Введение к работе
Актуальность темы. На предприятиях по обработке цветных металлов при плавке цинка и латуней образуются цинксодержащие пыле-возгоиы (ЦП), состоящие из оксида цинка с примесями углерода, соединений меди, железа и т.п. В цинковом и медеплавильном производствах происходит образование побочных продуктов, содержащих соединения цинка в виде оксида, сульфата, феррита.Это вельц-окись цинкового завода (ВО), цинковые пылевозгоны отражательной плавки (ЦПОП), конвертерные пылевозгоны (КП) производства меди. Данные пылевозгоны не могут быть переработаны по существующей технологии из-за присутствия сульфатов, хлоридов, фторидов.
В связи с уменьшением запасов традиционного сырья для производства цинка становится актуальной задача переработки вторичных цииксодержащих материалов. Поэтому возникла необходимость усовершенствования существующей технологии получения цинковых солей и пигментов и вовлечения в производство щшксодержащих пылевозгонов.
Целью работы явилось получение новых данных об условиях вза-имоденствня компонентов цииксодержащих пылевозгонов на основных стадиях гпдрометаллургической переработки на цинковые соли и пигменты.
В соответствии с поставленной целью необходимо было решить следующие основные задачи:
-
исследовать состав щшксодержащих пылевозгонов;
-
изучить стадию сернокислотного разложения пылевозгонов на основе теоретического и экспериментального исследования фазовых диаграмм растворимости водно-солевых систем и экспериментального определения технологических параметров процесса;
-
исследовать процесс очистки раствора сульфата цинка от примесей меди, кадмия и железа II;
-
исследовать процесс осаждения основного карбоната цинка из раствора сульфата и отмывки осадка от побочных продуктов реакции;
-
получить оксид, ортофосфат, ортоборат и стеарат цинка из основного карбоната цинка;
-
разработать технические рекомендации по переработке цинковых пылевозгонов на основной карбонат и оксид цинка.
Научная новизна.
-
Получены новые данные о химическом и фазовом составе цин-ксодержащих пылевозгонов предприятий цветной металлургии.
-
Получены экспериментальные данные по растворимости соли в системе сульфат металла - серная кислота - вода для сульфатов цинка, меди, кадмия, железа II и свинца в интервале концентраций серной кислоты 0-30% и температур 20-80 С. На основе экспериментальных данных составлены математические модели, связьшающие растворимость с температурой и концентрацией кислоты, рассчитаны величины максимальной растворимости сульфатов металлов.
-
Составлены эмпирические зависимости, связывающие рН, плотность н удельную электропроводность с температурой и концентрациями цинка и кислоты. Построены номограммы "плотность - удельная электропроводность" и изолинии рН растворов данной системы.
і. Определены факторы, оказывающие влияние на степень осаждения меди, кадмия и железа в процессе очистки сульфатных цинковых растворов от примесей.
-
Установлен состав продукта осаждения, определено влияние нормы осадителя, способа и температуры осаждения на степень осаждения основного карбоната цинка из раствора сульфата бикарбонатом аммония и карбонатом натрия, определено наличие примесей и их количество.
-
Определены условия получения оксида, фосфата, стеарата и ортобората цинка из основного карбоната.
Практическая ценность и реализация работы.
Установлены оптимальные параметры сернокислотной переработки цшіксодержащих пылевозгонов на основной карбонат цинка, определены условия получения оксида, фосфата, стеарата и ортобората цинка из основного карбоната, даны рекомендации по практическому использованию результатов исследований. Результаты исследований внедрены в производствах пигментного оксида и фосфата цинка в цехе ТИП Кировского завода ОЦМ и в лабораториях инженерного центра при ВятГТУ.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на XV Всесоюзной конференции по химической технологии неорганических веществ в Казани в 1991 году.
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 14 печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы, включающего 211 источников. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунка и 18 таблиц.
