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" PROCEDE DE TRAITEMENT DE SOLUTIONS CONTENANT DU CHLORURE
DE ZINC"
Cette invention a pour objet un procédé pour le traitement de solutions contenant des chlorures de zinc en vue d'en extraire le zinc qu'elles contiennent sous forme de composés à base d'oxyde de zinc.
Ce procédé est particulièrement destiné au traitement des lessives résiduelles contenant du zinc qui sont obtenues dans les installations d'extraction du cuivre, mais il peut être appliqué avantageusement aux solutions de toutes autres origines contenant du zinc.
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Des efforts considérables ont été effec- tués en vue d'extraire le zinc des lessives résiduelles sus- mentionnées, mais, jusqu'à ce jour, ces efforts n'ont pas donné de résultats pouvant être considérés comme satisfai- sants à la fois d'un point de vue technique et d'un point de vue économique.
Dans un procédé proposé antérieurement, on précipite de l'hydrate de zinc par de la chaux ( par exemple par l'addition de lait de chaux ). La manière dont on avait jusqu'ici essayé d'effectuer cette précipitation ne permet- tait pas d'éviter qu'une certaine quantité du chlorure de zinc ne suive le zinc déjà précipité et ne forme des chlo- rures de zinc basiques qui sont insolubles dans l'eau.
Ces chlorures de zinc basiques peuvent toutefois être transformés par de la chaux en chauffant à l'ébullition et, de cette manière, on peut. obtenir un pro- duit pratiquement exempt de chlore. Ce procédé est long et exige un excès de chaux relativement grand, ce qui diminue la valeur du produit final. On a proposé d'effectuer la pré- cipitation par la chaux à des températures peu élevées, environ 0 C., en vue d'éviter la formation de chlorures de zinc basiques de cette manière, mais on obtient ainsi un précité boueux à l'état très finement divisé et qu'il est ' pratiquement impossible de filtrer ou de décanter en vue de le séparer de la liqueur mère. Par la:présente invention, il est rendu possible, d'une manière peu coûteuse et simple, de fabriquer un produit final riche en zinc et très pauvre en impuretés.
Une.caractéristique essentielle de l'in- vention réside dans le fait que la précipitation par la chauxst effectuée à l'aide d'une quantité de chaux inférieu-
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re à l'équivalent nécessaire et à une température si élevée,
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par exemple 30-Q 0., qu'il se forme un précjtié,elativement lord et facile à filtrer-.,
Comme on le sait, le sel commun employé dans le grillage chlorurant de minerais contient très fré- quemment, quoique pas toujours, un peu de chlorure de magnésium
Dans le procédé usuellement proposé pour effectuer la précipitation par la chaux ( avec un exès ou. en tous cas une quantité équivalente de chaux ), ce magné- sium se précipite avec le composé de zinc et le contamine.
Ceci est évité si la quantité de chaux ajoutée pour effec- tuer la précipitation est inférieure à la quantité équivalen- te, en ce sens que le magnésium est maintenu en solution et peut être éliminé facilement avec la liqueur mère:.. Quand la chaux est employée par défaut, on obtient en outre ce résul- tat qu'il ne se forme pas de grandes quantités de chlorures de chaux basiques- insolubles.Même s'il s'en précipite avec un léger manque de chaux, le zinc sera précipité complètement, parce qu'il se forme des chlorures basiques. La précipita- tion est préférablement effectuée à une température si élevée, par exemple 30-40 C., qu'il, se forme un précipité lourd et facile à filtrer.
Il en résulte qu'on peut séparer de la li- queur mère le précipité avec une facilité relativement gran- de, par filtration au décantation.
Lorsque laliqueur mère a été enlevée et remplacée en tout, ou en partie par de l'eau, il est possible de convertir les chlorures de zinc basiques par de la chaux.
Une conversion pratiquement complets demande toutefois.beau- coup de temps, et un excès de chaux, exige une température élevée et le plus souvent un traitement répétée mais une conversion complète n'est pas nécessaire et le présent procé-
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dé ne l'envisage pas. Le but visé n'est pas d'ajouter une telle quantité ou excès de chaux qu'il se forme un produit pratiquement exempt de chlore. Il est préférable de fabriquer un produit ne contenant guère ou pas d'excès de chaux et qui contienne, à titre. d'impureté, une quantité si grande de chlo- re que celui-ci puisse agir, pendant la concrétion ou Ici fusion ultérieure, de façon à expulser les chlorures métal- tiques facilement volatils comme le chlorure de cadmium.
Comme on le sait, le zinc eat précipité par la chaux sous forme d'hydrate de aine si la précipita- tion est effectuée aux températures ordinaires. Si la préci- pitation est effectuée à des températures élevées, ou si le précipité est ensuite chauffé à, par exemple, 70-80 C., l'hydrate de-zinc se dissocie et se convertit en oxyde, ce qui a comme résultat que le précipité occupe un volume beau- coup plus petit et devient facile à filtrer. Comme la réac- tion des.chlorures de zinc-basiques avec la chaux s'effectue d'autant plus rapidement que la tempéra,ture appliquée est plus élevée, on a trouvé avantageux d'effectuer cette réac- tion simultanément avec la conversion de l'hydrate de zinc en oxyde.
Il pourrait sembler avantageux de séparer du précipité tout le chlore soluble, par exemple sous forme de chlorure de calcium. On obtient ainsi un précipité qui, si on le sèche et le soumet ensuite à un commencement de fusion, s'émiette ou se pulvérise facilement et donne de grandes pertes par formation de poussières. Ceci ne se produit pas si de faibles quantités de solution de chlorure de cal- cium restentdans le précipité, parce que cette solution agit dans ce cas à la façon d'un agglomérant.
Les pertes peuvent ainsi être réduites à une valeur négligeable.
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lorsqu'on chauffe le.précipité en vue de chasser le chlore, le résultat dépend, dans une grande mesure de l'excès de chaux, parce qu'une précipitation effectuée avec un grand excès de chaux exige une température si élevée pour cette expulsion qu'il est difficile de l'obtenir dans un appareil-convenable. Par cantre, si le traitement est effectué avec un faible ou sans excès de chaux, le procédé peut facilement être réalisé à 1000-1200 C. par exemple; il se produit ainsi une concrétion de la masse, et le. chlore et le soufre susceptibles; d'être présentas peuvent être en-. levés complètement,, au à l'exception d'une fraction inoffen- sive..
En cequi concerne la valeur du produit de zinc pour le traitement complémentaire effectué en vue d'ob- tenir des produits de zinc pouvant être vendus dans le commer- oe, il est important que des corps étrangers, et en parti- culier le cadmium, ne soient pas présents. Or, si l'on tra- vaille avec un précipité. dont- la teneur en chlore est rela- tivement élevée, les corps étrangers .facilement volatils, et en particulier le cadmium, se volatiliseront sous forme de chlorure et pourront être recueillis, avec la quantité de chlorure de zinc distillée qui les accompagne,, dans des dis- positifs appropriés à ce but:
Le procédé précédemment, décrit rend possi- ble d'effectuer le traitement entier, tant, des solutiana que des précipités, dans des récipients ouverts et à la pression ordinaire.
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"PROCESS FOR TREATING SOLUTIONS CONTAINING CHLORIDE
OF ZINC "
This invention relates to a process for the treatment of solutions containing zinc chlorides with a view to extracting therefrom the zinc which they contain in the form of compounds based on zinc oxide.
This process is particularly intended for the treatment of residual lye containing zinc which are obtained in copper extraction installations, but it can be applied advantageously to solutions of all other origins containing zinc.
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Considerable efforts have been made to extract the zinc from the aforementioned residual liquors, but to date these efforts have not given results which can be considered as satisfactory at the same time. 'from a technical and an economic point of view.
In a previously proposed process, zinc hydrate is precipitated by lime (for example by the addition of milk of lime). The manner in which we had hitherto tried to effect this precipitation did not make it possible to prevent a certain quantity of the zinc chloride from following the zinc already precipitated and from forming basic zinc chlorides which are insoluble. in water.
These basic zinc chlorides can however be converted by lime by heating to the boil and in this way one can. obtain a product practically free of chlorine. This process is lengthy and requires a relatively large excess of lime, which lowers the value of the final product. It has been proposed to carry out the precipitation with lime at low temperatures, about 0 ° C., in order to avoid the formation of basic zinc chlorides in this way, but the above-mentioned muddy solution is thus obtained. very finely divided state and virtually impossible to filter or decant to separate from the mother liquor. By the present invention, it is made possible, in an inexpensive and simple manner, to produce a final product rich in zinc and very poor in impurities.
An essential feature of the invention lies in the fact that the precipitation by lime is carried out with the aid of a lower quantity of lime.
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re to the necessary equivalent and at such a high temperature,
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for example 30-Q 0., that it forms a precast, relatively lord and easy to filter-.,
As we know, the common salt used in the chlorinating roasting of ores contains very frequently, although not always, a little magnesium chloride.
In the process usually proposed for carrying out lime precipitation (with an excess or at least an equivalent quantity of lime), this magnesium precipitates with the zinc compound and contaminates it.
This is avoided if the amount of lime added to effect precipitation is less than the equivalent amount, in that the magnesium is kept in solution and can be easily removed with the mother liquor: .. When the lime is used by default, the further result is that no large quantities of insoluble basic lime chlorides are formed; even if it precipitates with a slight lack of lime, the zinc will be completely precipitated. , because basic chlorides are formed. The precipitation is preferably carried out at such a high temperature, for example 30-40 ° C., that a heavy and easily filtered precipitate forms.
As a result, the precipitate can be separated from the mother liquor with relatively great ease by decant filtration.
When the mother liquor has been removed and replaced in whole or in part with water, it is possible to convert the basic zinc chlorides with lime.
Substantially complete conversion, however, requires a great deal of time, and an excess of lime requires high temperature and most often repeated processing, but complete conversion is not necessary and the present procedure.
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dice does not consider it. The aim is not to add such a quantity or excess of lime that a product is formed which is practically free of chlorine. It is best to make a product that contains little or no excess lime and that contains, as such. of impurity, such a large quantity of chlorine that the latter can act, during the concretion or here subsequent fusion, so as to expel easily volatile metal chlorides such as cadmium chloride.
As is known, zinc is precipitated by lime in the form of groin hydrate if the precipitation is carried out at ordinary temperatures. If the precipitation is carried out at high temperatures, or if the precipitate is subsequently heated to, for example, 70-80 C., the zinc hydrate dissociates and is converted into an oxide, which results in the precipitate occupies a much smaller volume and becomes easy to filter. Since the reaction of the basic zinc chlorides with lime proceeds the faster the higher the temperature applied, it has been found advantageous to carry out this reaction simultaneously with the conversion of zinc hydrate to oxide.
It might seem advantageous to separate all the soluble chlorine from the precipitate, for example in the form of calcium chloride. A precipitate is thus obtained which, if it is dried and subsequently subjected to the onset of melting, crumbles or pulverizes easily and gives great losses by formation of dust. This does not happen if small amounts of the calcium chloride solution remain in the precipitate, because this solution in this case acts as a binder.
The losses can thus be reduced to a negligible value.
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when the precipitate is heated in order to drive off the chlorine, the result depends to a great extent on the excess of lime, because a precipitation effected with a large excess of lime requires such a high temperature for this expulsion that 'it's hard to get it in a decent device. By creel, if the treatment is carried out with little or without excess lime, the process can easily be carried out at 1000-1200 C. for example; there is thus a concretion of the mass, and the. chlorine and sulfur susceptible; to be presentas can be en-. completely lifted, with the exception of a harmless fraction ..
With regard to the value of the zinc product for the further treatment carried out in order to obtain zinc products which can be sold commercially, it is important that foreign bodies, and in particular cadmium, are not present. However, if we work with a precipitate. whose chlorine content is relatively high, easily volatile foreign bodies, and in particular cadmium, will volatilize in the form of chloride and can be collected, with the quantity of distilled zinc chloride which accompanies them, in appropriate devices for this purpose:
The process previously described makes it possible to carry out the entire treatment, both of the solutiana and of the precipitates, in open vessels and at ordinary pressure.