NO781608L - PROCEDURE FOR HYDROMETALLURGIC TREATMENT TO REMOVE POLLUTIONS FROM A SOLUTION CONTAINING DISSOLVED METALS - Google Patents
PROCEDURE FOR HYDROMETALLURGIC TREATMENT TO REMOVE POLLUTIONS FROM A SOLUTION CONTAINING DISSOLVED METALSInfo
- Publication number
- NO781608L NO781608L NO781608A NO781608A NO781608L NO 781608 L NO781608 L NO 781608L NO 781608 A NO781608 A NO 781608A NO 781608 A NO781608 A NO 781608A NO 781608 L NO781608 L NO 781608L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- silicate
- solution
- residue
- value
- stated
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 43
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 37
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 20
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 18
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 14
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 14
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 12
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 9
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 8
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 8
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 8
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 claims description 7
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 claims description 7
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 5
- 229910052915 alkaline earth metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 4
- -1 of calcium Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical group [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 2
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 claims description 2
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 46
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 13
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000004110 Zinc silicate Substances 0.000 description 6
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 6
- ZOIVSVWBENBHNT-UHFFFAOYSA-N dizinc;silicate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] ZOIVSVWBENBHNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 235000019352 zinc silicate Nutrition 0.000 description 6
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YAIQCYZCSGLAAN-UHFFFAOYSA-N [Si+4].[O-2].[Al+3] Chemical compound [Si+4].[O-2].[Al+3] YAIQCYZCSGLAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000003721 exogen phase Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 1
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052935 jarosite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052914 metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/0481—Other specific industrial waste materials not provided for elsewhere in C04B18/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/20—Obtaining zinc otherwise than by distilling
- C22B19/26—Refining solutions containing zinc values, e.g. obtained by leaching zinc ores
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
- C22B3/46—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes by substitution, e.g. by cementation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- 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
-
- 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
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
Fremgangsmåte til.hydrometallurgisk behandling forMethod of.hydrometallurgical treatment for
fjerning av forurensninger fra en oppløsning som inneholder oppløste metaller. removal of contaminants from a solution containing dissolved metals.
Oppfinnelsen går ut på en fremgangsmåte til hydrometallurgisk behandling for fjernelse av metalliske forurensninger fra en opp-løsning inneholdende oppløste metaller som skal ekstraheres, og særlig for fjernelse av jernholdige forurensninger fra en sinksulfat-oppløsning. The invention concerns a method for hydrometallurgical treatment for the removal of metallic contaminants from a solution containing dissolved metals to be extracted, and in particular for the removal of iron-containing contaminants from a zinc sulfate solution.
Innen hydrometallurgien finnes der hovedsakelig tre industrielle fremgangsmåter til på selektiv måte å fjerne jern i form av et lett dekanterbart og filtrerbart residuum fra sinksulfat-opp-løsninger stammende fra angrep på oksyderte sinkmalmer, særlig røstede sinkmalmer. In hydrometallurgy there are mainly three industrial methods for selectively removing iron in the form of an easily decantable and filterable residue from zinc sulphate solutions resulting from attack on oxidized zinc ores, especially roasted zinc ores.
Dette residuum består, alt etter den anvendte fremgangsmåte, vesentlig av jarositt, goetitt eller hematitt. Depending on the method used, this residue essentially consists of jarosite, goethite or hematite.
Disse metoder har imidlertid den ulempe at slike residuerHowever, these methods have the disadvantage that such residues
i alminnelighet er uten kommersiell eller industriell interesse og til og med reiser betydelige oppbevaringsproblemer ut fra hensynet til miljøforurensning. are generally of no commercial or industrial interest and even raise significant storage problems from the point of view of environmental pollution.
Ennvidere krever disse metoder kostbare og ruvende anleggFurthermore, these methods require expensive and towering facilities
i betraktning av de store behandlede godsmengder og de. oppholdstider, de innebærer. in consideration of the large quantities of goods processed and the residence times, they involve.
En av hovedhensiktene med oppfinnelsen er å skaffe en meget enkel fremgangsmåte som gjør det mulig å fremstille et residuum sqki inneholder forurensninger som skal fjernes, og uten behov for betydelig ytterligere behandling egner seg direkte for visse industrielle anvendelser eller som utgangsmaterialer ved fremstilling av industrielle produkter, særlig bygningsmaterialer. One of the main purposes of the invention is to provide a very simple process which makes it possible to produce a residue which contains impurities to be removed, and without the need for significant further treatment is directly suitable for certain industrial applications or as starting materials in the manufacture of industrial products, especially building materials.
Oppfinnelsen går også ut på det oppnådde residuum, særlig anvendt som fyllmasse eller som aggregat i sement eller betong. The invention also relates to the residue obtained, particularly used as filler or as an aggregate in cement or concrete.
Andre enkeltheter og særtrekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av spesielle ikke-begrensende utførelses-eksempler på oppfinnelsen, hvor der henvises til tegningen. Fig. 1 er et flytskjema for en første utførelsesform for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 er et blokkskjerna for en variant av utførelsesformen på fig. 1. Other details and distinctive features of the invention will be apparent from the following description of special non-limiting examples of the invention, where reference is made to the drawing. Fig. 1 is a flowchart for a first embodiment of the method according to the invention. Fig. 2 is a block core for a variant of the embodiment of fig. 1.
På figurene er samme henvisningstall benyttet for like eller lignende elementer. In the figures, the same reference numbers are used for identical or similar elements.
Som nevnt angår oppfinnelsen generelt en fremgangsmåte til hydrometallurgisk behandling for fjernelse av metalliske forurensninger fra en oppløsning inneholdende oppløste metaller som skal ekstraheres i metallisk form. As mentioned, the invention generally relates to a method for hydrometallurgical treatment for the removal of metallic contaminants from a solution containing dissolved metals to be extracted in metallic form.
Nærmere bestemt gjelder den en fremgangsmåte, ti.l å fjerne, More specifically, it relates to a method for removing,
metalliske forurensninger, særlig jern, fra en sinksulfat-oppløsning som skal underkastes elektrolyse for ekstraksjon av sink i metallisk tilstand. Denne oppløsning fås i alminnelighet ved angrep av svovelsyre på et residuum av oksydert sinkmalm, særlig røstet sinkmalm, metallic impurities, especially iron, from a zinc sulphate solution to be subjected to electrolysis for the extraction of zinc in the metallic state. This solution is generally obtained by the attack of sulfuric acid on a residue of oxidized zinc ore, especially roasted zinc ore,
stammende fra en lutning av malmen.originating from a slope of the ore.
Fremgangsmåten erkarakterisert vedat man tilsetter den nevnte oppløsning et silikat, f.eks. et silikat av jord-alkalimetall eller sink, slik at der in situ dannes oppløst kiselsyre og utfelles metalliske forurensninger med en pH-verdi mellom 1,5 The method is characterized by adding a silicate to the aforementioned solution, e.g. a silicate of alkaline earth metal or zinc, so that dissolved silicic acid is formed in situ and metallic impurities are precipitated with a pH value between 1.5
og 4,5 under dannelse av et godt filtrerbart og lett vaskbart, silikatholdig residuum. and 4.5, forming a well filterable and easily washable, silicate-containing residue.
Benyttes et sinksilikat, blir oppløsningen til å begynneIf a zinc silicate is used, the dissolution will begin
med holdt på en pH-verdi av høyst 1,5 for raskt å oppløse dette sinksilikat, hvoretter man tilsetter et silikat av jord-alkalimetall, fortrinnsvis Ca, og/eller kalk og holder oppløsningens pH-verdi mellom 1,5 og 4,5 for å bevirke utfelling av forurensningene under dannelse av et fast silikatresiduum, i første rekke bestående av jernsilikat. with kept at a pH value of no more than 1.5 to quickly dissolve this zinc silicate, after which a silicate of alkaline earth metal, preferably Ca, and/or lime is added and the solution's pH value is kept between 1.5 and 4.5 to effect precipitation of the pollutants while forming a solid silicate residue, primarily consisting of iron silicate.
I visse tilfeller kan man også benytte oksydert sinkmalmIn certain cases, oxidized zinc ore can also be used
for å bringe pH-verdien på den nevnte verdi av høyst 1,5, idet dannelsen av kiselsyre da skjer ved tilsetning ay et jQrd--a,lkali; metall-silikat< som så feller ut de nevnte forurensninger under dannelse av det nevnte faste silikatresiduum når pH-verdien holdes mellom 1,5 og 4,5. Dette lar seg gjøre ved bruk av et tilstrekkelig basisk silikat og/eller et tilskudd av kalk. to bring the pH value to the aforementioned value of no more than 1.5, as the formation of silicic acid then takes place by adding ay et jQrd--a,lkali; metal silicate < which then precipitates the aforementioned contaminants while forming the aforementioned solid silicate residue when the pH value is kept between 1.5 and 4.5. This can be done by using a sufficiently basic silicate and/or an addition of lime.
I andre tilfeller kan man benytte et silikat av jord-alkalimetall, særlig Ca alene, idet slike silikater ved en pH-verdi mellom 1,5 og 4,5 stadig oppløser seg i tilstrekkelig grad og dermed gjør det mulig å felle ut ionene som skal fjernes/etter opp-løsningen av disse silikater. In other cases, you can use an alkaline earth metal silicate, especially Ca alone, as such silicates at a pH value between 1.5 and 4.5 constantly dissolve to a sufficient extent and thus make it possible to precipitate the ions that must removed/after the dissolution of these silicates.
Den virkelige mengde av oppløst kiselsyre i oppløsningen forblir stadig ytterst redusert, da silikatet, etterhvert som det oppløses, praktisk talt øyeblikkelig reagerer med jernet og eventuelle andre metallioner som skal fjernes, for å danne et fast silikatresiduum, når pH-verdien holdes mellom 1,5 og 4,5. The actual amount of dissolved silicic acid in the solution always remains extremely reduced, as the silicate, as it dissolves, reacts practically instantaneously with the iron and any other metal ions to be removed, to form a solid silicate residue, when the pH is kept between 1, 5 and 4.5.
De foretrukne grenser når det gjelder utfellingen i opp-løsningen ligger mellom 2,5 og 3. The preferred limits regarding the precipitation in the solution are between 2.5 and 3.
For å unngå et for stort overskudd av oppløst kiselsyre etter utfellingen er det av interesse ikke å overskride den støkiometriske mengde av tilsatt silikat i forhold til forurensningene som skal fjernes. In order to avoid an excessive excess of dissolved silicic acid after precipitation, it is of interest not to exceed the stoichiometric amount of added silicate in relation to the contaminants to be removed.
Fig. 1 viser mer konkret de forskjellige stadier av en spesiell utførelsesform for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendt på ekstraksjon av sink fra en oksydert sinkmalm. Fig. 1 shows more concretely the different stages of a particular embodiment of the method according to the invention applied to the extraction of zinc from an oxidized zinc ore.
Denne fremgangsmåte består i å underkaste malmen 1 et angrep med svovelsyre 2, betegnet "retur-syre", som vesentlig stammer fra en elektrolyse av sinksulfat for utfelling av sinkmetallet ved katoden. Selve elektrolysen er ikke anskueliggjort på tegningen. This method consists in subjecting the ore 1 to an attack with sulfuric acid 2, termed "return acid", which essentially originates from an electrolysis of zinc sulphate to precipitate the zinc metal at the cathode. The electrolysis itself is not shown in the drawing.
Det ovennevnte angrep er kjent og kan skje i ett eller flere trinn. I tilfelle av angrep i ett trinn, som vist på fig. 1, benytter man et overskudd av malm for å oppnå et angrep som ender med nøytralt medium. The above attack is known and can occur in one or more stages. In the case of a single stage attack, as shown in fig. 1, an excess of ore is used to achieve an attack that ends with a neutral medium.
Ved dekantering ved II separerer man en oppløsning 3 inneholdende sinksulfat, som etter en ikke vist rensefase blir sendt tilbake til den ovennevnte elektrolyse fra et residuum, i alminnelighet betegnet 'nøytralt residuum" 4, som har en konsentrasjon av f.eks. 200 - 400 g/l av faste stoffer, og som underkastes et syreangrep i varme ved en temperatur i alminnelighet mellom 85 og 95°C med mer konsentrert syre for vesentlig å oppløse sinkferrittene. Dette syreangrep på det nøytrale residuum kan skje i ett eller flere trinn i motstrøm. By decanting at II, a solution 3 containing zinc sulphate is separated, which after a purification phase not shown is sent back to the above-mentioned electrolysis from a residue, generally termed 'neutral residue' 4, which has a concentration of e.g. 200 - 400 g/l of solids, and which is subjected to an acid attack in heat at a temperature generally between 85 and 95°C with more concentrated acid to substantially dissolve the zinc ferrites.This acid attack on the neutral residue may occur in one or more stages in countercurrent .
På fig. 1 er der antydet et angrep i to trinn. Det består iIn fig. 1, a two-stage attack is implied there. It consists of
å angripe det nevnte nøytrale residuum 4 ved III med mer konsen- to attack the aforementioned neutral residue 4 at III with more concen-
trert syre 10 og et tilskudd av retur-syre 2, fraseparere en opp-løsning 5 blandet med oppløst jern^ved dekantering ved IV og underkaste den inntykkede del 6 et nytt angrep ved V, i alminnelighet mer surt enn i foregående trinn, med retur-syre 2 supplert med fersk, konsentrert svovelsyre 7, f.eks. på 98%. Reaksjonsproduktet blir så underkastet en filtrering ved VI. Filterkaken behandles med vaskevann 8, og der fås et fast residuum 9, rikt på bly og edle metaller som eventuelt forekommer i malmen 1. acid 10 and an addition of reflux acid 2, separate a solution 5 mixed with dissolved iron^by decantation at IV and subject the thickened portion 6 to a new attack at V, generally more acid than in the preceding step, with reflux -acid 2 supplemented with fresh, concentrated sulfuric acid 7, e.g. of 98%. The reaction product is then subjected to filtration at VI. The filter cake is treated with washing water 8, and a solid residue 9 is obtained, rich in lead and precious metals that may occur in the ore 1.
En del 10 av filtratet som danner den nevnte mer konsentrerte syre/ resirkuleres til angrepet ved III, mens en annen del 11 fortynnet med vaskevannet 8 og samtidig også oppløsningen 5 med en resulterende surhetsgrad av 5 - 250 g/lH2S04, fordelaktig 30'- 60 g/l H2S04 og fortrinnsvis 30-45 g/l H2S04 i henhold til oppfinnelsen underkastes en nøytralisering ved VII med en ny mengde 12 av oksydert sinkmalm, inntil der fås en pH-verdi som høyst er lik 1,5 og fortrinnsvis utgjør mellom 0,5 og 1,5. A part 10 of the filtrate forming the aforementioned more concentrated acid/ is recycled to the attack at III, while another part 11 diluted with the washing water 8 and at the same time also the solution 5 with a resulting acidity of 5 - 250 g/lH2S04, advantageously 30'- 60 g/l H2S04 and preferably 30-45 g/l H2S04 according to the invention is subjected to a neutralization at VII with a new quantity 12 of oxidized zinc ore, until a pH value is obtained which is at most equal to 1.5 and preferably amounts to between 0 .5 and 1.5.
Ved dekantering fraskiller man ved VIII et residuum 13, somDuring decantation, a residue 13 is separated at VIII, which
i betraktning av oppløseligheten av sinkferritter eventuelt til-føres angrepet på nøytrale residuer ved III. in consideration of the solubility of zinc ferrites, the attack on neutral residues is possibly added at III.
Oppløst silisium i form av kiselsyre blir i henhold til opp- . finnelsen dannet ved IX i~den sure oppløsning som dannes av den avgående (overløpende) fraksjon 14 fra den nevnte dekantering ved tilsetning av et tilstrekkelig basisk silikat 15, f.eks. et kalsiumsilikat, eventuelt i form av slagg, mens pH-verdien holdes på en verdi mellom 1,5 og 4,5 og fortrinnsvis av størrelsesorden 2,5 - 3, hvorved der felles ut et silikatresiduum inneholdende forurensningene, særlig jern. Dissolved silicon in the form of silicic acid is, according to up- . the invention formed at IX in the acidic solution formed by the outgoing (overflowing) fraction 14 from the aforementioned decantation by adding a sufficient basic silicate 15, e.g. a calcium silicate, possibly in the form of slag, while the pH value is kept at a value between 1.5 and 4.5 and preferably of the order of magnitude 2.5 - 3, whereby a silicate residue containing the contaminants, especially iron, is precipitated.
Ved å utføre denne utfelling i oksyderende miljø, f.eks. ved innføring av luft eller oksygen 16 og/eller eventuelt et oksydasjonsmiddel 17, £eks. Mn 0„, kan man også få utfelt Fe++ som måtte være tilstede i oppløsningen, etter oksydasjon til Fe By carrying out this precipitation in an oxidizing environment, e.g. by introducing air or oxygen 16 and/or possibly an oxidizing agent 17, e.g. Mn 0„, Fe++ can also be precipitated which may be present in the solution, after oxidation to Fe
Varigheten av angrepet ved IX er i alminnelighet 1-4 timer og avhenger vesentlig av tilstedeværelsen av Fe<++->ioner. The duration of the attack at IX is generally 1-4 hours and depends significantly on the presence of Fe<++> ions.
Det reaksjonsprodukt som dannes ved IX,underkastes en dekantering ved X. Den inntyknede del 18 blir så underkastet en filtrering ved XI, etterfulgt av en behandling med vaskevann 19. Overløpet 20 fra dekanteringen ved X såvel som det med vaskevann The reaction product formed at IX is subjected to a decantation at X. The thickened part 18 is then subjected to a filtration at XI, followed by a treatment with wash water 19. The overflow 20 from the decantation at X as well as that with wash water
19 fortynnede filtrat 21 forener seg igjen med oppløsningen 3, som etter en i og for seg kjent sluttrensning underkastes elektrolysen for ekstraksjonen av sink. 19 diluted filtrate 21 unites again with the solution 3, which, after a final purification known per se, is subjected to electrolysis for the extraction of zinc.
Dekanteringen ved X ville i mange tilfeller eventuelt kunne sløyfes, da konsentrasjonen av faststoff i alminnelighet er forholds-vis høy. Det reaksjonsprodukt som dannes ved X,ville da umiddelbart bli underkastet filtreringen ved XI. The decantation at X could in many cases possibly be omitted, as the concentration of solids is generally relatively high. The reaction product formed at X would then immediately be subjected to filtration at XI.
Filterkaken 22 som dannes ved XI, danner et fast silikat-residuum som praktisk talt inneholder alle forurensninger som skal fjernes fra sinksulfat-oppløsningen som skal underkastes elektrolysen, særlig jern, antimon, arsen, aluminium, tinn og germanium, som i alminnelighet forekommer i en sinkmalm. The filter cake 22 formed at XI forms a solid silicate residue which practically contains all impurities to be removed from the zinc sulphate solution to be subjected to the electrolysis, particularly iron, antimony, arsenic, aluminium, tin and germanium, which generally occur in a zinc ore.
Fig. 2 angår en variant av den utførelsesform som er anskueliggjort på fig. 1. Forskjellen ligger i at det ovenfor beskrevne angrep ved IX skjer uten forutgående fraskillelse av et residuum stammende fra en nøytralisering VII. Fig. 2 relates to a variant of the embodiment shown in fig. 1. The difference is that the above-described attack by IX takes place without prior separation of a residue originating from a neutralization VII.
I denne variant benytter man fordelaktig i det eneste trinn VII, IX et tilstrekkelig basisk silikat av et jord-alkalimetall, særlig kalsium, i form av en slagg, eller også en silikatholdig sinkmalm, eventuelt supplert med slagg, sinkoksyd og/eller kalk, slik at forurensningene blir utfelt under dannelse av et fast silikat-residuum, som så blir fraskilt på samme måte som i utfør-elsesf ormen på fig. 1. In this variant, a sufficiently basic silicate of an alkaline earth metal, particularly calcium, in the form of a slag, or also a silicate-containing zinc ore, optionally supplemented with slag, zinc oxide and/or lime, is advantageously used in the only stages VII, IX, as that the contaminants are precipitated to form a solid silicate residue, which is then separated in the same way as in the embodiment in fig. 1.
I det følgende vil der bli referert endel laboratorieforsøk, som har vært gjennomført for å bestemme de kjemiske arbeids-betingelser ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. In the following, reference will be made to a number of laboratory experiments which have been carried out to determine the chemical working conditions of the method according to the invention.
Eksempel 1Example 1
300 ml lutningsoppløsning inneholdende 10 g/l Fe, 150 g/l300 ml gradient solution containing 10 g/l Fe, 150 g/l
Zn og 5,4 g/l Mg ble tilsatt samtidig med 29 g slagg i en reaktor, inneholdende 100 ml av den samme lutningsoppløsning uten jern. Tilsetningen av reagensene ble avpasset for å vedlikeholde en pH-verdi 5 under reaksjonen. Reaksjonsblandingen ved 70-80°C Zn and 5.4 g/l Mg were added simultaneously with 29 g of slag in a reactor containing 100 ml of the same gradient solution without iron. The addition of the reagents was adjusted to maintain a pH value of 5 during the reaction. The reaction mixture at 70-80°C
ble omrørt med propell.was stirred with a propeller.
Den varme blanding ble filtrert under vakuum. FiltratetThe hot mixture was filtered under vacuum. The filtrate
hadde følgende sammensetning: 149,8 g/l Zn, 7 g/l Mg, 0,05 g/l Al og 0,7 g/l Fe. had the following composition: 149.8 g/l Zn, 7 g/l Mg, 0.05 g/l Al and 0.7 g/l Fe.
Eksempel 2Example 2
300 ml lutningsoppløsning inneholdende 10 g Fe, 150 g Zn300 ml gradient solution containing 10 g Fe, 150 g Zn
og 8,4 g Mg og spor av Cu ble tilsatt samtidig med 26 g slagg i en reaktor inneholdende 100 ml av den samme lutningsoppløsning fri for jern. and 8.4 g of Mg and traces of Cu were added simultaneously with 26 g of slag in a reactor containing 100 ml of the same leach solution free of iron.
Tilsetningen av reagenser ble regulert for å holde en pH-The addition of reagents was regulated to maintain a pH
verdi £.1,5 under reaksjonen, og blandingen ble holdt oksyderende ved innblåsning av luft. Det hele ble omrørt ved en temperatur av 70-80°C. value £.1.5 during the reaction, and the mixture was kept oxidizing by blowing in air. The whole thing was stirred at a temperature of 70-80°C.
Den varme oppløsning ble filtrert under vakuum. FiltratetThe hot solution was filtered under vacuum. The filtrate
hadde følgende sammensetning: 149,8 g/l Zn, 8,3 g/l Mg og 0,1 g/l Al. had the following composition: 149.8 g/l Zn, 8.3 g/l Mg and 0.1 g/l Al.
Eksempel 3Example 3
300 ml lutningsoppløsning inneholdende 10 g Fe, 150 g Zn og 11,4 g Mg ble tilsatt samtidig med 28 g slagg i en reaktor inneholdende 100 ml av lutningsoppløsningen fri for jern. Tilsetningen av reagensene ble regulert under overholdelse av en pH-verdi > 1,5 under reaksjonen. Man tilsatte en liten mengde organisk eller uorganisk oksydasjonsmiddel, og reaksjonsblandingen ble ved 70-80°C omrørt med propell. Den varme blanding ble filtrert under vakuum, 300 ml of leach solution containing 10 g of Fe, 150 g of Zn and 11.4 g of Mg was added simultaneously with 28 g of slag in a reactor containing 100 ml of the leach solution free of iron. The addition of the reagents was regulated while maintaining a pH value > 1.5 during the reaction. A small amount of organic or inorganic oxidizing agent was added, and the reaction mixture was stirred at 70-80°C with a propeller. The hot mixture was filtered under vacuum,
og filtratet hadde følgende sammensetning: 149,8 g/l Zn, 10,4 g/l Mg og 0,2 g/l Al. and the filtrate had the following composition: 149.8 g/l Zn, 10.4 g/l Mg and 0.2 g/l Al.
Disse tre eksempler gjør det mulig å trekke de følgende slutninger: These three examples make it possible to draw the following conclusions:
- praktisk talt alt jern, såvel to-verdig som tre-verdig,- practically all iron, both divalent and trivalent,
kan fjernes.can be removed.
- magnesiumkonsentrasjonen holdes under en viss grense.- the magnesium concentration is kept below a certain limit.
Et utførelseseksempel på fremgangsmåten ifølge oppfinnelsenAn embodiment of the method according to the invention
i industriell målestokk og med kontinuerlig drift på grunnlag av skjemaet på fig. 2 i kombinasjon med det på fig. 1, forløp som følger: on an industrial scale and with continuous operation on the basis of the diagram in fig. 2 in combination with that in fig. 1, proceeds as follows:
19,5 tonn/h røstet sinkmalm med følgende analyse:19.5 tonnes/h roasted zinc ore with the following analysis:
ble ved I bragt i kontakt med 79 m 3/h retur-syre 2 med en konsentrasjon av 176 g/l fc^SO^. was at I brought into contact with 79 m 3 /h return acid 2 with a concentration of 176 g/l fc^SO^.
Det inntykkede residuum ved II inneholdende sinkferritter og med en faststoffkonsentrasjon av 400 g/l tilføres syreangrepet ved III ved en temperatur av størrelsesorden 90-95°C og bringes her i kontakt med resirkulert syre 10, som utgjør hovedparten av filtratet fra filtreringen ved VI, og med et tilskudd av retur-syre 2, slik at der ved III fås en midlere aciditet av størrelses-orden 30 g/l. Det inntykkede residuum 6, som er befridd for endel av ferrittene, blir ved V påny behandlet med en mer sur oppløsning med en aciditet av 100-500 g/l, dannet av retur-syre 2 og et tilskudd 7 av fersk konsentrert svovelsyre på omtrent 98%. The thickened residue at II containing zinc ferrites and with a solids concentration of 400 g/l is fed to the acid attack at III at a temperature of the order of 90-95°C and is here brought into contact with recycled acid 10, which makes up the majority of the filtrate from the filtration at VI, and with an addition of return acid 2, so that at III an average acidity of the order of 30 g/l is obtained. The thickened residue 6, which has been partly freed from the ferrites, is again treated at V with a more acidic solution with an acidity of 100-500 g/l, formed from return acid 2 and an addition 7 of fresh concentrated sulfuric acid of approx. 98%.
Residuet 9 fra dette angrep er praktisk talt befridd forThe residue 9 from this attack is practically freed from
all sink, men inneholder alt bly og eventuelle edelmetaller som forekommer i de behandlede malmer. all zinc, but contains all lead and any precious metals occurring in the treated ores.
Den annen del 11 av filtratet, fortynnet med vaskevannet 8, tilføyes overløpsvæsken 5, slik at der fås en sur oppløsning inneholdende I^SO^i en mengde av størrelsesorden 30-4 0 g/l. The other part 11 of the filtrate, diluted with the washing water 8, is added to the overflow liquid 5, so that an acidic solution containing I^SO^i in an amount of the order of 30-40 g/l is obtained.
Denne oppløsning, som foruten sink inneholder en sterk konsentrasjon av oppløst jern og andre metaller som er skadelige for elektrolysen, blir så underkastet den enkle behandling ifølge oppfinnelsen for utfelling av dette jern og andre skadelige metaller, mens praktisk talt all sink holdes i oppløsning. Ifølge den annen variant som er anskueliggjort på fig. 2, tilføyer man denne oppløsning kalsiumsulfat 12, 15, mens man påser å holde pH-verdien mellom 1,5 og 4,5, om nødvendig ved tilsetning av andre basiske stoffer som kalk, og eventuelt et oksydasjonsmiddel 16; samt blåser inn oksydasjonsluft 17, noe som dessuten begunstiger av-dampningen og dermed den naturlige avkjøling av oppløsningen, så mengden av tilstedeværende oppløst CaSO. blir redusert. This solution, which besides zinc contains a strong concentration of dissolved iron and other metals which are harmful to the electrolysis, is then subjected to the simple treatment according to the invention for the precipitation of this iron and other harmful metals, while practically all the zinc is kept in solution. According to the second variant illustrated in fig. 2, calcium sulfate 12, 15 is added to this solution, while taking care to keep the pH value between 1.5 and 4.5, if necessary by adding other basic substances such as lime, and possibly an oxidizing agent 16; and also blows in oxidation air 17, which also favors the evaporation and thus the natural cooling of the solution, so the amount of dissolved CaSO present. is reduced.
Reaksjonen med felling av Fe +++ er meget rask og er praktisk talt avsluttet etter 1 time. Imidlertid har man interesse av å forlenge reaksjonstiden ved IX opp til omtrent 4 timer for å oksydere det Fe<++>som f.eks. kan forekomme som følge av nærvær av svovel i malmen og slaggen, idet oppoksydasjonen av Fe<++>til Fe<+++>er en relativt langsom prosess. Det påses at pH-verdien av den oppnådde oppløsning ved avslutningen av jernutfellingen ligger nær pH-verdien av oppløsningen fra den nøytrale lutning ved I, slik at den blir direkte anvendelig i den renseoperasjon den skal underkastes før elektrolysen. The reaction with precipitation of Fe +++ is very fast and is practically finished after 1 hour. However, there is an interest in extending the reaction time at IX up to approximately 4 hours in order to oxidize the Fe<++> which e.g. can occur as a result of the presence of sulfur in the ore and slag, as the oxidation of Fe<++> to Fe<+++> is a relatively slow process. It is ensured that the pH value of the solution obtained at the end of the iron precipitation is close to the pH value of the solution from the neutral gradient at I, so that it becomes directly usable in the cleaning operation to which it is to be subjected before the electrolysis.
Den relativt svake aciditet av størrelsesorden pH = 3 - 4The relatively weak acidity of the order of pH = 3 - 4
av oppløsningen som skal filtreres ved XI, gjør det mulig å anvende of the solution to be filtered at XI, makes it possible to use
mindre kostbare materialer enn i de kjente renseprosesser. Utbyttet av sinkekstraksjonen er av størrelsesorden 99,5%. less expensive materials than in the known cleaning processes. The yield of the zinc extraction is of the order of 99.5%.
Det ble fastslått at det oppnådde silikatresiduum er meget godt filtrerbart og tillater intens vask i motstrøm. It was determined that the silicate residue obtained is very well filterable and allows intensive washing in countercurrent.
Dette residuum utgjør et meget stabilt og ugiftig produktThis residue forms a very stable and non-toxic product
og har dessuten slike egenskaper at det i samsvar med oppfinnelsen kan benyttes som fyllmasse, aggregat i sementer og utgangsmateriale til fremstilling av bygningsmaterialer i blokkform. and also has such properties that, in accordance with the invention, it can be used as filler, aggregate in cement and starting material for the production of building materials in block form.
Dette residuum finner.en særlig interessant anvendelse i sementproduksjonen, siden det inneholder jern i en form som tillater lettvint håndtering i industriell målestokk. This residue finds a particularly interesting application in cement production, since it contains iron in a form that allows easy handling on an industrial scale.
Ennvidere gjør det forhold at dette produkt inneholder gips, særlig stammende fra nøytralisasjonen jned s.la,gg av svovelsyren i den sure oppløsning, kiselsyre, som for størstedelen stammer fra slaggen, men også delvis kan stamme fra den behandlede oppløsning, samt aluminiumoksyd, anvendelsen av produktet særlig nyttig i sementproduksjonen som tilsetning til utgangsmaterialene før disse innføres i ovnen,eller etter gjennomgangen i ovnen. Furthermore, the fact that this product contains gypsum, particularly originating from the neutralization jned s.la,gg of the sulfuric acid in the acidic solution, silicic acid, which for the most part originates from the slag, but can also partly originate from the treated solution, as well as aluminum oxide, makes the use of the product is particularly useful in cement production as an addition to the starting materials before they are introduced into the kiln, or after passing through the kiln.
Oppfinnelsen utstrekker seg således likeledes til det produkt som utgjøres av den tørkede eller ikke-tørkede filterkake som frem-kommer ved den beskrevne fremgangsmåte, såvel som til dens nyttige anvendelse, særlig i sementproduksjonen og selvsagt i enhver industri som kan utnytte et produkt som inneholder de nevnte bestanddeler. The invention thus also extends to the product which is made up of the dried or non-dried filter cake produced by the described method, as well as to its useful use, particularly in cement production and of course in any industry which can utilize a product containing the said components.
Sluttelig har det,som det fremgår av de ovenfor anførte laboratorieforsøk, vært konstatert at magnesiumkonsentrasjonen i oppløsningen som skal underkastes sinkelektrolysen,kan minskes, takket være den samtidige utfellelse med silikat-derivater og særlig jernsilikat. Finally, as can be seen from the above-mentioned laboratory experiments, it has been established that the magnesium concentration in the solution to be subjected to zinc electrolysis can be reduced, thanks to the simultaneous precipitation with silicate derivatives and especially iron silicate.
Som allerede påpekt ovenfor er konsentrasjonen av kiselsyreAs already pointed out above, the concentration of silicic acid
i miljøet alltid meget lav og er praktisk talt konstant under hele fellingsfasen. in the environment is always very low and is practically constant during the entire shedding phase.
I betraktning av den sterke reaktivitet av jord-alkalimetall-silikatene og særlig av slaggen, er det ikke nødvendig å drive reaksjonen under varierende tilstander med hensyn til pH og dermed arbeide diskontinuerlig. Den produserte kiselsyre blir straks utfelt av jernet og tar samtidig med seg andre metaller som er skadelige for den senere elektrolyse, som magnesium, likeledes som påpekt ovenfor. In view of the strong reactivity of the alkaline earth metal silicates and especially of the slag, it is not necessary to operate the reaction under varying conditions with regard to pH and thus work discontinuously. The silicic acid produced is immediately precipitated by the iron and at the same time takes with it other metals that are harmful to the later electrolysis, such as magnesium, also as pointed out above.
Det første nøytralisasjonstrinn opptil en pH-verdi av omtrent 1,5 kan fordelaktig finne sted ved hjelp av oksydert eller silikatisert sinkmalm, noe som øker verdien av fremgangsmåten ytterligere. The first neutralization step up to a pH value of about 1.5 can advantageously take place using oxidized or silicified zinc ore, which further increases the value of the process.
Benytter man sinkoksyd, blir dessuten mengden av endelig silikat-residuum betraktelig redusert. If zinc oxide is used, the amount of final silicate residue is also considerably reduced.
Forøvrig kan innføringen av sinksilikat på dette første trinn utgjøre et meget praktisk middel til å trekke ut sinken fra slike malmer som er vanskelige å behandle ved andre metoder spesielt bestemt for silikatholdige malmer. Incidentally, the introduction of zinc silicate at this first stage can constitute a very practical means of extracting the zinc from such ores which are difficult to process by other methods specifically designed for silicate-containing ores.
Således har det vært fastslått at reaksjonen til oppløsning av sinksilikatet, sålenge miljøets pH-verdi ikke overstiger 1,5, er rask og fullstendig, og det dannede residuum blir meget godt filtrerbart. Dette er ikke i alminnelighet tilfelle i oppløsninger med høyere pH-verdi. F.eks. vil eventuelt forekommende aluminium i oppløsningen ved en pH-verdi av størrelsesorden 3 ha tilbøyelig-het til å felle seg ut i form av kisel-aluminiumoksyd på overflaten av kornene av sinksilikat og hemme oppløsningen av dette. Man har således fastslått at det ikke er mulig i industriell målestokk å benytte en sinksilikatmalm istedenfor et silikat av jord-alkali-metaller for å bevirke utfelling av de metalliske forurensninger fra oppløsninger med en pH-verdi over 1,5 uten å minske reaksjons-hastigheten og sinkutbyttet betydelig. Thus, it has been determined that the reaction to dissolve the zinc silicate, as long as the pH value of the environment does not exceed 1.5, is fast and complete, and the residue formed is very easily filterable. This is not generally the case in solutions with a higher pH value. E.g. any aluminum present in the solution at a pH value of the order of magnitude 3 will have a tendency to precipitate in the form of silicon-aluminium oxide on the surface of the grains of zinc silicate and inhibit its dissolution. It has thus been determined that it is not possible on an industrial scale to use a zinc silicate ore instead of a silicate of alkaline earth metals to effect precipitation of the metallic contaminants from solutions with a pH value above 1.5 without reducing the reaction rate and the zinc yield significantly.
Dette problem melder seg ikke ved slagg med høyt innhold av kalsiumsilikat, takket være den store reaktivitet av dette silikat ved pH-verdier mellom 1,5 og 4,5. This problem does not occur with slag with a high content of calcium silicate, thanks to the high reactivity of this silicate at pH values between 1.5 and 4.5.
Sluttelig er det av interesse å bemerke at oppfinnelsen ikke er begrenset til rensning av sinksulfatoppløsninger stammende fra lutning av sinkmalmer eller til varianter av den beskrevne fremgangsmåte. Således vil også andre anvendelser innen hydrometallurgien kunne påtenkes for utfelning av skadelige forurensninger i form av et silikatresiduum,og det eventuelt ved andre varianter av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen enn dem som er beskrevet spesielt ovenfor. Finally, it is of interest to note that the invention is not limited to the purification of zinc sulphate solutions originating from the leaching of zinc ores or to variants of the described method. Thus, other applications in hydrometallurgy could also be envisaged for the precipitation of harmful pollutants in the form of a silicate residue, and possibly with other variants of the method according to the invention than those described in particular above.
Betingelsene med hensyn til surhetsgrad under utfellingen av silikatresiduet bør f.eks. tilpasses arten av de forurensninger som skal fjernes, og arten av det -metall som skal ekstraheres ved elektrolyse, eller den benyttede syre eller også eventuelt tilpasses en annen ekstraksjonsteknikk for å gi en mest mulig selektiv The conditions with regard to acidity during the precipitation of the silicate residue should e.g. adapted to the nature of the contaminants to be removed, and the nature of the metal to be extracted by electrolysis, or the acid used, or possibly adapted to another extraction technique to provide the most selective possible
separasjon.separation.
Visse faser av de varianter av fremgangsmåten som er anskueliggjort på tegningen,vil kunne oppdeles i to eller flere trinn. Certain phases of the variants of the method illustrated in the drawing can be divided into two or more steps.
Dette ville f.eks. være tilfelle for angrepet ved IX, hvor manThis would e.g. be the case for the attack at IX, where man
ville kunne ta sikte på, først vesentlig å danne kiselsyre ved tilsetning av basiske stoffer, som f.eks. tilstrekkelig basiske silikater,og fraseparere det basiske stoff som er ufullstendig angrepet på dette trinn, samt på et annet trinn å tilsette et overskudd av f.eks. slagg eller kalk i oksyderende miljø for å sikre maksimal utfelling av jernet. would be able to aim at, first significantly, forming silicic acid by adding basic substances, such as e.g. sufficiently basic silicates, and separating the basic substance which is incompletely attacked in this step, as well as in another step adding an excess of e.g. slag or lime in an oxidizing environment to ensure maximum precipitation of the iron.
Blant de fordeler fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen medførerAmong the advantages the method according to the invention entails
for visse konvensjonelle stadier som går forut for dem oppfinnelsen befatter seg med, f.eks. ved behandling av residuer som stammer fra lutning av sinkmalm, kan ennvidere nevnes en relativt betydelig rensning for SO^-ioner, noe som letter kontrollen med svovelsyren i prosessen som helhet og gjør det mulig å oppnå konsentrerte opp-løsninger, idet man drar fordel av den varme som produseres av den konsentrerte syre i fortynning og under angrepet. for certain conventional stages preceding those with which the invention is concerned, e.g. in the treatment of residues originating from the leaching of zinc ore, a relatively significant purification for SO^ ions can also be mentioned, which facilitates the control of the sulfuric acid in the process as a whole and makes it possible to obtain concentrated solutions, taking advantage of the heat produced by the concentrated acid in dilution and during the attack.
Som det fremgår av det foregående,er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremfor alt nyttig til rensning av oppløsninger som inneholder en viss mengde jern som skal fjernes. As can be seen from the foregoing, the method according to the invention is above all useful for cleaning solutions containing a certain amount of iron to be removed.
Oppfinnelsen er i virkeligheten basert på den erkjennelseThe invention is actually based on that realization
at jernet spiller en betydelig rolle i de kjemiske og utfellings-fenomener som inntrer i oppløsningen. Således blir utfellings-raekanismen helt anderledes ved fjernelse av silisium fra en silikatholdig sinkmalm ved oppløsning av denne i en oppløsning med pH-verdi under 1,5 og deretter utfelling av oppløst kiselsyre, idet denne oppløsnings pH-verdi bringes på en verdi over 1,5, mens der holdes en relativt høy temperatur. I dette tilfelle stivner kisel-syren ved polymerisasjon, mens man ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fremfor alt tar sikte på dannelse av jernsilikat, som ikke behøver høy temperatur. Det er særlig viktig å bemerke at man ' har fastslått det helt uforutsette forhold at der, når innholdet .av magnesium i oppløsningen som skal renses, overskrider en bestemt grense, skjer en partiell utfelling av magnesium sammen med det dannede jernsilikat. Dermed representerer tilstedeværelse av magnesium i kalken som benyttes til å bringe pH-verdien over 1,5, neppe noen ulempe. j Fordelaktig vil det i visse tilfeller ifølge oppfinnelsen that the iron plays a significant role in the chemical and precipitation phenomena that occur in the solution. Thus, the precipitation mechanism becomes completely different when silicon is removed from a silicate-containing zinc ore by dissolving this in a solution with a pH value below 1.5 and then precipitation of dissolved silicic acid, the pH value of this solution being brought to a value above 1. 5, while a relatively high temperature is maintained. In this case, the silicic acid hardens by polymerisation, while in the method according to the invention, one aims above all at the formation of iron silicate, which does not require a high temperature. It is particularly important to note that the completely unforeseen situation has been established that, when the magnesium content of the solution to be purified exceeds a certain limit, a partial precipitation of magnesium takes place together with the iron silicate formed. Thus, the presence of magnesium in the lime, which is used to bring the pH value above 1.5, hardly represents any disadvantage. j It will be advantageous in certain cases according to the invention
være nyttig å sette en viss mengde jernioner til den nevnte opp-løsning etterat dennes pH-verdi er bragt over 1,5, f.eks. hvis innholdet av silikat eller magnesium i malmen er relativt høyt, for å få en tilstrekkelig mengde jernsilikat som skal til for å få et godt filtrerbart og vaskbart residuum og en tilstrekkelig be useful to add a certain amount of iron ions to the aforementioned solution after its pH value has been brought above 1.5, e.g. if the content of silicate or magnesium in the ore is relatively high, in order to obtain a sufficient amount of iron silicate that is needed to obtain a good filterable and washable residue and a sufficient
nvedfelling av andre forurensninger som forekommer i oppløsningen. Den tilsatte mengde jern bør fortrinnsvis være stort sett støkio-metrisk i forhold til kiselsyre som løseso-ppp eller ex is tand til å kunne løses opp i oppløsningen. precipitation of other contaminants occurring in the solution. The added amount of iron should preferably be largely stoichiometric in relation to silicic acid as a solvent or ex ist to be able to dissolve in the solution.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LU77307A LU77307A1 (en) | 1977-05-09 | 1977-05-09 | |
BE187262A BE866554A (en) | 1977-05-09 | 1978-04-28 | HYDROMETALLURGIC TREATMENT PROCESS FOR THE REMOVAL OF IMPURITIES FROM A SOLUTION CONTAINING DISSOLVED METALS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO781608L true NO781608L (en) | 1978-11-10 |
Family
ID=25650735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO781608A NO781608L (en) | 1977-05-09 | 1978-05-08 | PROCEDURE FOR HYDROMETALLURGIC TREATMENT TO REMOVE POLLUTIONS FROM A SOLUTION CONTAINING DISSOLVED METALS |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5413416A (en) |
AR (1) | AR219748A1 (en) |
AU (1) | AU3591278A (en) |
BE (1) | BE866554A (en) |
BR (1) | BR7802920A (en) |
CA (1) | CA1115024A (en) |
DE (1) | DE2820059A1 (en) |
ES (1) | ES469620A1 (en) |
FI (1) | FI781443A (en) |
FR (1) | FR2390504A1 (en) |
GB (1) | GB1597784A (en) |
IE (1) | IE46818B1 (en) |
IT (1) | IT7823057A0 (en) |
NL (1) | NL7804962A (en) |
NO (1) | NO781608L (en) |
PL (1) | PL206693A1 (en) |
PT (1) | PT68014B (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ZA807812B (en) * | 1979-12-21 | 1981-12-30 | Stablex Ag | Treatment of hazardous waste |
NL8402035A (en) * | 1984-06-27 | 1986-01-16 | Rijksuniversiteit Utrecht P A | NEUTRALIZATION OF WASTE SULFURIC ACID USING OLIVIN. |
WO2014176188A1 (en) * | 2013-04-23 | 2014-10-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for treating and recycling hydraulic fracturing fluid |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR464038A (en) * | 1913-09-02 | 1914-03-11 | Shunjiro Araki | Process for preparing a solution of pure zinc sulphate using zinc ores |
GB274297A (en) * | 1926-08-23 | 1927-07-21 | Royale Hillman Stevens | Improvements in the removal of silica from zinc, copper and vanadium solutions |
-
1978
- 1978-04-28 BE BE187262A patent/BE866554A/en unknown
- 1978-05-05 IT IT7823057A patent/IT7823057A0/en unknown
- 1978-05-05 IE IE909/78A patent/IE46818B1/en unknown
- 1978-05-08 DE DE19782820059 patent/DE2820059A1/en not_active Withdrawn
- 1978-05-08 FR FR7813479A patent/FR2390504A1/en not_active Withdrawn
- 1978-05-08 PT PT6801478A patent/PT68014B/en unknown
- 1978-05-08 CA CA302,859A patent/CA1115024A/en not_active Expired
- 1978-05-08 NO NO781608A patent/NO781608L/en unknown
- 1978-05-08 FI FI781443A patent/FI781443A/en not_active Application Discontinuation
- 1978-05-09 BR BR7802920A patent/BR7802920A/en unknown
- 1978-05-09 AU AU35912/78A patent/AU3591278A/en active Pending
- 1978-05-09 ES ES469620A patent/ES469620A1/en not_active Expired
- 1978-05-09 GB GB18576/78A patent/GB1597784A/en not_active Expired
- 1978-05-09 NL NL7804962A patent/NL7804962A/en not_active Application Discontinuation
- 1978-05-09 JP JP5490878A patent/JPS5413416A/en active Pending
- 1978-05-09 AR AR27209878A patent/AR219748A1/en active
- 1978-05-10 PL PL20669378A patent/PL206693A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL206693A1 (en) | 1979-02-12 |
NL7804962A (en) | 1978-11-13 |
BE866554A (en) | 1978-08-14 |
IE46818B1 (en) | 1983-10-05 |
JPS5413416A (en) | 1979-01-31 |
IE780909L (en) | 1978-11-09 |
DE2820059A1 (en) | 1978-11-23 |
CA1115024A (en) | 1981-12-29 |
BR7802920A (en) | 1979-01-02 |
IT7823057A0 (en) | 1978-05-05 |
ES469620A1 (en) | 1979-10-01 |
PT68014B (en) | 1979-10-22 |
FR2390504A1 (en) | 1978-12-08 |
AU3591278A (en) | 1979-11-15 |
GB1597784A (en) | 1981-09-09 |
AR219748A1 (en) | 1980-09-15 |
PT68014A (en) | 1978-06-01 |
FI781443A (en) | 1978-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109110826B (en) | Production method of battery-grade nickel sulfate | |
Havlik et al. | Pressure leaching of EAF dust with sulphuric acid | |
CN108138258B (en) | Method for removing arsenic from arsenic-containing material | |
WO1994019501A1 (en) | Process for the treatment of electric arc furnace dust | |
CN107523694B (en) | A kind of method of Bellamya aeruginosa roasting enhanced leaching | |
JPS5817815B2 (en) | How to recover copper from copper-containing materials | |
CA2859035A1 (en) | Separation of iron from value metals in leaching of laterite ores | |
KR102460982B1 (en) | metal recovery from pyrite | |
RU2363654C2 (en) | Method for elemental sulphur recovery from waste of hydrometallurgical processes | |
US4054638A (en) | Process for treating residues from the electrolytic processing of zinc, by recovery of the metals therein | |
NO781608L (en) | PROCEDURE FOR HYDROMETALLURGIC TREATMENT TO REMOVE POLLUTIONS FROM A SOLUTION CONTAINING DISSOLVED METALS | |
CN116854132B (en) | Method for preparing high-quality sodium pyroantimonate by deep purification | |
CA2421722C (en) | Pressure leaching process for zinc recovery from sulphidic ore materials | |
CA1083830A (en) | Ion exchange treatment of zinc values | |
WO2005012582A1 (en) | Improved hydrometallurgical processing of manganese containing materials | |
EA031653B1 (en) | Method and process arrangement of separating indium and arsenic from each other | |
JP6616845B2 (en) | Iron-containing sludge treatment method and related equipment | |
US20110174113A1 (en) | Acid Recovery | |
AU2001287468A1 (en) | Pressure leaching process for zinc recovery from sulphidic ore materials | |
NO126490B (en) | ||
AU2009200702A1 (en) | Acid recovery | |
CA1200701A (en) | Dehalogenation of oxidic zinc-bearing materials | |
FR2463189A1 (en) | Sepn. of non:ferrous metals from zinc ore tailings - by selective sulphation and leaching, leaving an iron rich material used as pigment or for iron prodn. | |
AU2004260809B2 (en) | Improved hydrometallurgical processing of manganese containing materials | |
US2104076A (en) | Lead recovery |