц а . Содержание, %

Материал Cd Zn Pb Са
Медно-кадмиевые кеки 2,5—10 40 7
Пыль производства свинца 2—5 12 60
  0,7—1 85 1,5

Переработка медно-кадмиевого кека по технологии и аппаратуре сходна с гидрометаллургией цинка. Кадмий, цинк и медь присутствуют в кеке преимущественно в виде металлов, которые только частично окислены.

Выщелачивание проводят отработанным электролитом цинковых ванн, которым сначала репульпируют кек в шаровой мельнице (ж : т=4), а затем перемешивают пульпу в пневматических иди механических мешалках при температуре около 60° С, пока кислотность не понизится до 10 г/л. Окислы растворяются прежде металлов и вследствие взаимной цементации сначала в раствор переходит цинк, затем кадмий и медь. Для быстрого растворения добавляют МnO2 в виде марганцевой руды или анодного шлама. В конце вышелачивания, добавляя небольшие количества свежего медно—кадмиевого кека, стараются оставить в растворе не более 0,5 г/л меди. Пульпу сгущают и фильтруют. Промытый медный кек (50% Си, 12% Zn и до 1% Cd) плавят на медь или употребляют для очистки цинкового электролита от хлора.

Раствор, содержащий 120 г/л цинка, до 15 г/л кадмия и примеси, обрабатывают цинковой пылью при 50° С и перемешивании для осаждения первичной кадмиевой губки, которую при остаточной концентрации менее 50 мг/л кадмия отфильтровывают на фильтрпрессах. Фильтрат возвращают в производство цинка, иногда предварительно очистив его от кобальта одним из описанных выше способов.

Первичную губку растворяют в оборотном кадмиевом электролите в течение двух-трех суток при температуре 75° С и, отфильтровав нерастворимый остаток, осаждают вторичную губку, действуя теоретически недостаточным количеством цинковой пыли.

Остаточный раствор богат цинком и в нем до 5 г/л кадмия, но вместе с тем много примесей, в частности до 1 г/л меди. Для оборота в производство цинка или кадмия он не пригоден и идет на получение цинкового купороса.

Вторичную губку (60—70% Cd и менее 1% Сu) перерабатывают различно — выщелачиванием и цементацией на литых цинковых пластинах с последующей промывкой, брикетированием и плавкой осадка кадмия либо электролизом.

Для электролиза вторичную губку растворяют в серной кислоте при 75° С, стараясь достигнуть при минимальной кислотности малого нерастворимого остатка и чистоты раствора по меди. После фильтрования осаждают таллий, действуя перманганатом калия при pH = 3÷4. Раствор должен быть чистым от железа и мышьяка:

3Тl+ + 2МnО4— + ОН— + 6Н2O = 3Тl(ОН)3 + 2МnO2•Н2O

Раствор, содержащий до 250 г/л кадмия и 35 г/л цинка и практически обезмеженный, подвергают электролизу на истощение в ваннах, устроенных подобно применяемым для электролиза цинка, однако не в проточном электролите. Плотность тока выбирают в зависимости от способа перемешивания. Если концентрации выравниваются только за счет выделения пузырьков кислорода на анодах, DKне превышает 50 А/м2, а осадок наращивают одни сутки, толщина его 0,3 мм, выход по току до 90%. Перемешивание электролита позволяет увеличить плотность тока до 200 А/м2 и сократить продолжительность электролиза до 12 ч. При вращающихся катодах плотность тока можно повысить до 300 А/м2, последние сложны по устройству, но позволяют получать более толстые осадки.

Катодный осадок в виде порошка получают при плотности тока до 500 А/м2 на неподвижных катодах, электролит необходимо охлаждать. Осадок, опадающий на дно ванны, выпускают с отработанным электролитом. После фильтрования его плавят в стальных котлах с электронагревателями под слоем едкого натра при температуре 450° С. Мелкие осадки перед этим промывают и брикетируют, а листовые — свертывают в рулоны. После расплавления NaOH загружают металл и, периодически перемешивая его, снимают дроссы.

Некоторые показатели производства кадмия даны в табл. 2.

Таблица 2. Состав сырья и некоторых промежуточных продуктов производства кадмия, %

Продукты Cd Сu Zn
Медно-кадмиевый кек, % 3—12 2—15 30—70
Медный кек, % 1 45 5—18
Раствор после выщелачивания, г/л 2—5 До 1
Первичная губка, % 30—70 1—7 10—20
Вторичная губка, % 70 1,5
Электролит, г/л 120—200 0,001 30—70
Отработанный электролит, г/л 20—70 60
Катодный металл, % 99,95—99,97 До 0,005 До 0,006

 

В пирометаллургических цехах следует предусматривать возможность выброса из печей токсичной окиси углерода и пыли. Токсичность самого цинка и его соединений невелика, однако вдыхание аэрозолей ZnO может вызвать легкую «цинковую лихорадку».

Окись кадмия весьма ядовита, вдыхание ее вызывает воспаление и отек легких. Работы по плавке и рафинированию кадмия требуют применения респираторов и защитных масок. В гидрометаллургических цехах цементация с помощью цинковой пыли может сопровождаться выделением ядовитого мышьяковистого водорода (арсина), над мешалками необходимы интенсивные местные отсосы. Об опасности и мерах устранения кислотного тумана над электролизными ваннами говорилось выше.

Статья на тему Производство кадмия

znaesh-kak.com

Способ извлечения кадмия из медно-кадмиевых кеков цинкового производства

 

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАДМИЯ ИЗ МЕДНОиКАДМИЕВЫХ КЕКОВ ЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА, вкточаю. ншй окиспение, репупьпаоию кека, вышепачивание сернокислым раствором, о т пичаютийся тем, что с цепью упрощения процесса, предотвращения вы цепенна мышьяковистого воцороца при выщелачивании, а также повышения coqepжания кацмия в растворе, окислению подвергают репупьлированный кек, окиспение проводят мепкоцисПергированным воздухом в течение 1-3 ч с последующим выщелачиванием при рН 3,5 - 4,О.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГВЬЛИН

?55 А (19) (1!) 3(51) С 22 В 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;,:

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный номитет сссР пО делАм изОБРеТений и ОтнРЫтий (21) 3495477/2202 (22) 04.08.82 (46) 30.11.83. Бюп. %,44, 72) Р. А. Чернова, Г. Д. Сиражева, А. П. Марчук и Ю. Н. Зинце (71) Усть-Каменогорский орцена Ленина и орцена Октябрьской Ревопюции свинцово-цинковый комбинат им. В. И. Ленина (53) 669.733.2 (088.8} (56) 1. Лакерник М. М.,Пахомова Г. H.

Метаппургия пинка и кацмия. М., "Метап-. пургия", 1969, с. 445-450.

2. Дэпиев И, И. Метаппургия кацмия, Я., Метаппургия, 1962, с. 53-85. (54) (57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАДМИЯ ИЗ МЕДНО-КАДМИЕВЫХ КЕКОВ

ЦИНКОВОГО ПРОИЗВОДСТВА, вкпючающий окнспение, репупьпацию кека, выщепачивание сернокиспым раствором, о т п и ч а ю m и и с я тем, что, с цепью упрощенич процесса, предотвращения вы-цепения мышьяковистого, воцороца при выщепачивании, а также повышения соцержания кацмия в растворе, окиспению поц« вергают .репупьпированный кек, окиспение провоцят мепкоциспергированным воецухом в течение 1 3 ч с поспецующим вы» щепачиванием при рН 3,5 - 4,0.

1057565

В процессе цементации все соецинения мышьяка в киспом растворе восстанавпи ваются с образованием мышьяковистого воцороца, который явпяется сипьнейшим яцом, Кроме того, набпюцается бопьшой расхоц цинковой пыпи, а также низкое 40 соецинение кадмия в растворе.

Наиболее бпизок к прецпагаемому по технической сущности и цостигаемому резупьтату способ извпечения кацмия из мецнокацмиевых кеков, по которому кек прецваритепьно окиспяют (например, в процессе окиспитепьного обжига), а затем выщепачивают. В процессе выщепачивания сначапа запивают отработанный цинковый эцектропит, поцкиспенный цо

120 г/и Н2 04,. а затем закачивают репупьпированный мецнокацмиевый кек при Ж / Т = 2-3 : 1. Вьипепачивание ведут цо нейтрапизации свободной Н 0 ипи qo киспотности 1-2 г/и H >F04, с поспецующей нейтрапизацией избыточной серной кислоты известью ипи свежим мецнокадмиевым кеком.

Изобретение относится к цветной м таппургии, в частности к произвоцству кадмия, и может быть испопьзован при переработке мецнокацмиевых кеков цинкового произвоцства. 5

При эпектропитическом произвоцстве цинка растворы поцвергают очистке от меци, кацмия и микропримесей цинковой пыпью. В резупьтате очистки попучают меднокацмиевый кек спецующего состава вес. 7:

Кацмий 2-8

Медь 1-8

Пинк 20-60

Жепезо 1-3

Мышьяк . 0,01 — 0,05

Сурьма 0,01 - 0,09

Коба пьт, никепь, талний По 0,01-0,05 20

Кацмий,мець и бопьшая часть цинка в ке ках нахоцится в метаппическом состоянии.

Дпя извпечения кацмия в товарный процукт испопьзуют нескопько разпичных способов. 25

Известен способ переработки мецнокацмиевых кеков, вкпючающий выщепачивание кека, осажцение кацмиевой губки цементадией цинковой пыпью, растворение кацмиевой губки, очистку раствора, эпекчЗО ропитическое выцепение кадмия из. раствэ ра в BBHHBK с нерастворимыми анодами, переппавку и рафинирование кадмия 1

В процессе выщепачивания цинк и кацмий переходят в раствор, а мець

H окопо 80 Ъ мышьяка остаются в твер цом остатке - медном кеке, остапьной мышьяк уцапяется в атмосферу в вице мышьяковистого воцороца.

Перешедшую в раствор мець осаждают свежим мецнокацмиевым кеком ипи цинковой пыпью. Поспе окончания выщепачивания пупьпу фипьтруют, при этом осветпенный раствор без фипьтрации поцают на осажцение кацмиевой губки цинковой пыпью, а сгущенную пупьпу фипьтруют и промывают воцой цо попкой отмывки кацмия.

Максимапьное извпечение кацмия достигается при поцаче в цементатор цин ковой пыпи нескопькими порциями в общей спожности в копичестве

i50-180 от теоретически необходимого (2)

Нецостатком известного способа является спожность процесса, выцепение яцовитого мышьяковистого воцороца в процессе выщепачивания, а также низкое содержание кадмия в растворе (3-6 г/tlM )

Е епь изобретения - упрощение прсьдесса,прецотвращение выцепения мышьяковистого воцороца при выщепачивании и повышение соцержания кацмия в растворе.

Поставленная цепь цостигается тем, что согпасно способу извпечения кацмия из мецнокадмиевых кеков цинкового произвоцства, вкпючающему окисление, репупьпадию кека и выщепачивание сернсм киспым раствором, окиспению поцвергают репупьпированный кек, окисление провс>дят мепкодиспергированным воздухом в течение 1-3 ч с поспецующим выщепачиванием при рН 3,5 — 4,0.

На первой стадии при окиспении пупьпы в течение 1-3 ч метаппические кадмий и цинк перехоцят в окиспенную форму; жепезо, попацающее в мецнокацми вый кек с тверцым осацком верхнего спива нейтрапьных сгуститепей, остается без изменения в трехвапентном соютоянии; медь не успевает окиспиться; мышьяк и сурьма окиспяются цо пяти вапентного состояния. На второй стадии процесса при поцкиспении пупьпы серной киспотой при рН 3,5 - 4;0 в раствор перехоцят кацмий и цинк без выцепения мышьяковистого воцороца, в нерастворенном -остатке остаются медь, железо, мышьяк и сурьма, 105

0,5 1028 15,6 0,06 1,5 0,015 0,005

94,5

1,0 1 120 14,6 0,005 0,4 0,013 0,002

96,2

2,0 1180 13,7 0,0005 0,14 0,0025 0,0003

95,1

3,0 1180 15,0 0,001 0,048 0,0009 0,0001

95,3

4,0 1160 14,4 0,38 0,031 0,014 0,0006

98,2

Составитепь Н. Тумин

Рецактор Л. Пчепинская Техрец Л.Пилипенко Корректор Г. Orap

Заказ 9526/32 Тираж 627 Поцписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., u. 4/5

Фипиап ППП "Патент", г. Ужгороц. уп, Проектная, 4

Из раствора после фильтрации без цопопнитепьной очистки может быть извлечен кацмий в вице кацмиевого порошка, готового цдя переплавки.

Пример. Дпя опытов испопьзуют мецнокацмиевый кек, соцержащий спедующие основные компоненты, " :

Кацмий 2,9

Мець 4,6 бринк 36,0

Железо 2,6

Мышьяк 0,01

Сурьма .0,06

Воца 42,0

Навеску кека в копичестве 1000 r и 1 lI воцы помещают в стекпянный ста кан емкостью 10 и, в котором устанавпивают керамический циспергатор цпя поцачи возцуха и механическую мешалку. Пупьпу поцогревают через змеевики горячей воцой цо 50 С.

Пупьпу окиспяют возцухом в течение зацанного времени, затем поцачу воздуха прекращают и начинают зацавать концентрированную серную киспоту с автоматической цозировкой при рН 4. Расхоц

7565 4 киспоты 110 мп, процопжитепьность подачи киспоты 3 ч. Затем пупьпу отфипы ровывают,замеряют объем раствора и анапиэируют.

Резупьтаты опытов по влиянию време ни окисления на перехоц примесей в раст вор приведены в табпице.

Привеценные в табпице цанные показывают, что цпя уцержания меди в осац10 ке процопжитепьность окисления пупьпы

-цопжна быть в прецепах 1-3 ч.

Увеличение времени окисления приводит к окислению меди и переходу ее в раствор.,Пля окисления сурьмы и мышьи»

15 ка достаточно 2-3 ч.

Испопьзование способа позвопяет прецотвратить выцепение мъ1шьяковистого воцороца при выщепачивании мецнокацмиевых кеков, поцнять соцержание рО кацмия в растворах, упростить процесс путем искпючения операции, очистки от примесей.

Экономический эффект от испопьэова25 ния изобретения составит 210 руб на 1 т кацмия.

   

www.findpatent.ru

Способ извлечения кадмия из содержащего мышьяк меднокадмиевого кека цинкэлектролитного производства

 

«»764618 ц

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 08.01. 71 (21) 1613964/22-02 (23) Приоритет — (32) 14. 01. 70 (53)М. gJI,3

С 22 В 1 7/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (31) 106/70 (33) O инляндия (5З) М 669. 73 (088.8) Опубликовано 15,0980. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 18,09,80.,% Ю:» (4 (: «щ к Х

Иностранец игмунд Педер Фуглеберг (Финляндия) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

"Оутокумпу Оу" (Финляндия) (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАДМИЯ ИЗ СОДЕРЖАЩЕГО ЬЬШ1ЬЯК

МЕДНО-КАДМИЕВОГО КЕКА ЦИНКЭЛЕКТРОЛИТНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

1

Изобретение относится к способам извлечения кадмия из содержащего мышьяк медно-кадмиевого кека цинкэлектролитного производства и может быть использовано в металлургии кад- 5 мия.

Известен способ извлечения кадмия из кадмийсодержащих материалов, например, медно-кадмиевого кека цинкэлектролитного производства j1) .

Этот способ заключается в том, что исходный продукт выщелачивают

cEpHoKHcJILIM раствором, преимущественно отработанным цинковым электролитом, отделяют твердый остаток от 15 раствора и выделяют из фильтрата примеси таких металлов, как кобальт, никель, медь, мышьяк и сурьма, цементацИей их на металлическом цинке.

Раствор отфильтровывают и выделяют20 из него примеси свинца введением растворимьпс солей стронция или бария. Раствор отфильтровывают и из фильтрата цементируют кадмиевую губку. Последнюю, как правило, подвер- 25 гают электролитической очистке и полученный металл рафинируют методом щелочной плавки.

Недостатком этого способа является относительно невысокая степень 30 чистоты конечного продукта (содержание в нем кадмия составляет -99,964%) и многостадийность процесса (в частности, ввиду необходимости операции электролитической очистки кадмиевой губки).

Целью изобретения является уст-. ранение вышеуказанного недостатка.

Это достигается благодаря тому, что в известном способе извлечения кадмия из содержащего мышьяк меднокадмиевого кека ITèíêýëåêòðoëèòíoão производства, включающем выщелачивание исходного продукта сернокислым раствором (преимущественно, отработанным цинковым электролитом), очистку от примесей кобальта, никеля, меди мьзаьяка или сурьмы посредством их цементации металлическим цинком, отделение раствора от твердого остатка, очистку раствора от примесей свинца введением солей стронция или бария, выделение из раствора кадмиевой ry6ки цементацией и последующее ее рафинирование методом щелочной плавки согласно изобретению, цементацию примесей кобальта, никеля, меди, мышьяка или сурьмы осуществляют непосредственно в суспензии, получае764618

Аорглула изобретения

Составитель В, Забелин

Редактор T.Ëâäåé÷èê Техред N,.Ðeéâeà Корректор И.Муска

Заказ 7245/56 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, М зсква, Ж-35, Раушская наб., д.4./5

Филиал ППП"Патент", r.Óæãîpîä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 мой при выщелачивании исходного кадмийсодержащего материала..

Наличие в растворе твердой фазы, содержащей в основном медь, ылдьяк или сурьму, приводит к тому, что происходит очистка практически от всех примесей (за исключением свинца, который удаляют на последующей стадии очистки) при одновременном исключении процесса цементации кадмия. В результате этого получают кадмиевую губ- к Г> загрязненную только цинком. Последний легко может быть удален при щелочной плавке.

Все это позволяет повысить степень чйстоты конечного продукта и упростить процесс.. 15

Пример. Медно-кадмиевый кек цинкэлектролитного производства с содержанием,Ъ: Zn- 37,7; Cd — 9„8;

Cu — 16,0; AS — 2,4; Со-0>04; и

0,03 выщелачивают отработанным цин- ;О ковым электролитом (60 г/л Zn u

180 г/л Н S04 ) при температуре 70 С.

Полученный продукт (суспензия) с содержаниегл, г/л: Cd - 22,5; Cu — 4,3 и (в мг/л):Ав — 82,5; Co — 105;

Ni - 105 обрабатывают 4,9 г цинкового порошка при 90оС. Раствор отделяют от твердого бстатка. В фильтрате содержится, мг/л. Cu — 0,2;

As s-0,10; Со -1,6, N — 0,5; Рв — 7,4 и 22,5 г/л Cd. В фильтрат через каж- 3() дые полчаса трижды добавляют 0,3 г карбоната стронция. После отделения раствора от твердого остатка получают фильтрат с содержанием 0,05 мг/л

Рв. Из фильтрата цементируют цинко- 35 вой пылью кадмиевую губку. Последняч содержит,3, Zn - 2,5;Рв -0,002, Си0,002; Fe — 0,008; Б з -0,007; Ип

О, 0002> lig - О, 0003; Zn - О, 0005,,Ag - 0,0003. Примеси,Сс и И! не 4О! обнаружены. После щелочного рафинирования кадмиевая губка содержит,Ъ

Zn - 0,001; Рв — 0,0015;Cu — 0,001;

Fe — 0 0007 Ag — 0 0003.

При осуществлении способа получают металлический кадмий с содержанием, по меньшей глере>99,995% Cd при одновременном упрощении процесса.

Способ извлечения кадмия из содержащего мышьяк медно-кадмиевого кека цинкэлектролитного производства, включающий выщелачивание исходного продукта сернокислым раствором, преимущественно отработанным цинковым электролитом, очистку от примесей кобальта, никеля, меди, мышьяка и сурьмы цементацией их металлическим цинком, отделение раствора от твердого остатка, очистку раствора от примесей свинца введением солей стронция или бария, выделение из раствора кадмиевой губки цементацией на металлическом цинке и последующее ее рафинирование щелочной плавкой, отличающийся тем, что, с целью повышения степени чистоты конечного продукта при одновременном упрощении процесса, цементацию примесей кобальта, никеля, меди, мышьяка и сурьмы осуществляют непосредственно в суспензии, получаемой при вы-. щелачивании исходного кадмийсодержащего продукта.

ИСточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. чижиков .М. адмий.М.> Н СССР, 1962, с, 102 (прототип).

  

www.findpatent.ru

Способ очистки цинковых растворов от медии кадмия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетсниз

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл 40а, 19/26

40с, 1/22

Заявлено 28.Х!1.1964 (№ 935759/22-2) с присоединением заявки ¹

Приоритет

МПК С 22Ь

С 22с1

УДК 669 536.2(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 11.Х.1966. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 10.XI.1966

Авторы изобретения

Г. М. Штейнгарт, С. С. Карапетов и Н, М. Богданова

Заявитель

СПОСОБ ОЧИСТКИ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ ОТ МЕДИ

И КАДМИЯ

Известны способы очистки растворов сульфата цинка от меди и кадмия двухступенчатой их обработкой сначала медно-кадмиевым кеком, а затем цинковой пылью. В результате очистки получают коллективный медно-кадмиевый кек, который затем подвергают выщелачиванию с получением медного кека и раствор а сульф ата кадмия.

Предложенный способ позволяет получить селективный медный кек и кадмиевую губку, исключить в технологической схеме передел выщелачивания медно-кадмиевых кеков, увеличить извлечение кадмия и меди и уменьшить расход цинковой пыли, Достигается это тем, что очистку ведут по измененной схеме, а именно: подлежащие очистке исходные цинковые растворы делят на две части, подвергают одну часть очистке от меди и кадмия известным способом цинковой пылью, репульпи. руют полученный медно-кадмиевый кек (оборотными растворами) и используют его для очистки другой части растворов от меди. При этом медь полностью цементируется свежеосажденным кадмием (медно-кадмиевого кека) и переходит в твердую фазу (медный кек), а кадмий практически полностью переходит в раствор, из которого затем осаждается цинковой пылью кадмиевая губка.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

Подлежащие очистке растворы, собранные в сборном баке 1, делят на две части.

Первая (меньшая) часть очищается в механическом агитаторе 2 до полного удаления меs ди и кадмия обработкой раствора цинковой пылью, поступающей в агитатор через питатель 8, после чего пульпа насосами 4 подается на фильтры 5. Отфильтрованный раствор полностью очищен и используется по назначе10 нию.

Полученный медно-кадмиевый кек репульпируется в баке-мешалке б, а образовавшаяся пульпа насосом 7 перекачивается в механический агитатор 8, куда заливают вторую (боль15 шую) часть подлежащих очистке растворов.

Пульпа подается насосом 9 на фильтр 10, а отфильтрованный раствор передается в механический агитатор 11, где при обработке цинковой пылью, поступающей из питателя12, 20 из него полностью выделяется весь кадмий и остатки меди.

Кадмиевую губку отфильтровывают на фильтр-прессе 18 и используют для производства кадмия. В ней содержится до 30010 кад25 мия, 40 — 500(цинка и не более 0,5 — 1,00 0 меди.

Раствор сульфата цинка, полностью очищенный от меди и кадмия, используют по назначению. Медный кек, полученный на

30 фильтре 10, сбрасывается в промежуточную

187307

Составитель Н. 11летнева

Редактор Э. H. Шибаева Текред Т. П. Курилко Корректоры: М. П. Ромашова и О. Б. Тюрина

Заказ 3393/3 Тираж 900 Формат бум. 60X90 /з Объем 0,16 изд. л. Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 емкость. Oll содержит около 25% меди, менее

0,1% кадмия и около 35% цинка.

Общий расход цинковой пыли снижается на

20о по сравнению с очисткой растворов по обычной схеме в результате более тщательного разделения продуктов очистки растворов и сокращения предела осаждения первой кадмиевой губки в производстве кадмия.

Предмет изобретения

Способ очистки цинковых растворов от меди и кадмия двухступенчатой их обработкой сначала медно-кадмиевым кеком, а затем цинковой пылью, отличающийся тем, что с целью раздельного выделения из растворов меди и кадмия, упрощения технологической схемы и

5 уменьшения расхода пыли, подлежащие очистке растворы делят на две части, осаждают медь из одной части растворов репульпированным медно-кадмиевым кеком, полученным при очистке другой части растворов цинковой

10 пылью, а затем осаждают кадмий цинковой пылью.

  

www.findpatent.ru

Гидролиз меди в стадии нейтрального выщелачивания проходит частично.

Частично также в этой стадии удаляется германий. Иногда для повышения степени его удаления проводят повторную гидролитическую очистку раствора.

При гидролитической очистке раствора сульфата цинка от примесей металлов происходят нейтрализация и коагуляция кремниевой кислоты, что благоприятно сказывается на последующем сгущении пульпы.

Цементаиией называют процесс вытеснения из раствора одного металла другим, более электроотрицательным. Нормальные электродные потенциалы катионов некоторых металлов, присутствующих в цинковых растворах имеют следующие значения:

Катион Zn2* Cd2* Co2* Ni2* Ge2* Cu3*

E01B -0,763 -0,403 -0,277 -0,250 -0,13 +0,337

Из приведенных данных следует, что многие примеси цинковых растворов могут быть цементированы цинком. Однако практически только медь и камедь легко вытесняются цинком; для цементации никеля и кобальта необходимо вводить в раствор активирующие вещества.

В качестве активирующей добавки на отечественных заводах применяют соль Шлиппе- ортосульфоантимонат натрия Na3SbS4-9Н20.

Цементационную очистку цинковых растворов от меди и кадмия проводят обязательно в чанах с механическим перемешиванием в одну, две или три стадии в периодическом или непрерывном режимах. На большинстве заводов для цементации используют цинковую пыль, получаемую конденсацией паров дистилляционного цинка при низких температурах или распылением расплавленого цинка струей сжатого воздуха.

При одностадийной цементации получают медно-кадмиевый кек, содержащий, %: Cd 8 ... 12; Cu 10 ... 20 и Zn 35... 40. Такой кек направляют в кадмиевое производство.

Двустадийная цементация позволяет сначала выделить большую часть меди в медный кек, содержащий около 25 % Cu и менее 0,8 % Cd, который отправляют на медеплавильные заводы. На следующей стадии получают обогащенный кадмием кек, используемый для производства кадмия.

Вариантом двустадийной технологии, широко применяемой на зарубежных заводах, являются выделение на первой стадии медно-кадмиевого кека и осаждение никеля и кобальта на второй стадии после введения в раствор активирующих добавок.

Трехстадийная цементационная очистка, освоенная на Алмалыкском и Челябинском цинковых заводах, сокращает выход медно-кадмиевых кеков, увеличивает в них содержание кадмия, повышает чистоту электролита и улучшает технико-экономические показатели переделов очистки растворов, электролиза и переработки медно-кадмиевых кеков.

По этой технологии на первой стадии получают медный кек, направляемый в медное производство. Во второй стадии осаждают остатки меди, большую часть кадмия и небольшое количество никеля и кобальта. Эти кеки являются сырьем для получения кадмия. Третью стадию цементации проводят с целью глубокой очистки растворов от кадмия, никеля, кобальта, германия и других примесей.

Химическую очистку растворов сульфата цинка обычно проводят для выделения кобальта в самостоятельный кобальтовый кек после цементации меди и кадмия или для периодической очистки от хлора и фтора по мере их накопления в электролите.

На отечественных заводах химическое выделение кобальта проводят с помощью этилового ксантогената натрия; кобальт при этом осаждается в виде труднорастворимого ксантогената кобальта Co(C2H5OCS2)3.

Зарубежные заводы для извлечения кобальта из растворов нейтрального выщелачивания или из кобальтсодержащих растворов переработки медно-кадмиевых кеков используют его осаждение в виде труднорастворимых солей с помощью а-нитрозо-Р- нафтола (C10H6NOOH).

Для очистки от хлора применяют обработку растворов цементной медью или сернокислым серебром, что ведет к образованию нерастворимых хлоридов одновалентной меди или серебра.

Удовлетворительных способов очистки растворов от фтора не найдено. Чаще всего его осаждают в виде CaF2.

Некоторые примеси, например марганец, натрий и другие элементы, постепенно накапливаются в растворах сульфата цинка. Присутствие этих примесей в больших количествах (суммарно свыше 15... 30 г/л) неблагоприятно сказывается на осаждении цинка электролизом и затрудняет сгущение и фильтрование пульп.

Для очистки от этой группы примесей часть электролита выводят из технологического цикла и путем выпаривания кристаллизуют из него различные товарные соли (например, цинковый купорос для обогатительных фабрик).

Очищенный от примесей нейтральный раствор сульфата цинка (120... 160 г/л Zn), поступающий на электролиз, должен содержать, мг/л, не более: Cu 0,2; Fe 40; Co 3; Ni 2; Cd 3; As, Sb и Ge по 0,01 и Cl" 150.

metal-mega.com

Сложный процесс получения кадмия

Кадмиевый цех – одно из основных подразделений цинкового завода АГМК. Здесь выпускается кадмий, в процессе получения которого извлекаются попутные продукты – сульфат цинка металлического и медный кек.

О том, как трудится коллектив этого цеха, рассказывает его начальник Владимир БИСАГАЛИЕВ.

- Первая продукция – металлический кадмий, была получена в октябре 1970 года, именно с этих пор был налажен выпуск готовой продукции кадмиевого цеха, которая и сейчас успешно реализуется в страны дальнего и ближнего зарубежья. Благодаря ценным свойствам кадмия с каждым годом увеличивается область его применения. Он широко используется для нанесения антикоррози-онных покрытий на металлы, им кадмируются наиболее важные детали кораблей, самолётов, а также различные изделия, предназначенные для работы в условиях тропического климата, его легкоплавкие сплавы используются как материал для получения тонких и сложных отливок, в автоматических противопожарных системах, для спайки стекла с металлом, кроме того, кадмиевые электроды используются в батареях и аккумуляторах, на его основе изготавливают и компактные аккумуляторы для управляемых ракет. Свойство кадмия поглощать нейтроны обусловили ещё одну область применения – в атомной энергетике, в частности, речь идёт о регулирующих стержнях, без которых не может работать ни один реактор, применяется он и в других сферах и производствах. 

Сырьём для получения столь ценного продукта, который у нас выпускается в виде чушек массой до 10 килограммов, является пульпа медно-кадмиевого кека, поступающего из цеха выщелачивания. Технологический процесс состоит из нескольких последовательных операций и происходит в замкнутом цикле. Оснащение и технология цеха позволяют при извлечении основного продукта – кадмия, выводить из гидрометаллургического процесса вредные примеси, производя при этом сульфат цинка технического. Часть раствора (фильтрата), полученного после второй стадии цементации основного продукта, направляется для получения цинкового купороса, а оставшаяся часть возвращается в цех выщелачивания для дальнейшего извлечения цинка. Выпуск первого гранулированного цинкового купороса приходится на 1973 год. В начале 90-х годов из-за экономических трудностей его производство было приостановлено. В связи с вводом в эксплуатацию ГОК «Хандиза» для переработки цинкосодержащих руд в кадмиевом цехе было восстановлено отделение по получению цинкового купороса, и законсервированное ранее оборудование было запущено в эксплуатацию. В настоящее время продукция печи кипящего слоя по выпуску сульфата цинка технического полностью перекрывает собственные потребности АО «Алмалыкский ГМК». Ещё одним сопутствующим продуктом, выводимым из процесса получения кадмия, является медный кек. Он складируется на полигоне, а затем отправляется на медный комплекс для дальнейшей переработки. В настоящее время в кадмиевом цехе усовершенствована технология его получения, что позволило снизить себестоимость этого вида продукции. 

Главная ценность предприятия – это люди. Сегодня мы поговорим о технологических сменах, а их в цехе пять, которые заняты в ведении технологического процесса и которые отвечают за качество выпускаемой продукции. Среди представителей основных профессий много достойных, опытных, трудолюбивых работников. Это аппаратчики-гидрометаллурги Лилия Гуламова, Мархабо Халикулова, Марапат Турсунова, которые в совершенстве изучили сложное производство и владеют всеми необходимыми знаниями и опытом в ведении технологического процесса. В роли наставников выступают и такие опытные аппаратчики, как Ахбарали Алимкулов, Сидриддин Минаваров, Санжар Фозилов, Акмал Кудияров, Алишер Иманов. Мастерами своего дела можно назвать печевых Андрея Мирошниченко, Александра Федюкина, Умиджона Ортикова, Бекджана Хамдамова, Дильмурада Ахмедова, Жондуза Илёсова, Икромжона Ниязова. Всю их работу грамотно организовывают и умело контролируют сменные мастера Кобилжон Сабиров, Шавкат Холмирзаев, Хайрулла Анарбаев, Хасан Азимов, Сирожиддин Нишанов.

Благодаря слаженной и грамотной работе всех технологических смен и служб цеха коллектив кадмиевого цеха ежемесячно выполняет и перевыполняет плановые показатели.

Информационная служба

www.agmk.uz


Смотрите также