Совершенствование технологии очистки сульфатных цинковых растворов с применением анодного окисления примесей
![Диссертация: Совершенствование технологии очистки сульфатных цинковых растворов с применением анодного окисления примесей](https://westud.ru/work/3733964/cover.png)
Диссертация
Изучено влияние исходной концентрации железа и меди на скорость процесса окисления. Определены зависимости кинетических параметров процессаскорости окисления ^ а), влияния тормозящих факторов (коэффициент Ь в уравнении Тафеля), величины предельного тока от состава раствора. Установлено влияние катионов меди на процесс окисления ионов железа. В условиях рыночных отношений критическое состояние… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТНЫХ ЦИНКОВЫХ РАСТВОРОВ
- 1. 1. Существующие гидрометаллургические технологии извлечения тяжелых цветных металлов из цинксодержащих промпродуктов
- 1. 2. Сравнительный анализ современных методов очистки цинксодержащих растворов от железа
- 1. 3. Методы выделения хлора из цинксодержащих электролитов
- 1. 4. Обоснование направления исследований, постановка научной задачи
- 1. 5. Выводы
- 2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ И КИНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОКИСЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА И ХЛОРА В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ РАСТВОРАХ И ОСАЖДЕНИЯ МАЛОРАСТВОРИМЫХ СОЕДИНЕНИЙ Бе3+
- 2. 1. Термодинамические исследования равновесия в системе Ре2±Ре3±8042"~Н
- 2. 2. Моделирование активности железа в сульфатных растворах в присутствии примесных ионов
- 2. 3. Термодинамика окисления хлора в условиях анодной поляризации
- 2. 4. Выводы
- 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ПРОМПРОДУКТОВ
- 3. 1. Изучение процесса электрохимического окисления Ре2+ потенциодинамическим методом
- 3. 2. Изучение кинетики окисления железа методом ВДЭ
- 3. 3. Лабораторные исследования анодного окисления железа в электролизере
- 3. 4. Исследование гидролитического осаждения Ре методом потенциометрического титрования
- 3. 5. Особенности анодного выделения хлора
- 3. 6. Выводы
- 4. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ РАСТВОРОВ ОТ ЖЕЛЕЗА И ХЛОРА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ПРОМПРОДУКТОВ
- 4. 1. Методика испытаний
- 4. 2. Результаты. Балансовые расчеты
- 4. 3. Оценка экономической эффективности
- 4. 4. Выводы
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
- ПРИЛОЖЕНИЯ
Список литературы
- Антоненко Л.К. Состояние и перспективы развития сырьевой базы металлургии //Цветная металлургия. 1996. № 1. С. 25−26.
- Прошин Ю. М., Хитрик М. С. Состояние и перспективы развития сырьевой базы цветной металлургии. Медь // Минерал, ресурсы России: Экон. и упр. 1996. 6. С. 8−14.
- Ушаков H.H., Сапрыгин А. Ф., Махунова Н. В. Об оптимизации процесса выщелачивания цинксодержащих возгонов при «постоянном» значении pH среды / Сб. тр. ВНИИцветмет. 1976, № 26, С. 94−102.
- Патент 60 352 СРР С22 В 7/02. Процесс извлечения цинка и кадмия из пылей. 1976.
- Антипов Н.И., Маслов В. И., Литвинов В. П. Комбинированная схема переработки тонких конверторных пылей медеплавильного производства // Цветные металлы, 1983, № 12, С. 18−21.
- Патент 121 761 Польша, МКИ С 22 В 7/02. Способ получения металлов из полиметаллических пылей, содержащих цинк и медь / 1983.
- Патент 53−36 401 Япония С22 В 7/00. Переработка бедных руд или пылей металлургических плавок. 1978.
- Комплексное использование тонких конвертерных пылей медеплавильного производства / Тер-Аракелян К.А., Авакян Г. С., Багдасарян К. А. // Изв.вузов. Цв.металлургия. 1991. № 4. С. 52−56.
- Повышение извлечения цинка и кадмия из вельцокислов и шлаковозгонов / Хан O.A., Гусар Л. С., Сапрыгин А. Ф. и др. // Сб.тр. ВНИИЦветмет, 1977, № 29. С 22−25.
- Патент 118 726, СРР, МКИ С22 В 31/00. Способ гидрометаллургической переработки пылей, содержащих цинк и свинец. 1987.
- Заявка 53−81 406 Япония. С22 В 1/00. Извлечение цинка из тонкой пыли шахтной печи. 1978.
- Mohri E. Внедрение гидрометаллургической переработки пылей медеплавильного производства на заводе Косака (Япония) // J. Mining and Met. Inst. Jap. 1978, 94, № 1085, С. 451−456.
- Патент 121 761, ПНР, С22 В 7/02. Способ получения металлов из полиметаллических пылей, содержащих цинк и медь. 1983.
- Халемский A.M., Горячун Б. А., Паюсов С. А. Сернокислотное выщелачивание пылевозгонов выплавки латуней // Цветные металлы. 1991. № 1. С. 24−26.
- Патент 5 286 465 США. Гидрометаллургический процесс извлечения сульфатов цинка и железа из пылей мешочных фильтров. 1994.
- Патент 60 352 Румыния, МКИ С22 В 7/02. Процесс извлечения цинка и кадмия из пылей. 1976.
- Zmudzinski R. Lukowanie pylow pieca electrycznego. // Fizykochim. probl. Mineralurg., 1984, № 16. C. 27−35.
- Патент 205 933 Германия, МКИ C22B 19/02. Способ переработки смеси оксидов свинца и цинка. 1984.
- Патент 8 334 238, Великобритания, С22 В 7/00. Извлечение цинка и свинца из медьсодержащих отходов. 1984.
- Bloom P.F., Maysilles J.H., Dolezal Н. Hydrometallurgical treatment of arsenic-containing lead-smelter flue dust // Rept. Inv. Bur. Mines US Dep. Inter., 1982, № 8679.
- Патент 62 110 Румыния, МКИ C22B 31/00. Способ гидрометаллургической переработки пылей, содержащих свинец и цинк. 1987.
- Сернокислотный способ переработки тонких конвертерных пылей на Алавердском ГМК // Цветные металлы. 1987, № 12, С. 34−35.
- Gabler R.C., Jones J.R. Metal recovery from secondary copper converter dust by ammonical carbonate leaching // Bur. Mines US Dep. Inter., 1988. C. 1−8.
- A.c. 205 479 ЧССР C22B 7/00. Способ переработки цинксодержащих пирометаллургических отходов. 1983.
- А.с. 1 521 784 СССР. С22 В 3/00, 19/22. Способ гидрометаллургической переработки труднообогатимых свинецсодержащих концентратов и промпродуктов. 1989.
- А.с. 205 479 ЧССР, МКИ С22 В 7/00. Способ переработки цинксодержащих пирометаллургических отходов. 1983.
- Патент 58−64 327 Япония, МКИ С22 В 19/30. Извлечение цветных металлов из отходов гидрометаллургического производства цинка. 1983.
- Патент 2 364 277 Франция, МКИ С25С 1/16. Способ регенерации цинка из осадков гальванических ванн. 1978.
- Патент 36−23 238 Япония, МКИ С22 В 1/00. Способ извлечения цинка из пылей и кеков. 1981.
- Патент 58−39 753 Япония, МКИ С22 В 19/20. Извлечение цинка из цинксодержащих материалов. 1983.
- Gabier R.C., Jones J.R. Metal recovery from secondary copper converter dust by ammoniacal carbonate leaching // Rept. Invest / Bur. Mines US Dep. Inter. 1988. N9199. C. 1−8.
- Патент 3 849 121 США, МКИ C22B 3/00. Процесс извлечения цинка в виде окиси. 1974.
- А.с. 1 118 702 СССР, МКИ С 22 В 7/02. Способ переработки свинцово-цинковых пылей и возгонов. 1984.
- Патент 2 510 141 Франция, МКИ С 22 В 19/30. Способ гидрометаллургической переработки цинксодержащих пылей. 1983.
- Hydrometallurgical treatment of arsenic-containing lead-smelter flue dust / Bloom P.F., Maysilles J.H., Dolezal H. // Rept. Inv. Bur. Mines US Dep. Inter., 1982, № 8679.
- Маргулис E.B., Гецкин JT.C, Запускалова Н. А. О химизме и кинетике гидролитического осаждения Fe (III) из сульфатных цинковых растворов // Изв. вузов. Цв. металлургия. 1977. N 5. С.49−55.
- Казанский JI.A., Шварцер Л. И., Ольский Ю. Я. Совершенствование технологии и управления процессами осаждения гидроокиси тяжелых цветных металлов // Цветные металлы 1978. N 7. С. 29−30.
- Запускалова H.A., Маргулис Е. В. Исследование гидролитического осаждения Fe (Ш)из сульфатных цинковых растворов в присутствии одновалентных катионов // Изв. вузов. Цв. металлургия. 1978. N 4. С.38−43.
- Патент 126 074 Германия, МКИ С22 В 19/26. Способ удаления железа из кислых растворов сульфата цинка, 1977.
- Казанбаев Л.А., Козлов П. А., Кубасов В. Л., Колесников A.B. Гидрометаллургия цинка (очистка растворов и электролиз) //М., Издательский дом «Руда и Металлы», С.20−24.
- Патент 126 074 Германия, МКИ С22 В 19/26. Способ удаления железа из кислыхрастворов сульфата цинка, 1977.
- Патент 125 827 Германия, МКИ С22 В 19/26. Способ удаления загрязнений, в частности железа, из кислых сульфатных цинковых растворов и пульп, 1977.
- Патент 82 853 Польша, МКИ C22D 1/00. Способ проведения процесса электролиза растворов солей, в частности цинка, 1976.
- Патент 1 147 971 Канада, МКИ С22 В 15/00. Способ окисления двухвалентных ионов железа в трехвалентные ионы в сульфатных выщелачивающих растворах, 1983.
- Болатбаев К.Н., Дудник Р. В., Набойченко С. С. О гидролитической очистке медно-цинковых растворов // Комплексное использование минерального сырья. 1992. № 11. С. 32—35.
- Зюдиков В.Е. Изучение поведения примесей в сульфатных цинковых растворах//Ж. неорган, химии. 1990. 35, № 11. С. 2786−2788.
- Ярославцев А. С, Матвеев А. Ф., Пискунов В. М. и др. Очистка цинковых растворов от железа аммиаком // Цв. металлы. 1978. N 2. С. 12−14.
- Ярославцев A.C., Гецкин JI.C., Усенов А. У. и др. Поведение примесей при осаждении железа из сульфатных цинковых растворов // Цв. металлы. 1975. N4. С. 41−42.
- Пусько А.Г. Состав комплексов железа (III) в сульфатных цинковых растворах и условия их доминирования / Сб. тр. ВНИИцветмета. 1977. N 29. С.69−73.
- Мочалов A.M., Смирнов Н. И., Халтагаров А. Е. и др. Использование пульсационных колонн для процессов цементационной очистки цинковых растворов от примесей и окисления двухвалентного железа кислородом / Сб. тр. ВНИИцветмета. 1975. N 25.С. 233−236.
- Патент № 901 453 США, МКИ С22 В 13/00. Lead recovery and waste disposal process. 1979.
- Патент 1 040 867 Канада, МКИ C22B19/00. Выделение железа из цинковых растворов и пульп. 1974.
- Zhang W., Muir D. M., Singh P. Iron (II) oxidation by S02 and 02 in acidic media // Hydrometallurgy. 2000. 58, № 2. С. 117−125.
- A.c. 1 806 212 СССР, МКИ C22B 3/44. Способ очистки цинковых растворов от железа. 1993.
- Маренкова JI.M., Пахомова P.M., Пилипчук М. А. и др. Интенсификация процесса очистки раствора сульфата цинка от примесей // Цветные металлы. 1974. № 12. С. 15−17.
- Karoleva V., Abrascreva В., Georgiev G. Zum Verhalten von Arsen, Antimon und Indiumbei der Hydrolylischen Eisenfallung // Neue Hutte. 1977. 22. N 3. C.131−133.
- Комплексная переработка цинк- и свинецсодержащих пыл ей предприятий цветной металлургии / С. В. Карелов, С. В. Мамяченков, С. С. Набойченко и др. М.: ЦЕСИИЦМЭИ. 1996.
- Набойченко С.С., Мамяченков C.B., Карелов C.B. Мышьяк в цветной металлургии. Монография. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 240 с.
- Bashai R.W., Hewaidy I.F. Iron removal from hydrochloric acid leaching solution of zinc dross // CIM Bull. 1989. 82, № 926. С. 117−121
- Патент 126 074 Германия, СОЮ 9/06. Способ удаления железа из кислых растворов сульфата цинка. 1977.
- Гецкин JI.C., Маргулис Е. В., Бейсекеева Л. И., Ярославцев А. С. Исследование гидролитического осаждения железа в форме ярозитов из сульфатных растворов // Известия вузов. Цветная металлургия. 1975. № 6. С. 40−44.
- Вятчинов В.П., Буровой И. А., Салихов З. Г. Экспериментальное исследование макрокинетики окисления закисного железа пиролюзитом в растворах сернокислого цинка// Изв. вузов. Цв. металлургия. 1977. N 1. С. 5255.
- Елисеев Е. И. Исследование электроочистки раствора сульфата цинка // Цв. металлургия. 1999. № 7. С. 17−21.
- Зеликман А.Н., Вольдман Г. М., Беляевская Л. В. Теория гидрометаллургических процессов. М., Металлургия. 1975. 504 с.
- А.с. 596 062 СССР, МКИ С22 В 19/26. Способ очистки сульфатных цинковых растворов от железа, 1979.
- Ротинян А.Л., Хейфец В. Л. Современное состояние и перспективы развития электролиза водных растворов в металлургии // Цветные металлы 1975. N 11. С. 9−13.
- Кирьяков Г. З., Пилипчук Н. А., Фульсман Н. И. Перспективы усовершенствования анодов на свинцовой основе // Цветные металлы 1975. N 1. С. 21−22.
- Елисеев Е.И. Электровыщелачивание цинксодержащих материалов // Цв. металлургия. 1999. № 8−9. С. 29−32.
- Chang C.S., Chang L.W. Two-dimensional two-phase numerical model for tool design in electrochemical machining // J. Appl. Electrochem. 2001. Vol.31. P. 145−154.
- Bisang J. M. Theoretical and experimental studies of the dynamic behavior of plug flow electrochemical reactors for a step change in flow rate // J. Appl. Electrochem. 2001. Vol. 31. P. 403−409.
- Bisang J.M. Dynamic behavior of electrochemical reactors for a stepchange in the inlet concentration under galvanostatic or potentiostatic control // J. Appl. Electrochem. 1998. Vol. 28. P. 1035−1040.
- Зайцев В. Я. Маргулис Е.В. Металлургия свинца и цинка. М: Металлургия, 1985. 263 с.
- А.с. 1 502 642 СССР, МКИ С22 В 19/26. Способ осаждения хлора из сульфатных цинковых растворов. 1987.
- А.с. 163 396 СССР, МКИ С22 В 19/00. Способ очистки цинковых растворов. 1982.
- А.с. 1 033 557 СССР, МКИ С22 В 19/26. Способ очистки сульфатных цинковых растворов от хлора. 1983.
- Патент 60−228 628 Япония, МКИ С22 В 19/26. Гидрометаллургический метод очистки от хлора растворов цинка. 1985.
- Патент 1 133 227 Канада, МКИ СОЮ 9/06. Осаждение хлорида из сульфатного раствора цинка. 1982.
- А.с. 19 484 НРБ, С22 В 19/26. Способ очистки от хлора растворов, полученных при выщелачивании свинцовосодержащих пылей. 1978.
- А.с. 1 677 076 СССР, МКИ С22 В 19/00. Способ очистки цинковых растворов от хлора. 1987.
- А.с. 1 388 448 СССР, МКИ С22 В 19/00. Способ очистки цинковых растворов от хлора. 1991.
- Шинкаренко А. Д. Интенсификация технологии очистки сульфатных цинковых растворов от хлора // Цв. металлургия. 1991. N 10. С. 30−32.
- Старцев В.Н., Пименов В. Б., Гецкин JI.C. Сорбционно-цементационная технология очистки цинкового электролита от примесей // Цветные металлы 1974. N 10. С. 26−30.
- A.c. 876 760 СССР, МКИ С22 В 19/26. Способ двухстадийной очистки цинковых растворов от примесей, 1981.
- Копанев A.M., Скворцов А. Ю., Ласкорин Б. Н., Водолазов Л. И., Жукова Н. Г. Сорбционно-экстракционная технология утилизации хлора из растворов цинкового производства// Цв. металлы. 1989. № 9. С. 33−34.
- A.c. 649 654 СССР, МКИ СОЮ 9/06. Способ экстракционной очистки цинковых растворов. 1979.
- Зарецкий Л.С., Зеленский В. В., Самарин H.A. Система контроля процессов хлорной очистки растворов сульфата цинка // Цветные металлы 1981. N2. С. 30−32.
- Dense hydrolysis products from iron (III) nitrate and sulfate solutions / Flynn, Jr. С. M. // Hydrometallurgy. 1990. 25, № 2. C. 257−270.
- Зюдиков B.E. Изучение поведения ионов железа (III) в сульфатных растворах в присутствии ионов калия // Ж. неорган, химии. 1990. 35, № 11. С. 2786−2788.
- Попов И.О., Мироевский Г. П. О методе расчета окислительно-восстановительных потенциалов систем Ме3+/Ме2+ подгруппы железа в присутствии труднорастворимых гидроксидов Ме (Ш) // Цв. металлургия. 2001. № 2−3. С. 9−10.
- Пусько А.Г., Хан O.A. Основные пути оптимизации и интенсификации процесса очистки растворов от железа с получением кристаллических осадков / Сб. тр. ВНИИцветмета. 1977. N 29. С.60−64.
- Запускалова H.A., Маргулис Е. В. Влияние отдельных параметров на гидролитическое осаждение железа, меди и цинка из сульфатных растворов // Известия вузов. Цветная металлургия. 1978. № 8. С. 31−36.
- Чернова О.П., Курдюмов Г. М., Важеркина Т. А., Самсонов А. К. О соосаждении примесей тяжелых металлов с оксигидратом железа (III) при очистке сточных вод // Цветные металлы. 1992. № 9. С. 30−32.
- Набойченко С.С., Юнь A.A. Расчеты гидрометаллургических процессов. М., МИСИС. 1995. 428 с.
- Маргулис Е.В., Бригаднова В. В., Струнникова Н. А. Гидролитическое осаждение меди и цинка из смешанных сульфатных растворов // Известия вузов. Цветная металлургия. 1988. № 3. С. 54−58.
- Маргулис Е.В., Гецкин JI.C., Запускалова Н. А., Кравец М. В. О химизме и кинетике гидролитического осаждения Fe(IH) из сульфатных цинковых растворов // Известия вузов. Цветная металлургия. 1977. № 5. С. 49−55.
- Маргулис Е.В., Ходов Н. В., Кузнецов O.K. и др. О выводе хлора и других примесей из технологического цикла в гидрометаллургии цинка // Цв. металлы. 1985. N 12.С.21−24.
- Masuko N., Mushiake К., Koike К. Удаление хлорид-иона из кислых сульфатных растворов посредством анодного окисления // J. Mining and Mater. Process. Inst. Jap. 1993. 109, № 10. P. 791−795.
- A.c. 1 388 448 СССР, МКИ C22B 19/26. Способ очистки сульфатных цинковых растворов от хлора, 1988.
- А.с. 1 629 336 СССР. МКИ С 22 В 3/44. Способ очистки сульфатного цинкового раствора от хлора. 1991.
- Bisang J. М. Dynamic behavior of electrochemical reactors for a step change in flow rate // J. Appl. Electrochem. 1999. Vol.29. P. 1147−1153.
- Chang C.S., Chang L.W. Two-dimensional two-phase numerical model for tool design in electrochemical machining // J. Appl. Electrochem. 2001. Vol.31. P. 145−154.
- Bisang J. M. Theoretical and experimental studies of the dynamic behavior of plug flow electrochemical reactors for a step change in flow rate // J. Appl. Electrochem. 2001. Vol. 31. P. 403−409.
- Bisang J. M. Modeling the startup of a continuous parallel plate electrochemical reactor // J. Appl. Electrochem. 1997. Vol.27. P. 379−384.
- Фрумкин A.H., Багоцкий B.C., Иофа 3.A., Кабанов Б. Н. Кинетика электродных процессов. М., Химия. 1952.
- Хилай В.В. Очистка сульфатных цинковых растворов от меди и никеля при переработке цинксодержащих промпродуктов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. 2004.