161631. lajstromszámú szabadalom • Javított eljárás vas(III)-ionok formájában oldott vas eltávolítására vastartalmú oldatokból
161631 3 4 3,5 közötti, célszerűen 2,0 és 3,0 közötti érték, és kapott elegy oldott vas(ITI)-ion koncentrációja 1 g/l-nél kisebb érték legyen, és a zagy hőmérsékletét 65 és 95 °C közötti értéken tartjuk. A találmány tárgyát képező eljárás egyik kiviteli módja szerint az oldott vas(III)-ionokat tartalmazó oldatot egyenletes áramban vezetjük a reakciótérbe. Az áramlás sebességét a betáplált oldat vas(III)-ion koncentrációja és a reakcióedény térfogata szabja meg. Azt találtuk pl., hogy 25 g/l vas(III)-ion koncentrációjú oldatot 12—20 cm'Vperc sebességgel kell áramoltatnunk 3,7 liter hasznos befogadóképességű reakcióedénybe. A pH = 1,5—4,0 érték eléréséhez szükséges semlegesítőszer betáplálásának sebességét ismert módszerekkel szabályozzuk. Azt találtuk, hogy ha pl. a semlegesítőszert finoman eloszlatott szilárd anyagok vizes szuszpenziójaként adagoljuk be, az adagolást célszerűen adagoló szivattyúval, változtatható áramú osztó adagolóval vagy hasonló, a szuszpenziók áramlási sebességének szabályozására alkalmas berendezéssel végezhetjük. Eljárhatunk úgy is, hogy a semlegesítőszert száraz szilárd anyag formájában mérjük be, ekkor adagolószerkezetként csigás adagolót vagy hasonló berendezést alkalmazunk, és az adagolás sebességét a csiga sebességnek változtatásával szabályozzuk. A semlegesítőszer adagolási sebességét megfelelő műszerrel szabályozhatjuk. Az adagolási sebesség szabályozásához pl. olyan pH-mérővel vezérelt műszert használhatunk fel, amelynek elektródjai a reakcióelegybe merülnek, így az elegy pH-értékét állandóan a kívánt határok között tarthatjuk. A találmány szerinti eljárást nem kívánjuk a fent felsorolt példákra korlátozni. Az eljárást az említetteken kívül pl. úgy is végrehajthatjuk, hogy a semlegesítőszer adagolási sebességét állandó értéken tartjuk, és az oldott vas(III)-ionokat tartalmazó oldat áramlási sebességét szabályozzuk úgy, hogy az elegy pH-értéke 1,5—4,0, és az elegy vastartalma 5 g/l-nél kisebb érték legyen. Eljárhatunk úgy is, hogy a fenti feltételek betartása mellett mind a vastartalmú oldat, mind a semlegesítőszer áramlási sebességét változtatjuk. A reakcióedény típusa és szerkezete nem döntő jelentőségű. A reakcióedényt az anyagok gyors elegyedésének biztosítása érdekében megfelelő teljesítményű keverővel, és a kívánt hőmérséklet fenntartása céljából megfelelő fűtőberendezéssel kell felszerelni. A találmány szerinti eljárás során képződő zagyok megfelelő flokkuláns hatására könnyen kiflokkulálhatók. Vizsgálataink szerint 90,72 g/tonna szilárd anyag (0,2 lb/tonna szilárd anyag) mennyiségű nagy molekulasúlyú poliakrilamid-flokkuláns, pl. a kereskedelemben Separan M. G. L. néven kapható anyag felhasználásával megfelelő eredményt érhetünk el. A flokkulált zagy gyorsan ülepedik, és a leülepedett szilárd anyag jól szűrhető. Szulfátoldatok esetén azt tapasztaltuk, hogy a flokkulált zagy kezdeti ülepedési sebessége 6 cm/perc értéket is elérhet, és a szilárd anyag egyes esetekben 11,84 tonna száraz anyag m2 /nap (1,1 tonna száraz anyag/láb 2 /nap) sebességgel szűrhető. A csapadék fizikai tulajdonságai befolyásolják a szilárd anyag ülepedési sajátságait és szűrhetőségét. Azt tapasztaltuk, hogy ha az elegyet túl gyorsan keverjük, a csapadék szűrhetősége és ülepedési sajátságai kedvezőtlenül változnak. Kloridoldatok esetén kis mennyiségű szulfátadalék jelenlétében javulnak a csapadék ülepedési és szűrési sajátságai. A találmány szerinti eljárással kapott vastartalmú csapadékok kémiai összetétele az oldat fajtájától, a kicsapás pH-jától, a kicsapás hőmérsékletétől, és a felhasznált semlegesítőszer kémiai összetételétől függően változik. A találmány szerinti eljárást különösen előnyösen egy vagy két reakcióedény felhasználásával, folyamatos üzemben alkalmazzuk, kívánt esetben azonban az eljárást szakaszosan is végrehajthatjuk. A találmány szerinti eljárást különösen előnyösen használhatjuk fel a cink hidrometallur-. giai előállítása során. A cinkgyártás legszélesebb körben használt nyersanyaga a cinkszulfid-koncentrátumok pörkölésével előállított cinkoxidpörk. A kalcinált cinkkoncentrátumok kioldását kimerült elektrolitokkal az egyes gyártó üzemekben ugyan más és más eljárással végzik, ezek az eljárások azonban néhány közös jellemzővel rendelkeznek. Így pl. a kioldást gondosan szabályozott körülmények között úgy végzik, hogy a cink a lehető legnagyobb mértékben, és a pörkben levő vas a lehető legkisebb mértékben oldódjon. A pörk kioldását szakaszosan vagy folyamatosan, ellenáramban vagy egyenáramban, 40—100 °C-os hőmérsékleten végzik. A kioldási művelet után az oldhatatlan maradékot — az ún. cinküzemi maradékot — elválasztják az oldattól, majd az oldatot ismert módszerekkel tisztítják, végül a cinket elektrolitikus úton elkülönítik. A cinkszulfid-koncentrátumok pörkölése során a cink egy része a jelenlevő vassal reagál, és cinkferritet (ZnO.Fe203) képez. Az elektrolitikus cinküzemekben alkalmazott szokásos kioldási eljárások során a kioldás körülményeit úgy szabályozzák, hogy a vas lehetőleg csak kis mennyiségben oldódjon, ugyanis az oldott vas csak nehezen különíthető el a cinkszulfátoldatból. Ennek következtében a pörkből csak igen kevés cinkferritet oldanak ki, és a cinkferrit legnagyobb része az oldhatatlan maradékban marad. A fentiek miatt az elektrolitikus cinküzemekben a cinket a pörkből csak kb. 87—93%-os hozammal lehet elkülöníteni; ez a százalékhatár alapvetően a pörkölési lépésben keletkezett cinkferrit menynyiségétől függ. A találmány szerinti eljárás bevezetésével á pörköt és a cinküzemi maradékot új módszerrel kezelhetjük, azaz a cinkferritet is feloldhatjuk, és a kapott oldatot megfelelő mértékben tisztíthatjuk. Az oldott vas(III)-ionokat a találmány 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
