Александр Васильевич Колесников – д.т.н., заведующий кафедрой аналитической и физической химии
454001, г. Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129
Alexander V. Kolesnikov – Dr. Sci. (Eng.), Head of the Department of analytical and physical chemistry
129 Bratiya Kashiriny Str., Chelyabinsk 454001
Егор Игоревич Агеенко – ст. преподаватель кафедры аналитической и физической химии
454001, г. Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129
Egor I. Ageenko – Senior Lecturer at the Department of analytical and physical chemistry
129 Bratiya Kashiriny Str., Chelyabinsk 454001
Статья посвящена исследованиям технологии цементационной очистки сульфатных цинковых растворов от примесей, отрицательно влияющих на электролиз цинка. Цель работы – поиск новых вариантов глубокой цементационной очистки растворов, позволяющих сократить расходы цинковой пыли и активирующих добавок (соединений сурьмы и меди) в технологическом процессе и улучшить качество очищенного раствора (снижением в нем содержаний кобальта, никеля, кадмия), подаваемого на электролиз цинка. Разработана новая технология цементационной очистки промышленных растворов, включающая следующие три стадии цементации примесей цинковой пылью: предварительная – очистка растворов от меди до концентрации 90–110 мг/л; первая – совместное осаждение меди, кадмия, кобальта, никеля с добавкой триоксида сурьмы; вторая – глубокая очистка растворов от всех оставшихся после 1-й стадии примесей. Эти стадии осуществлялись при следующих режимах: предварительное осаждение протекало при температуре t = 50 °С, продолжительности τ = 30 мин и расходе цинковой пыли m = 0,2÷0,4 г/л; 1-я стадия очистки – t = 80 °С, τ = 1 ч, m = 2÷3 г/л, дозировка по сурьме – 3–6 мг/л; 2-я стадия очистки – t = 75÷80 °С, τ = 1 ч, m = 2÷3 г/л, дозировка медного купороса по меди – 50 мг/л, по сурьме – 2–3 мг/л. Разработанный метод позволяет снизить содержание примесей в исходном растворе до необходимых пределов для электролиза высококачественного цинка марки SHG. При этом расход цинковой пыли на первую и вторую стадии цементации должен уменьшиться до 35 кг/т цинка.
The article focuses on researching the technology of cementation purification of zinc sulfate solutions from impurities that adversely affect the electrolysis of zinc. The purpose of this work is to explore new approaches for deep cementation purification of solutions, aimed at reducing the consumption of zinc dust and activating additives (antimony and copper compounds) in the technological process, while improving the quality of the purified solution by decreasing the content of cobalt, nickel, and cadmium in the solution supplied for zinc electrolysis. In this study, a new technology for the cementation purification of industrial solutions was developed, which includes the following stages of impurity removal using zinc dust: preliminary purification stage to remove copper to a concentration of 90–110 mg/L; co-precipitation of copper, cadmium, cobalt, and nickel with the addition of antimony trioxide; deep purification of the solutions from all impurities remaining after the first stage. The purification process was conducted under the following conditions: the preliminary deposition took place at a temperature of 50 °C, with a duration of 30 min and a zinc dust consumption of 0.2–0.4 g/L; the first purification stage occurred at a temperature of 80 °C, for a duration of 1 h, with a zinc dust consumption of 2–3 g/L, and an antimony dosage of 3–6 mg/L; the second purification stage was carried out at a temperature of 75–80 °C, for a duration of 1 h, with a zinc dust consumption of 2–3 g/L, and dosages of copper sulfate and antimony at 50 mg/L and 2–3 mg/L, respectively.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.