12. Химические методы очистки сульфатных цинковых растворов.

Раствор очищают от кобальта осаждением С10Н6NО(ОН) пли ксантогенатом C2H5OCS2K/ Реагентами служат бета-нафтол и нитрит натрия. Эти реагенты образуют в растворе альфа-нитрозо-бета-нафтол, дающий нерастворимые соединения не только с ко-бальтом, но также с железом, медью и кадмием. Поэтому для уменьшения расхода реагентов операцию очистки раствора проводят после удаления из него других примесей.

Поскольку для осаждения кобальта важно присутствие диксантогената, для образова-ния которого необходимы окислители, то в промышленных условиях при осаждении кобальта из цинкового электролита, кроме большого избытка ксантогената, вводят ионы меди, перманганат или другие окислители.

Наиболее эффективный способ очистки раствора от хлора — осаждение его с помо-щью сернокислого серебра.

Ag2SO4 + 2NaCl = 2AgCl + Na2SO4.

Хлор осаждают в слабокислой среде. Так как очистка проходит до остаточного со-держания хлора 1—2 мг/л, то представляется возможным очищать только небольшую часть раствора и смешивать его с неочищенным раствором.

Очистка от фтора. Раствор загрязняется фтором при введении в цинкэлектролитное производство растворов от выщелачивания пылей свинцово-плавильных заводов, фьюминг-возгонов, окисленных свинцево-цинковых руд.

2HF + CaO = CaF2 + Н2О.

13. Теоретические основы и технология гидролитической очистки сульфатных цинковых растворов.

В понятие —гидролитическая» очистка входят методы очистки, основанные на гид-ролизе и осаждении примесей при повышении pH пульпы.

Гидролитическая очистка обычно совмещается с выщелачиванием огарка и протекает в процессе нейтрализации кислоты. Этим методом удаляются примеси, которые осаждаются из раствора при меньших значениях pH, чем для гидроокиси цинка.

Железо находится в кислом растворе в форме сульфата закиси FeSO4 и сульфата оки-си Fe2(SO4)3. Концентрация трехвалентного железа ввиду присутствия восстановителей в кислой пульпе всегда меньше, чем двухвалентного. Соединения железа гидрализуют по ре-акциям

FeSO4+2H2O=Fe(OH)2+H2SO4;

Fe2(SO4)3+6H2O=2Fe(OH)3+3H2SO4

Гидрат закиси железа быстро окисляется, при содержании в растворе свободного ки-слорода до гидрата окиси

4Fe (OH)2 + O2 + 2Н2О = 4Fe (OH)3.

В действительности в условиях выщелачивания огарка происходит осаждение основ-ных сульфатов железа, так как гидроокиси в чистом виде осаждаются лишь из очень разбав-ленных растворов. Двухвалентное железо в условиях нейтрального выщелачивания гидролизует в незначительной степени. Для полноты осаждения железа необходимо перевести его в окисную форму.

Окисление железа производится тремя методами, марганцевой рудой, кислородом воздуха и соединениями меди.

14. Теоретические основы очистки сульфатных цинковых растворов методом цемен-тации.

Цементационная система представляет собой короткозамкнутый гальванический эле-мент, состоящий из металла-цементатора и осажденного на его поверхности более положи-тельного металла; по аналогии с электролизом поверхность металла-цементатора можно на-звать анодными участками элемента, а поверхность осажденного метала - катодными; ЭДС цементационного элемента определяется природой металла-цементатора и осаждаемого ме-талла, а также активностью его ионов в растворе; значение ЭДС цементационного элемента равно разности бестоковых потенциалов осажденного металла и металла-цементатора.

Примеси, удаляемые из цинковых сульфатных растворов, можно классифицировать двумя методами по их расположению в ряду напряжений и по характеру поляризационных явлений, сопровождающих их осаждение. По первому методу примеси можно разделить на металлы находящиеся правее водорода (Ag,Hg, Си), и металлы, находящиеся левее водорода (Ni, Со, d). По второму методу примеси можно разделить на следующие две группы металлы, вьщеляющиеся с небольшой химической поляризацией (Ag, Hg Си, d и металлы, выделяющиеся со значительной химической поляризацией (Со, Ni, Fe). Фактор поляризации в большей мере определяет технологию цементационной очистки растворов от примесей, чем величины их стандартных потенциалов. И действительно, такие металлы, как серебро, ртуть, медь, кадмий, довольно легко удаляются из растворов цементацией при низких температурах (<50 С), в то время как кобальт и никель удаляются до необходимой концентрации лишь при высоких температурах (> 70°С)