способ фильтрации промышленных продуктов цинкового производства

Формула изобретения

Способ фильтрации промышленных продуктов цинкового производства, включающий ввод глинозема в суспензию перед фильтрацией, получение фильтрата, набор осадка и его удаление, отличающийся тем, что после глинозема в суспензию вводят флокулянт, при этом массовое соотношение глинозема и флокулянта составляет 100: (3-20).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидрометаллургического производства цинка, в частности промпродуктов цинкового производства - цинковых, медных, свинцовых кеков и вельцокислов.

Известен способ подготовки к фильтрации промышленных пульп, получаемых непосредственно от выщелачивания цинксодержащих продуктов обжига (окислов, сульфатов) с предварительной подачей в пульпу полиакриламида в качестве флокулянта (см. Кузькин С.Ф., Небера С.И. Синтетические флокулянты в процессах обезвоживания, М., 1963, с.161-165).

Недостатком указанного способа является низкая скорость фильтрации, большой расход флокулянта и его высокая стоимость.

Известен способ фильтрации промышленных продуктов цинкового производства (см. патент РФ 2135260, кл. В 01 D 37/02, бюл. 24 от 27.08.99 г.), включающий введение перед фильтрацией в суспензию пыли от очистки газов печей обжига известняка в количестве 2-12% от веса твердого пульпы.

Недостатком указанного способа является высокий расход пыли до 12%, что приводит к разубоживанию промпродуктов по основному металлу и увеличивает затраты на их переработку.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким прототипом является способ фильтрации промышленных продуктов цинкового производства, включающий введение перед фильтрацией в суспензию глинозема, набор осадка и его последующее удаление (авт. свид. СССР 925369, кл. В 01 D 37/02, бюл. 17, 07.05.82 г.).

Недостатком известного способа является низкая скорость фильтрации пульпы и высокое содержание в фильтрате растворимого кремнезема.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является сокращение расходов на отстаивание и фильтруемость пульп цинкового производства и улучшение качества отфильтрованного раствора, используемого в дальнейшем гидрометаллургическом способе извлечения цинка, кадмия и индия.

Техническим результатом изобретения является повышение скорости фильтрации и снижение содержания растворимого кремнезема в фильтрате. Указанный результат достигается тем, что в способе фильтрации промышленных продуктов цинкового производства, включающем введение перед фильтрацией в суспензию вспомогательных веществ, набор осадка и его последующее удаление, в качестве вспомогательных веществ используют глинозем и флокулянт при массовом соотношении, равном 100:(3-20), при введении первоначально в суспензию глинозема, а затем флокулянта.

Способ осуществляется следующим образом.

В пульпу цинкового производства с рН 0,5-5,2 с содержанием твердого от 0,2 до 600 г/л первоначально вводят глинозем (размер частиц 80-100 мкм) в количестве 0,5-3% от содержания твердого в пульпе. Пульпу агитируют в реакторе в течение 15-30 мин, затем добавляют флокулянт (магнафлок 333, 351) в соотношении глинозем: флокулянт=100:(3-20) и агитируют до получения прозрачных отстоев в течение 5-10 мин. После этого суспензию направляют на фильтрацию. Набирают осадок, который убирают с поверхности фильтрации.

Предложенный способ испытан в промышленных условиях.

Испытания показали, что использование в качестве вспомогательных веществ глинозема и флокулянта при массовом соотношении, равном 100:(3-20), вводя первоначально в суспензию глинозем, а затем флокулянт позволяет повысить скорость фильтрации и снизить содержание растворимого кремнезема в фильтрате.

При введении в суспензию глинозема и флокулянта в соотношении более, чем 100: 3 увеличивается содержание растворимого кремнезема в фильтрате и снижается за счет этого фильтруемость пульп, а при введении вспомогательных веществ в соотношении менее 100:20 снижается скорость фильтрации пульпы за счет увеличения содержания в растворе флокулянта. Только дозировка в суспензию глинозема и флокулянта в соотношении, равном 100:(3-20), и при последовательном введении первоначально глинозема, а затем флокулянта позволяют получить максимальный эффект в повышении скорости фильтрации и снижении содержания в фильтрате растворимого кремнезема.

Проверку способа осуществляют следующим образом.

В пульпу цинкового кека с содержанием твердого 500 г/л и пульпу гидратно-свинцового кека (верхний слив сгустителя) с содержанием твердого 5 г/л вводили при перемешивании порошок глинозема (крупность 90 мкм) в количестве 0,2-3% от массы твердого пульпы. Затем пульпу агитировали в течение 15-30 мин, после агитации в пульпу задавали флокулянт магнафлок 333 в количестве 20-50 мг/л. После перемешивания в течение 5-10 мин пульпу фильтровали, на фильтре набирали осадок и его удаляли. Фильтрат, полученный из гидратно-свинцовых пульп, далее направлялся на получение индия экстракционным способом. Состав пульп цинкового кека был следующий: жидкая фаза, г/л: цинк - 120; железо - 0,1; медь - 1,2; кремнезем - 0,4, твердая фаза, %: цинк - 21,0; свинец - 2,1; железо - 28,6. Состав пульп гидратно-свинцового кека был следующий: жидкая фаза, г/л: железо - 23,1, медь - 4,2; цинк - 85; кремнезем - 0,92; твердая фаза, %: цинк - 14,5; свинец - 16,9; железо - 14,4.

В таблице приведены сравнительные данные проверки известного и предлагаемого способов фильтрации промышленных продуктов цинкового производства.

Как видно из полученных данных, при использовании предлагаемого способа увеличивается фильтруемость суспензии в 4-19,5 раз и снижается содержание кремнезема в фильтрате в 1,25-5,5 раз, что очень важно при направлении фильтратов на экстракционное извлечение индия, где в присутствии увеличенных содержаний кремнезема образуются труднорасслаиваемые эмульсии.