168159. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cink kinyerésére cinkferrit-tartalmú maradékokból
168159 . 3 4 FeO(OH), „Goethit" alakjában csapják ki, a másik eljárástípus szerint a vasat bázikus szulfát-komplexként jarozit alakjában, Me2 Fe 6 (S0 4 ) 4 (OH)i 2 -ahol Me jelentése Na-, K-, NH^-, Li+- vagy H 3 0 + -ion-csapják ki. Az igényelt eljárásnál a vas jarozit alakjában való kicsapásából indulunk ki. A kicsapás technológiája a cink-koncentrátum eredeti összetételétől függ, mimellett a cink-koncentrátumban levő ólom és ezüst mennyisége dönti el, hogy valamely üzem melyik gyakorlati utat választja. A cinkferritek oldásakor keletkező oldhatatlan végmaradék gyakorlatilag az eredeti cink-koncentrátumban levő összes ólom és ezüstmennyiséget tartalmazza, éppen ezért egyes gyárak számára nagy gazdasági jelentőséggel bír, hogy a találmány szerinti eljárás lehetővé teszi a végmaradékban levő alkotórészek kinyerését. Az ismert eljárások (vö. 304 601 sz. spanyol, 108 047 számú norvég és 570 13/65. sz. ausztrál szabadalmi leírás) szerint a cinkferritek és az elektrolitikus cink előállítása során keletkező egyéb maradékok feldolgozásakor kapott oldatokból a vasat 1,5 pH-értéken jarozit alakjában csapják ki. Ha a fent említett körülmények uralkodnak, úgy a leülepedési és szűrési folyamatok tekintetében könnyen problémák léphetnek fel. A nagy vaskoncentrációjú savas oldatok ipari feldolgozása során, fennáll az a veszély, hogy a jarozit kicsapásával együtt változó mennyiségű Fe(OH)3 is képződik, ami nehezen szűrhető. Másrészt a ferritek feloldásakor keletkező oldat savtartalmának 1,5 pH-ig történő csökkentéséhez az össz-szulfidpörk jelentős része szükséges, és ebben az oldatban a ferritek nem oldódnak. Ennek következtében a végmaradékban a cinkmennyiség jelentősen megnő, illetve az össz-cinkhozam lényegesen csökken. Az ipari megvalósítás során, azaz gyártásnál a végmaradék cinkvesztesége mindenekelőtt ott jelent gondot, ahol a felhasznált cink-koncentrátumban az ólom és ezüst mennyisége nem elegendő ahhoz, hogy ezek kinyerésére külön eljárási lépést iktassanak be, vagy pedig, amennyiben az ólom- az ezüst-tartalom a cink-koncentrátumban megfelelően nagy, azonban a költségek miatt megfelelő berendezések beszerzésére mód nincs, az ólom, ezüst és vas kinyerését egy munkafolyamatban végzik. Utóbbi esetben, mint ez például a 1948 411 sz. NSZK leírásból is kitűnik, a kilúgozási folyamatot 5-5,5 pH tartományban végzik. Ezen az elven működő berendezésekkel a vas nagy részét bázikus szulfát-komplex alakjában távolítják el, mimellett a végfázisban, kismennyiségű vasat hagynak, amelyet azután Fe(OH)3 alakjában távolítanak el. Ily módon az oldatot a szennyeződésektől, így As, Sb, Ge, stb., megszabadítják és a megfelelő ülepítést és a szilárd termékektől való megtisztítást követően a következő tisztítási szakaszba vezetik. Fenti megoldás szerint működő berendezéseknél a végmaradékban a cink-tartalom 10-15% között mozog, és az összes kioldott mennyiség, (a cink-koncentrátumban) 10% vas-tartalom esetén, általában nem emelkedik 90% fölé. A találmány szerinti eljárással fenti problémák kiküszöbölhetők és az eredmények lényegesen jobbak. A találmány értelmében eljárást dolgoztunk ki 5 cink kinyerésére cink-tartalmú maradékokból. Az eljárás során a cinkferrit-tartalmú maradékot kénsavval kilúgozzuk, a kilúgozás során keletkező maradékot ülepítéssel és/vagy szűréssel leválasztjuk, majd a leválasztás során kapott, cinkszulfát és a 10 cink kísérő féméit szulfát alakjában tartalmazó oldathoz a benne levő és a további eljárási lépések során keletkező Fe2+ -ionoknak legfeljebb az oldat forráspontján történő oxidálásához Mn02 -t vagy egyéb alkalmas oxidálószert és Na+ , K + - vagy 15 NH4 -ionokat tartalmazó oldatot adunk. Ezt követően az oldatot a pörkölés folyamán kapott cinkoxid-tartalmú termékekkel semlegesítjük és a kicsapódó bázikus vasszulfát-komplexet (jarozit) ülepítéssel és szűréssel leválasztjuk. 20 Az eljárás jellemző vonása, hogy vaskicsapási lépésben először a semlegesítést 10-100 g/l H2 S0 4 savasság eléréséig végezzük, és a kapott csapadék leválasztása után nyert szűrletet egy második vaskicsapási lépésben, valamely cinktartalmú sem-25 legesítőszerrel 2-10g/l H2 S0 4 savasság eléréséig semlegesítjük, majd ebből a második vaskicsapási lépésből az oldatban még visszamaradt és ugyancsak bázikus vasszulfát-komplex alakjában lecsapott vasat ülepítjük, majd a szilárd .csapadékot az első 30 vaskicsapási lépésbe visszavezetjük és az ülepített 1-3 g/l vasat tartalmazó oldatot a semleges kilúgozási lépésbe visszavezetjük. Az eljárás azon gyártás során alkalmazható, ahol a jarozitos-eljárást teljes terjedelmében megvaló-35 sírják. A találmányt az alábbi példa szerinti kiviteli mód kapcsán szemléltetjük, anélkül, hogy az eljárást erre korlátoznánk. A találmány értelmében ugyanis lehetőség van több közbenső lépés beikta-40 tására. A leíráshoz mellékelt folyamatábrából (1. ábra) kitűnik, hogy a szokásos eljárási lépéseken kívül, mint 1 savbehatás, 2 semleges kilúgozás és két lépésben (3 valamint 4) ellenáramban végzett savas 45 meleg kilúgozás további két lépést 5 és 6 iktatunk be, ahol a vasat bázikus vasszulfát-komplex alakjában kicsapjuk. Az 5 első vaskicsapási lépésben a 40—150 g/l H2 S0 4 savasságú és 10—50 g/l vas-tartalmú oldatot 50 -amelyet a 2 semleges kilúgozási lépésben keletkező maradéknak a 3 lépésben való savas meleg kilúgozásával kapunk - 7 szulfidpörkkel és a 6 második vaskicsapási lépésben keletkező 8 szilárd csapadékkal 10-100 g/l H2 S0 4 savasság eléréséig 55 semlegesítjük, majd az oldatban található vasionokat az oxidációt követően 9 semleges ionok jelenlétében 50-100 C° közötti hőmérsékleten bázikus vasszulfát-komplex alakjában kicsapjuk. A csapadék könnyen leválasztható mosható, szűrhető 50 továbbá 1-3% cinket tartalmaz. Az 5 első vaskicsapási lépésből származó szűrletet, illetve oldatot a 6 második vaskicsapási lépésbe vezetjük, ahol 7 szulfidpörkkel 2—10 g/l kénsavtartalomnak megfelelő savasságig tovább sem-65 legesítjük, miáltal a kiindulási oldat vastartalma 2
