ПОЛУЧЕНИЕ ХЛОРИСТОГО ЦИНКА ИЗ ЦИНКСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

Кашковский В. И., Евдокименко А. Н., Матяш Л. П., Безуглый Ю. В., Институт биоорганической
химии и нефтехимии Национальной академии наук Украины, Киев, Украина
Оксененко Р. Г., Тронь Т. Ф., Завод «ІМПЕКС СПЛАВ», Белая Церковь, Киевская обл., Украина

В Украине накоплено огромное количество отходов различной природы и происхождения. Их квалифицированная переработка – перспективный путь кардинального улучшения экологической обстановки и расширения ресурсной базы.

Цинксодержащие отходы – источник получения хлористого цинка, широко применяемого в качестве осушающего, огнезащитного, антисептического средства, в производстве красителей, при очистке нефти, в производстве алюминия, в процессе пайки, в гальванических батареях и др.

Авторами разработан способ получения хлористого цинка из цинксодержащих отходов с содержанием цинка 71,6–88,8 мас. % (материал А) и 74–76 мас. % (материал В).

Процесс извлечения хлористого цинка включает подготовку цинксодержащих отходов (удаление инородных механических примесей и металлического цинка из порошкообразной массы), введение технической соляной кислоты и перемешивание порошкообразной массы в течение определенного времени, очистку от железа, отстаивание, декантацию или фильтрацию, получение сухого продукта.

1. От эффективности удаления металлического цинка зависит количество водорода, выделяемого при смешивании порошкообразной массы с соляной кислотой. В лабораторных условиях фракционирование проводили на ситах 0,63–1,0 мм. Для материала А остаток на ситах составлял 1,37 % (по трем определениям), для материала В — 13,93 %. Процесс исследован и без фракционирования.

2. Перемешивание порошкообразной массы с 30%-ной технической соляной кислотой — основная стадия, которая определяет эффективность процесса.

В результате реакции

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

выделяется значительное количество тепла и водорода. Кроме того, происходит реакция растворения оксида цинка:

ZnО + 2HCl → ZnCl₂ + H₂О.

Для материала А выделение водорода более выражено. По-видимому, в этом материале металлический цинк находится в мелкодисперсном состоянии. Процесс выделения водорода интенсивно протекает в течение нескольких минут после добавления кислоты, затем замедляется и прекращается. В начале перемешивания температура быстро растет, затем снижается до комнатной. Из-за значительного тепловыделения возможно спекание твердой массы с образованием цельного коржа, что затрудняет процесс перемешивания и растворения. Процесс извлечения цинка из исходных материалов продолжается 7–10 ч.

Хлористый цинк, полученный из материала А, содержит от 1 050 до 1 350 мг/л железа.

3. Для очистки раствора от соединений железа в него добавляют хлорную известь и перемешивают в течение 0,5 ч.

4. Эффективность отстаивания зависит от исходного материала и наличия стадии удаления железа. Время отстаивания определяется визуально по прозрачности осветленного слоя жидкости.

5. Оптимальный вариант — стадия фильтрования, позволяющая, в отличие от декантации, более полно разделить твердую и жидкую фазы.

6. Сухой твердый хлористый цинк получают упариванием раствора в роторном вакуумном испарителе. Емкость с раствором при остаточном давлении 25–30 мм рт. ст. вращается в воздухе, нагретом до температуры 150–160 °С (воздушная баня), или в силиконовом масле при той же температуре (масляная баня).

После полного упаривания порошок выгружают из емкости и, соблюдая меры предосторожности, ограничивающие время контакта хлористого цинка с влагой воздуха, используют по назначению.

На основании полученных данных разработан лабораторный технологический регламент получения хлористого цинка из материала А.

При оптимальных условиях проведения всех стадий процесса выход товарного хлористого цинка, соответствующего ГОСТ 7345-78, составляет 78,3 мас. %.

ZINC CHLORIDE RECOVERY FROM ZINC-CONTAINING WASTE

Kashkovskiy V. I., Yevdokymenko A. N., Matyash L. P., Besugliy Yu. V., Institute of Bioorganic Chemistry
and Petrochemistry, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
Oksenenco R. G., Tron T. F., Factory «IMPEX SPlAV», Bila Tserkva, Kyiv Oblast, Ukraine

The method for zinc chloride recovery from zinc-rich waste has been developed. Under the optimum process conditions, the output of zinc chloride is at 78.3 % (mass per cent). The laboratory procedure for zinc chloride recovery has been developed.

Главная страница

Сведения об авторах

Кашковский Владимир Ильич, канд. хим. наук, зав. отделом, Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины, ул. Мурманская, 1, Киев, 02094, Украина. Тел./факс (044) 559-20-71. E-mail
Евдокименко Александр Николаевич, вед. инженер, Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины, ул. Мурманская, 1, Киев, 02094, Украина. Тел. (044) 559-20-71
Матяш Любовь Петровна, вед. инженер, Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины, ул. Мурманская, 1, Киев, 02094, Украина. Тел. (044) 559-70-60
Безуглый Юрий Витальевич, канд. хим. наук, ст. науч. сотр., Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины, ул. Мурманская, 1, Киев, 02094, Украина. Тел. (044) 559-70-60
Оксененко Роман Геннадьевич, директор, Завод «ІМПЕКС СПЛАВ», бул. 50 лет Победы, 92, оф. 7, Белая Церковь, Киевская обл., 09100, Украина. Тел. (04463) 3-22-60
Тронь Тарас Федорович, зам. директора, Завод «ІМПЕКС СПЛАВ», бул. 50 лет Победы, 92, оф. 7, Белая Церковь, Киевская обл., 09100, Украина. Тел. (04463) 3-22-60

Последние изменения внесены 23.09.08