BE344840A - - Google Patents

Description

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  "PROCEDE DE   RECUPERATION   DES SELS DE ZINC" 
La présente invention a trait à la récupération des sels de zinc de lessives contenant du sulfate de zinc et du sulfate de sodium, telles que celles que l'on peut tirer, par exemple, des cendres de graviers contenant du zinc, en particulier des pyrites, ou au cours de la fabrication du lithopone. Jusqu'ici, on traite généralement les graviers contenant du cuivre et du zinc de telle sorte qu'après un premier grillage, ils sont soumis à un grillage chlorurant, après quoi le cuivre, ainsi rendu solu- ble, est précipité des lessives sous forme de cuivre cémenté, par cémentation avec du fer.

   On a jusqu'ici renoncé à récupérer les sels de zinc encore en présence dans les lessives, parce qu'on ne disposait pas de procédés satisfaisants à cet égard, tant au point de vue technique qu'au point de vue économique. 



   Or, des recherches approfondies ont permis de constater que l'on peut récupérer du sulfate de zinc pur, à haut rendement, de lessives contenant du sulfate de zinc et du sulfate de sodium, et qui ont été de préférence débarrassées au préalable d'autres 

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 constituants. 



   On a notamment constaté qu'il est possible de régler de telle sorte la concentration des lessives que lors du refroidis- sement, au lieu des sels doubles de sulfates de zinc et de sodium toujours obtenus jusqu'ici, on sépare du sulfate de zinc pur, tandis que le sulfate de sodium reste en solution. Il est par suite possible, ce qui n'était pas connu jusqu'isi, de séparer isolément le sulfate de zinc, pourvu qu'on veille à ce que la   quahtité   de sulfate de sodium en présence ne dépasse pas celle qui correspond à sa solubilité dans l'eau en présence de sulfate de zinc. D'une manière générale on a constaté que la teneur en sulfate de sodium, dans un Kg de lessive, ne doit, de préférence, pas dépasser 1/2   Mol.   



   Les lessives diluées,   c'est-à-dire   pauvres en sulfate de sodium peuvent être traitées de telle sorte,.conformément à l'in- vention, qu'on les concentre jusqu'à obtention de la concentra- tion, énumérée plus haut, du sulfate de sodium (par exemple 1/2   Mol.   de sulfate de sodium dans 1 Kg.de lessive) et qu'on les refroidit ensuite à des températures de congélation du sul- fate de zinc, c'est-à-dire au dessous de 15 . 



   Si l'on continue la concentration des lessives au delà de celle qui correspond à une teneur de 1/2   Mol.   de sulfate de sodium dans 1 Kg de lessive, il se sépare d'abord, lors d'un refroidissement modéré, un sel double de sulfate de zinc et de sodium, jusqu'à ce que la concentration voulue du sulfate de so- dium soit atteinte. La séparation du sel double s'effectue, ainsi qu'on l'a constaté, d'une manière optima à des températures variant entre 60  et 40 , et particulièrement à 50  environ. 



  Après séparation du sel double, on récupère par congélation les quantités principales de sulfate de zinc sous une forme exempte de sulfate de sodium. Ceci se fait de préférence par refroidis- sement à des; températures au dessous de 20 , et en particulier 

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 à la température de 10 . On a en effet constaté que c'est à envi- ron 10  que se trouve le maximum de solubilité du sulfate de so- dium en présence du sulfate de zinc. 



   Dans les deux cas de récupération du sulfate de zinc, on peut ramener dans le procédé les lessives-mètes, et dans le second cas, le sel double séparé. 



   Des recherches ultérieures ont permis de constater que l'on peut récupérer d'une manière particulièrement avantageuse le sul- fate de zinc des lessives contenant du sulfate de sodium et du sulfate de zinc, lorsqu'on mélange aux lessives de l'acide sulfu- rique, et qu'ensuite on sépare le sulfate de zinc par évaporation. 



  On procède par exemple de telle sorte que l'on ajoute à la lessive à peu près autant d'acide sulfurique qu'il en faut pour transfor- mer en bisulfate le sulfate de sodium en présence. On a trouvé qu'il était avantageux, dans ce procédé, d'employer un excès d'acide sulfurique, par exemple un   excès   dépassant 10 %, et de préférence un excès de 20 % environ. On peut employer, à cet effet, avec avantage, des lessives contenant de l'acide sulfurique, par exemple celles qui sont produites au cours de l"électrolyse du sulfate de zinc obtenu comme produit final par le présent procédé. 



   Le traitement d'une lessive contenant par litre, par exemple, environ 300 grammes de sulfate de zinc et environ 120 grammes de sulfate de sodium, permet, par addition de la quantité appropriée d'acide sulfurique et l'évaporation de la lessive sulfurique à environ 60 % du volume initial, de séparer à peu près la moitié du zinc en présence, sous forme de métal pur, ce zinc étant obtenu, selon cette méthode de travail, sous forme de monohydrate. Il faut éviter une évaporation poussée trop loin, parce que si l'on dépasse certaines limites, du sulfate de sodium se trouve séparé en même temps.

   La lessive-mère sulfurique peut avec avantage être ramenée dans le procédé, au cours du traitement de cendrée de pyrites conte- nant du zinc, ayant été soumises à un grillage chlorurant, par exemple de telle sorte que l'on introduit ces cendres dans l'opé- 

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 tion de décuivrage des lessives. 



   L'utilisation.de l'invention pour la récupération dé sels de zinc, en partant de cendres de pyrites contenant du zinc, se fait par exemple à la manière suivante : 
Les cendres avant subi un grillage chlorurant, à la manière usuelle, sont lessivées, et la lessive obtenue, contenant du chlorure de cuivre, du sulfate de zinc et du sulfate de sodium, après avoir été débarrassée du cuivre, et éventuellement d'autres substances en présence, par exemple du fer, est ensuite traitée conformément à l'invention. 



   La concentration des lessives obtenues d'abord par lavage des cendres ayant subi un grillage chlorurant, et débarrassées de leur'cuivre, correspond en pratique à leur faculté d'absorption pour le sel de Glauber, tandis que la teneur en sulfate de zinc est relativement faible. On procède en pratique de telle sorte que l'on élimine la masse principale de sel de Glauber par une congélation, de préférence effectuée à des températures aussi basses que possible, et qu'on emploie ensuite la solution pour le lavage   @   de charges ultérieures de cendres. Après avoir une fois encore séparé le cuivre et éliminé par congélation le sel de Glauber, on peut alors employer de nouveau la solution pour le lavage d'une charge de cendres fraîche.

   On continue de préférence ce mouvement cyclique de la lessive jusqu'à ce que cette dernière soit finalement presque saturée de sulfate de zinc, point qui est atteint, généralement, après trois à quatre répétitions de l'opé- ration. Ce mode de travail présente un grand avantage en ce sens que, par suite de son emploi, on fait l'économie de la concentration par évaporation de la solution diluée de sulfate de zinc. 



   La lessive, ainsi enrichie en sulfate de zinc, au cours du cycle d'opérations est alors de préférence débarrassée des impuretés qu'elle contient encore, par exemple de telle sorte que les traces de cuivre encore en présence sont séparées par cémentation à l'aide de zinc, et que les autres impuretés, telles que le fer et le 

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 cobalt, sont éliminées par les moyens usuels, par exemple la chaux et le chlorure de chaux. On traite ensuite, en employant les pro- cédés décrits plus haut, la solution de sulfate de zinc et de sul- fate de sodium que l'on obtient alors, de manière à en séparer le sulfate de zinc pur.

   Le procédé fournit (si l'on renonce au trai- tement des eaux de lavage) des rendements de 90   %   et plus du zinc contenu dans les cendres employées, tandis que les rendements en cuivre atteignent 96 à 98 % et les rendements en sel de Glauber, environ 95   %.   



   EXEMPLES :- 1 ) On lave une tonne de minerais de graviers ayant subi un grillage chlorurant (contenant 2.5 % de Cu et 2.5 % Zn) avec 1 m3 d'eau at de l'acide sulfurique dilué (le résidu est exempt de zinc et contient encore 0.06 % de Ou), après quoi on traite la lessive avec 100 à 150 Kgrs de cuivre de cémentation,dans le but de séparer le cuivre sous forme de chlorure de cuivre. On emploie la solution,décuivrée autant que possible, pour le lavage d'une nouvelle charge de cendres, et on procède à un nouveau dé- cuivrage de la solution.

   Après le second décuivrage, la solution s'est enrichie en sulfate de sodium dans une mesure telle que lors du refroidissement à environ 45  on sépare par cristallisation, dans 1 m3, environ 200 Kgrs de sel.de Glauber.   On   continue ensuite l'opération de lavage des cendres, de décuivrage et de congélation du sel de Glauber jusqu'à ce que la teneur en sulfate de zinc de la solution comporte environ 400 grammes au litre. Ensuite, on élimine les impuretés encore en présence, au moyen de poussière de zinc et de chaux, et on concentre la lessive purifiée, contenant environ 400 grammes de sulfate de zinc et 70 grammes de sulfate de sodium au litre, par évaporation jusqu'à ce que la teneur en sul- fate de sodium s'élève à environ 80 grammes au litre.

   Lors du re- froidissement à la température de 10  environ, il se sépare par cristallisation, par m3 de lessive, environ 160 Kgrs de vitriol de zinc pur. On ramène la lessive-mère dans la cristallisation du 

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 sel de Glauber, où l'excès de sel de Glauber est amené en congéla- tion à la température de -5 , de telle sorte   quon   obtient de nou- neau une solution contenant 400 gr. de sulfate de zinc et 70 gr. de sulfate de sodium. 



   2 ) On amène la lessive obtenue suivant l'exemple 1, enri- chie en sulfate de zinc et purifiée, à une concentration de 620 gr. de sulfate de zinc au litre. Par refroidissement à une température de 40 à 60 , on sépare 44 grammes de sulfate de sodium par litre, sous forme de 115 gr. de sel double de sulfate de sodium et de aine. Par refroidissement de la lessive-mère à une température de 10 , on obtient du sulfate de zinc pur, à raison de 230 Kgrs par mètre cube de lessive. Le sel double est ajouté à la cristallisa- tion du. sel de Glauber et séparé de cette manière ; la lessive-mère du sulfate de zinc est soumise à une évaporation ultérieure avec de la lessive fratche. 



   3 ) On brûle, jusqu'à concentration appropriée, des lessives tirées de cendres de graviers, et purifiées suivant ltexemple 1, et cela de telle sorte que ces lessives contiennent par litre 300 gr de sulfate de zinc et 120 gr de sulfate de sodium. On-ajoute, pour 1 m3 de cette lessive,environ 130 Kgrs d'acide sulfurique à 60    B,   et on fait évaporer jusqu'à ce que le volume soit d'environ 600 li- tres. Au cours de l'évaporation, il se sépare environ 165 Kgrs de sulfate de zinc sous forme de monohydrate. La lessive sulfurique est utilisée pour la réduction du chlorure de cuivre par le cuivre de cémentation. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1.- Procédé de récupération des sels de zinc des lessives contenant du sulfate de zinc et du sulfate de sodium, caractérisé en ce que les lessives sont amenées à des concentrations telles du sulfate de sodium que, lors de leur refroidissement, le sulfate de sodium reste en solution, par exemple de telle sorte que la teneur en sulfate de sodium ne dépassé pas 1/2 Mol. par Kg. de lessive, <Desc/Clms Page number 7> après quoi on peut récupérer le sulfate de zinc par congélation, c'est-à-dire par refroidissement à des températures inférieures à 20 , et de préférence d'environ 10 .

   2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des lessives contenant des concentrations élevées de sulfate de zinc sont d'abord débarrassées des quantités gênantes de sul- fate de sodium, par refroidissement modéré, par exemple à des tem- pératures de 40 à 60 , par séparation de sel double de sulfate de sodium et de zinc, après quoi on récupère le sulfate de zinc sous forme pure, par refroidissement à des températures de congélation.

   3.- Variante du procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'on mélange les lessives contenant du sulfate de zinc et du sulfate de sodium à de l'acide sulfurique, de préfé- rence en quantités un peu supérieures à celles qui sont nécessai- res à la transformation en bisulfate du sulfate de sodium en pré- sence, après quoi on sépare le sulfate de zinc sous forme de mono- hydrate, par évaporation,à une concentration appropriée.

   . 4.- Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des lessives, qui contiennent en prépondérance du sulfate de sodium, sont d'abord débarrassées par congélation de la masse prin- cipale de sulfate de sodium, et ensuite - le cas échéant après en- richissement préalable en sulfate de zinc - traitées à la manière indiquée aux revendications 1 et 2.

   6.- L'emploi du procédé suivant les revendications 1 à 4, au traitement de lessives récupérées par lavage de cendres de gra- viers ayant subi un grillage chlorurant, après élimination du cui- vre, et éventuellement des autres Impuretés, par exemple du fer.

   6. - Procédé suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les lessives obtenues par extraction des cendres ayant été soumises à un grillage chlorurant, et contenant en prépondérance du sulfate de sodium, sont débarrassées par congélation, après l'élimi- nation du cuivre, de la masse principale de sulfate de sodium, et <Desc/Clms Page number 8> sont ensuite employées pour le lavage de nouvelles quantités de cen- dres, cette opération étant répétée de préférence aussi souvent que c'est nécessaire pour que la lessive soit fortement saturée de sulfate de zinc.

   RESUME. EMI8.1

   Les lessives ion'. amenées il dos vtil.7.c?.'7.iblÛ..l.: ve.¯lEÔ du sulfate de sodium que, lors de leur refroidissement, le sulfate de sodium reste en solution, après quoi on ueut récupérer le sulfate de zinc p&r congélation, c'est-a-dire par refroidissement à des températures inférieures à 20 , et de préférence d'environ 10 .