Очистка цинковых растворов от примесей

Метод цементации позволяет удалить из цинковых сульфатных растворов следующие примеси: медь, кадмий, никель, кобальт, сурьму, мышьяк, ртуть и др. В качестве металла-цементатора при этом обычно используют цинковую пыль, получаемую либо распылением жидкого Цинка сжатым воздухом, либо конденсацией паров цинка. Во втором случае цинковая пыль имеет большую активность из-за более развитой поверхности. Применение ультразвука в производстве цинковой пыли позволяет получить путем распыления цинка тонкодисперсную пыль.

Имеются сведения об использовании гранулированного цинка для Цементации меди, кадмия и таллия. Приведены результаты исследования цементационной очистки цинковых растворов от меди и кадмия, а в работе - еще и от никеля цинковыми дроссовыми корольками, образующимися при плавке катодов. В одном из патентов цементацию примесей из цинковых растворов предлагают вести на кусках цинка, которые встряхивают для отделения от них цементного осадка. В отдельных случаях для цементации используют сплавы цинка с другими металлами. Так, для улучшения показателей цементации кобальта из цинковых растворов предлагают в металлическом цинке имен небольшое содержание мышьяка и свинца или 0,2% Sb и до 3% Рb или 0,6- 5,0% Fe.

Примеси, удаляемые из цинковых сульфатных растворов, можно классифицировать двумя методами: по их расположению в ряду напряжений и по характеру поляризационных явлений, сопровождающих их осаждение. По первому методу примеси можно разделить на металлы находящиеся правее водорода, и металлы, находящиеся левее водорода. По второму методу примеси можно разделить на следующие две группы: металлы, выделяющиеся с небольшой химической поляризацией (Ag, Hg, Cu, Cd) и металлы, выделяющиеся со значительной химической поляризацией (Со, Ni, Fe).

Фактор поляризации в большей мере определяет технологию цементационной очистки растворов от примесей, чем величины их стандартных потенциалов. И действительно, такие металлы, как серебро, ртуть, медь, кадмий, довольно легко удаляются из растворов цементацией при низких температурах (< 50°С), в то время как кобальт и никель удаляются до необходимой концентрации лишь при высоких температурах (> 70°С) в присутствии специальных добавок и большой длительности процесса. Это обстоятельство чаще всего и определяет разделение процесса очистки растворов на отдельные стадии. Так, на заводе "Оверпелт" (Бельгия) очистку растворов от примесей осуществляют в две стадии: сначала от меди и кадмия при 50-60°С, а затем - от кобальта с добавкой Sb2 03 при 90°С. Число стадий очистки растворов от примесей цементацией на различных заводах колеблется в пределах от одной до четырех.