Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10896
.pdf
[]
ПАТЕНТ "APWSIFICATION"
Дата проведения конвенции (США): 29 марта 1933 года.
419,507 Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 23 марта 1934 года. № 9215/34.
Завершено: ноябрь. 13, 1934.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Процесс производства кадмия.
Мы, Американская компания по плавке и рафинированию металлов, корпорация, должным образом
организованная и существующая в соответствии с законами штата Нью-Джерси, Соединенных Штатов
Америки, по адресу: 120, Бродвей, город, округ и штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим
заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении.
Данное изобретение относится к производству кадмия и, в частности, касается усовершенствованного
процесса извлечения и регенерации кадмия из пыли рукавных камер, дымовой пыли, продуктов сгорания в
печах, руд и аналогичных кадмийсодержащих материалов.
Предлагаемый процесс включает в себя сочетание следующих этапов: - исходное сырье, содержащее
источник кадмия, доведенное до желаемого физического состояния, подвергается соответствующей
обработке для превращения кадмия и других оснований в соответствующие сульфаты.
Затем сульфатированную массу подвергают соответствующей термической обработке, а полученные
прокаленные продукты тщательно промывают водой в количествах, достаточных для получения раствора
сульфата кадмия желаемой концентрации. Загрязняющие сульфаты других элементов осаждаются из
раствора в виде сульфидов, предпочтительно в процессе выщелачивания. После разделения нерастворимых
и осажденных примесей на раствор сульфата кадмия, последний подвергается обработке для удаления
мышьяка, поскольку этот элемент обычно присутствует в достаточном количестве, чтобы потребовалось его
удаление.
Это достигается путем соответствующего окисления железа (при дефиците этого элемента в растворе можно
добавить FeSO4), кипячения раствора и осаждения железа путем добавления карбоната кадмия в горячий
раствор. Мышьяк сопровождает выпавшее в осадок железо и вместе с ним удаляется из раствора. Затем
раствор сульфата кадмия подвергают электролизу в соответствующих ячейках, и кадмий извлекают на
катодах в виде чистого кадмия, который можно расплавить и использовать по назначению.
Если таллий присутствует в неочищенной пыли (ePrice 11-) или другом обработанном материале, он будет
сопровождать кадмий в сульфатном растворе 55 на протяжении всего процесса и, следовательно, будет
присутствовать в электролите. В таком случае электролиз осуществляется путем выращивания двух партий
катодов: первая партия содержит чистый кадмий, а вторая – оставшийся кадмий и весь таллий. Чистый
кадмий может быть извлечен из кадмий-таллиевых катодов путем растворения его в серной кислоте,
прокаливания полученных сульфатов, растворения прокаленных сульфатов в воде и осаждения кадмия в
виде карбоната кадмия путем добавления карбоната натрия к раствору.
Затем карбонат кадмия растворяют в отработанном электролите, возвращают в электролитические ячейки и
извлекают в виде чистого кадмия на катодах.
В качестве конкретного примера изобретение может быть реализовано следующим образом: неочищенная
пыль 75, содержащая, например, от 40% до 65% кадмия в окисленном состоянии и загрязненная различными
процентами других элементов, среди которых могут быть сурьма, мышьяк, висмут, медь, железо 80, свинец,
ртуть, селен, теллур, таллий и цинк, измельчается до состояния порошка, и мелкодисперсная пыль
обрабатывается серной кислотой (600 Боме) для превращения кадмия и других оснований 85 в их сульфаты.
Затем сульфатированную массу нагревают для удаления избытка кислоты и свободного мышьяка, а также
для разложения сульфатов меди, серебра и цинка. Этого можно достичь путем нагревания сульфатированной
массы в течение приблизительно четырех часов в печи, работающей при температуре от 6000 до 8000 °C.
Затем прокаленный материал можно перенести в мешалку и промыть водой в достаточном количестве для
образования раствора сульфата кадмия с удельной плотностью приблизительно от 1,5 до 1,6. Примеси, такие
как висмут, медь, ртуть, свинец, серебро, цинк и др., осаждаются из раствора сульфата кадмия путем
добавления к нему сульфида кадмия, как предложено в нашей спецификации.
№ 392374, предпочтительно на стадии перемешивания и выщелачивания. Двухчасового перемешивания
обычно достаточно для полного выщелачивания прокаленных фаз и осаждения растворенных примесей в
виде сульфидов из раствора сульфата кадмия.
Разделение нерастворимых и осажденных примесей из концентрированного раствора сульфата кадмия
осуществляется, например, путем фильтрации. Фильтрат (осадок) отправляется на свинцовый плавильный
завод или утилизируется иным способом, а раствор сульфата кадмия (фильтрат) затем подвергается
обработке для удаления мышьяка.
-Мышьяк удаляется из раствора сульфата кадмия путем добавления хлората натрия к раствору для
окисления присутствующего железа, как это также было предложено нами в Спецификации № 392374, после
чего в процессе настоящего изобретения раствор кипятят, и в горячий раствор вводят карбонат кадмия, в
результате чего железо осаждается в виде гидроксида железа(III), который уносит с собой мышьяк. В случае,
если содержание железа в фильтрате недостаточно для удаления всего мышьяка, в фильтрат вводят
достаточное количество сульфата железа, чтобы восполнить дефицит и обеспечить полное осаждение
мышьяка. Выпавшие в осадок железо и мышьяк удаляются фильтрацией и могут быть повторно использованы
для извлечения содержащегося в них кадмия, в то время как фильтрат, представляющий собой
концентрированный раствор сульфата кадмия с соответствующей удельной плотностью от 1,5 до 1,6,
соответствующим образом подвергается электролизу для осаждения кадмия.
Электролиз раствора сульфата кадмия может быть осуществлен в соответствующих электролитических
ячейках с использованием анодов из ферросилиция и катодов из кадмия, причем последние предварительно
нанесены на алюминиевые катоды и удалены с них. В электролит на основе сульфата кадмия добавляют
такие добавки, как диоксид марганца (или другие соединения, способные образовывать марганец в растворе),
предотвращающие осаждение свинца на катоде, и органические вещества, обеспечивающие гладкое
осаждение на катоде и способные создавать пену на поверхности электролита, тем самым предотвращая
выброс аэрозоля или тумана в атмосферу.
Как указывалось ранее, таллий, если он изначально присутствовал в очищенной неочищенной пыли, будет
сопровождать кадмий в процессе очистки и будет присутствовать в растворе сульфата кадмия, когда
последний будет готов к электролизу.
В таком случае электролитический процесс модифицируется путем выращивания двух партий катодов.
Первая партия будет содержать чистый кадмий, а вторая – оставшийся кадмий и весь таллий. Чистый кадмий
извлекается из кадмий-таллиевых катодов путем растворения его в серной кислоте (60 Боме) и нагревания
для удаления избытка кислоты. Затем прокаленные материалы растворяют в воде, а кадмий осаждают в виде
карбоната кадмия путем добавления в раствор карбоната натрия.
Затем карбонат кадмия растворяют в отработанном электролите и подвергают электролизу для получения
катодов из чистого кадмия. 75 Этот процесс в присутствии таллия является предметом нашей заявки №.
9216-/1-34, и в отношении него не делается никаких широких заявлений, за исключением случаев сочетания с
процессом настоящего изобретения.
Использование карбоната кадмия в качестве осадителя на этапе удаления мышьяка в соответствии с
настоящим изобретением представляет собой существенный шаг вперед, поскольку значительно повышается
концентрация кадмия в сульфатном растворе и исключается засорение оборудования. Например, если
гидроксид железа осаждается известью на этапе удаления мышьяка, то растворы кадмия-90 будут содержать
приблизительно 225 граммов кадмия на литр со средней удельной плотностью около 1,3–1,4. Используя
карбонат кадмия, можно получить растворы с молекулярной массой 95% от 300 до 350 грамм на литр и
удельной плотностью приблизительно от 1,5 до 1,6. Опять же, прежнее использование извести требовало
частой замены трубопроводов из-за их засорения сульфатом кальция. Использование карбоната кадмия
сделало такую замену ненужной.
Описав и установив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_419508.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=419508&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB419508A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (США): 29 марта 1933 года. 419,508 Дата подачи заявления (в Соединенном
Королевстве): 23 марта 1934 года. № 9216/34.
% принятых работ: ноябрь. 13, 1934.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Обработка сульфатных растворов таллия и кадмия.
Мы, компания AEBInicAN SmELTING AND REFINING COMPANY, должным образом организованная и
существующая в соответствии с законами штата Нью-Джерси, Соединенных Штатов Америки, по адресу: 120,
Бродвей, город, округ и штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к способу разделения и извлечения кадмия и таллия из растворов, в которых
эти металлы присутствуют в сульфатной форме.
Изобретение представляет собой электролитический процесс извлечения кадмия из растворов сульфата
кадмия и сульфата таллия без предварительного осаждения или удаления таллия. Среди прочих
особенностей изобретения, таллий первоначально осаждается из сульфатного раствора в виде
кадмий-таллиевых катодов, которые затем обрабатываются новым способом для разделения и извлечения
кадмия и таллия.
В соответствии с настоящим изобретением, раствор сульфата кадмия и сульфата таллия подвергают
электролизу, предпочтительно в присутствии подходящих добавок, для получения катодов из чистого кадмия.
Когда электролиз достигает заданной точки, катоды из чистого кадмия удаляются, а оставшийся кадмий и
весь таллий в электролите осаждаются в виде новых, или вторых, катодов. Затем кадмий-таллиевые катоды
растворяют в серной кислоте, прокаливают, а прокаленные образцы растворяют в воде. Затем кадмий
осаждается из раствора в виде карбоната кадмия, который может быть растворен в отработанном
электролите и подвергнут электролизу для получения катодов из чистого кадмия.
Затем раствор, содержащий таллий, подвергается соответствующей обработке для осаждения таллия в виде
сульфида таллия, который впоследствии растворяется в серной кислоте и соответствующим образом
обрабатывается для удаления следов загрязняющих веществ, таких как кадмий, свинец и цинк. Очищенный
раствор таллия затем подвергается электролизу для получения чистого чешуйчатого таллия, который может
быть расплавлен и отлит в слитки из чистого металла. [Цена 1/-] Цена 4 г
Хотя способ получения раствора сульфата кадмия и сульфата таллия не является частью настоящего
изобретения, поскольку очевидно, что такой раствор может быть получен различными способами, один из
способов получения такого раствора приводится в целях иллюстрации. Например, раствор сульфата кадмия и
сульфата таллия может быть получен путем обработки неочищенной кадмиевой пыли, содержащей таллий,
серной кислотой, прокаливания сульфатированной массы и выщелачивания прокаленных продуктов в
присутствии сульфида кадмия, что приводит к осаждению примесей, таких как серебро, висмут, медь, ртуть,
свинец, цинк и т. д., в виде сульфидов и получению кадмия и таллия в сульфатном растворе. Если мышьяк
присутствует, его можно удалить, добавив к раствору сульфат железа(II), окислив железо хлоратом натрия и
вызвав осаждение гидроксида железа(III), который уносит мышьяк с собой. Таким методом можно получить
концентрированный раствор сульфата кадмия и сульфата таллия с удельной плотностью от 1,5 до 1,6 и
использовать его в качестве источника раствора сульфата кадмия и таллия при осуществлении настоящего
изобретения. -8 Для более полного объяснения и иллюстрации настоящего изобретения, его преимуществ и
различных этапов процесса, внимание обращено на следующее описание одного из способов коммерческого
применения изобретения.
В данном варианте осуществления изобретения раствор сульфата кадмия и сульфата таллия, практически не
содержащий металлических примесей, может быть помещен в электролитическую ячейку и подвергнут
электролизу в присутствии подходящих добавок, таких как органические соединения, например,
хлебобулочные или жареные злаки и экстракты из них, которые предотвращают образование тумана с
поверхности электролита за счет образования соответствующей пены, и диоксид марганца (или другие
соединения, дающие марганец в растворе), который препятствует накоплению свинца на катодах.
419s,508 В результате кадмий осаждается в чистом виде на катодах, несмотря на то, что электролит содержит
значительное количество таллия. Электролиз предпочтительно продолжать до тех пор, пока таллий не
осадится на катоде, если электролиз будет продолжаться. Это произойдет, когда концентрация таллия в
электролите i0 приблизится к одной десятой от концентрации оставшегося кадмия. На этом этапе чистые
кадмиевые катоды могут быть удалены из ячеек, а оставшийся кадмий и весь таллий осаждены на второй
партии катодов путем продолжения электролиза.
Затем кадмий-таллиевые катоды можно растворить в серной кислоте (600 Боме), нагреть для удаления
избытка кислоты, а прокаленные образцы растворить в воде. Разделение кадмия и таллия осуществляется
путем добавления карбоната натрия в раствор, в результате чего образуется карбонат кадмия, который может
быть растворен в отработанном электролите и подвергнут электролизу для получения чистого катодного
кадмия.
Затем из раствора осаждают таллий, чего можно добиться добавлением к нему сульфида натрия. Затем
сульфид таллия растворяют в серной кислоте, раствор кипятят для удаления сероводорода, а следы
примесей, таких как кадмий, свинец и цинк, осаждают, подщелачивая раствор карбонатом натрия. Затем
раствор фильтруют, а фильтрат подкисляют серной кислотой, после чего его используют в качестве
электролита для электроосаждения таллия. Электролиз может проводиться в подходящей электролитической
ячейке с использованием ферросилициевых анодов и алюминиевых катодов.
Чистый таллий в виде чешуек осаждается на катодах, с которых его можно соскоблить и поместить под воду
для предотвращения окисления.
После получения достаточного количества таллия его можно прессовать и плавить в графитовых тиглях под
слоем щавелевой кислоты для предотвращения окисления, а затем отливать в слитки. Чистота таких брусков
составляет в среднем 99,9% и более.
Использование анодов из ферросилиция при электролизе раствора таллия представляет собой существенное
улучшение, поскольку весь таллий осаждается на катодах. При использовании других анодов, например,
свинцовых, значительная часть таллия (часто до половины от общего содержания таллия в электролите)
осаждается на анодах.
Следует отметить, что благодаря настоящему изобретению основная часть кадмия в растворах сульфата
кадмия-таллия, таких, какие обычно встречаются в коммерческой металлургической практике, может быть
извлечена электролитически в виде чистого кадмия без предварительного удаления таллия из раствора.
Изобретение также облегчает извлечение таллия за счет существенного уменьшения количества
обрабатываемого материала и обеспечивает простой и чистый процесс отделения таллия от кадмия в
концентрированном растворе. Эти и другие особенности делают настоящее изобретение весьма успешным и
коммерчески выгодным процессом.
Описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
предлагаем, соответствует действительности.
Соседние файлы в папке патенты