PL231506B1 - Sposób hydrometalurgicznej separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków oraz urządzenie do realizacji tego sposobu - Google Patents

Sposób hydrometalurgicznej separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków oraz urządzenie do realizacji tego sposobu

Info

Publication number
PL231506B1
PL231506B1 PL408584A PL40858414A PL231506B1 PL 231506 B1 PL231506 B1 PL 231506B1 PL 408584 A PL408584 A PL 408584A PL 40858414 A PL40858414 A PL 40858414A PL 231506 B1 PL231506 B1 PL 231506B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
compounds
iron
leaching
sludge
solid phase
Prior art date
Application number
PL408584A
Other languages
English (en)
Other versions
PL408584A1 (pl
Inventor
Andrzej STEFAŃSKI
Andrzej Stefański
Adam BĄCHÓR
Adam Bąchór
Jerzy Jan Siwek
Original Assignee
Zakl Hydrometalurgii Hydromet Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zakl Hydrometalurgii Hydromet Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia filed Critical Zakl Hydrometalurgii Hydromet Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority to PL408584A priority Critical patent/PL231506B1/pl
Priority to PCT/PL2015/050023 priority patent/WO2015194980A2/en
Publication of PL408584A1 publication Critical patent/PL408584A1/pl
Publication of PL231506B1 publication Critical patent/PL231506B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02—Working-up flue dust
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C22B3/12—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching in inorganic alkaline solutions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Ujawniono sposób hydrometalurgicznej separacji żelaza, i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków polegający na tym, że szlam poddaje się ługowaniu w zalkalizowanym roztworze, przy równoczesnym działaniu prądu zmiennego lub prądu stałego aż do osiągnięcia temperatury 40 - 45°C. Po czym korzystnie pod nieprzerwanym działaniem prądu zmiennego lub prądu stałego, otrzymany roztwór szlamu alkalizuje się do osiągnięcia pH w zakresie 11,5 - 14,0. Następnie rozdziela się fazę ciekłą od fazy stałej, a oddzieloną fazę stałą zakwasza się wodnym roztworem kwasu octowego oraz poddaje głębokiemu ługowaniu. Z kolei oddziela się fazę ciekłą od fazy stałej, a na koniec tak otrzymaną fazę stałą przemywa się alkalicznym roztworem do osiągnięcia pH 6,8 - 7,2. Odfiltrowuje się nadmiar wody uzyskując fazę stałą zawierającą żelazo, związki żelaza, krzemionkę oraz węgiel nadającą się do powtórnej obróbki termicznej. Przedmiotem wynalazku jest także ługownik zawierający otwarty żelazny zbiornik stanowiący obudowę ługownika (15), pompę wirnikową (14) wprowadzającą w ruch pulpę szlamową oraz baterię filtrów workowych (21) albo baterię dysków filtrujących.

Description

Opis wynalazku
DZIEDZINA TECHNIKI
Wynalazek dotyczy sposobu hydrometalurgicznej separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków i znajduje zastosowanie w szczególności przy oczyszczaniu lub przetwarzaniu szlamów i osadów pochodzenia wielkopiecowego i stalowniczego będących odpadami w hutnictwie. Korzystnie, w sposobie wykorzystuje się do ługowania lub/i alkalizacji prąd zmienny lub prąd stały.
Wynalazek dotyczy także ługownika będącego elementem układu urządzeń do realizacji powyższego sposobu.
STAN TECHNIKI
Szlam wielkopiecowy stanowi zawiesinę wodną najdrobniejszych frakcji pyłu wielkopiecowego. Jego uwodnienie przekracza 97%, a jego skład charakteryzuje się tym, że zawiera toksyczne związki. W dotychczasowej praktyce piecowej, szlam wielkopiecowy odpompowywany jest do osadników oczyszczających wodę w obiegu oczyszczalni gazu, a następnie po ewentualnym zagęszczeniu w odstojnikach lub filtrach jest przenoszony na hałdy, które przyczyniają się do zanieczyszczenia środowiska naturalnego, w tym szczególnie wód powierzchniowych i podskórnych.
Dotychczas stosowane metody radzenia sobie ze szlamem dotyczą głównie jego utylizacji. Na przykład z polskiego patentu nr 80509 wiadomo, że w celu utylizacji szlamu wielkopiecowego wlewa się do niego roztopiony żużel wielkopiecowy, przy czym stosunek żużla i szlamu w suchej masie wynosi odpowiednio około 100 : 2. Opisany w tym patencie sposób służy utylizacji szlamu wielkopiecowego, jednak nie umożliwia ekstrakcji i powtórnego wykorzystania metali zawartych w szlamie.
W stanie techniki znane są sposoby separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków w różnych układach oraz stosowane w tym celu urządzenia. Na przykład opis polskiego zgłoszenia patentowego nr P.231252 ujawnia urządzenie do odzysku ferromagnetycznych metali ze szlamów żelazodajnych, gdzie zastosowano magnetyczny bęben do odzysku metali. Rozwiązanie według wynalazku nie nadaje się jednak do zastosowań przemysłowych i niezbędne było opracowanie bardziej efektywnej metody odzyskiwania metali ze szlamów wielkopiecowych.
Z kolei w publikacji naukowej P. Ostrowska-Popielska et al. (P. Ostrowska-Popielska i A. Sorek, Prace IMŻ 4, 2013) opisuje sposób odzysku cynku ze szlamu konwektorowego przy wykorzystaniu procesów hydrometalurgicznych. Rozwiązanie to testowano w układach laboratoryjnych i niezbędne było opracowanie techniki odzysku innych metali na większą skalę.
Pomimo istnienia w stanie techniki sposobów separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków, wciąż poszukuje się bardziej efektywnych sposobów separacji. Szczególnie istotne - w kontekście ochrony środowiska naturalnego - jest opracowanie metod separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków z olbrzymich ilości szlamów i osadów pochodzenia wielkopiecowego i stalowniczego, które traktowane są jako odpad w przemyśle hutniczym. Postać fizykochemiczna tego odpadu nie pozwala na jego powtórne wykorzystanie jako wsadu do obróbki termicznej lub granulacji ze względu na wysoką zawartość w swym składzie metali nieżelaznych oraz ich związków, w tym w szczególności cynku o średniej zawartości mieszczącej się w przedziale od 6 do 10% oraz ze względu na to, że ma postać zolu o wysokiej zawartości wody, często powyżej 30%.
Rozwiązanie będące przedmiotem niniejszego wynalazku ma na celu uzyskanie efektywnej metody separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków mającej zastosowanie w szczególności do odzyskiwania tych pierwiastków i ich związków ze szlamów i osadów powstałych w wyniku procesów technologicznych w hutnictwie.
SZCZEGÓŁOWY OPIS WYNALAZKU
Przedmiotem wynalazku jest sposób hydrometalurgicznej separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków polegający na tym, że:
a) szlam poddaje się ługowaniu w zalkalizowanym roztworze o pH w zakresie 7,5-11,0 przy równoczesnym poddaniu działaniu prądu aż do osiągnięcia temperatury 40-45°C, następnie tak otrzymany roztwór szlamu alkalizuje się do osiągnięcia pH w zakresie 11,5-14,0, a następnie rozdziela się fazę ciekłą, zawierającą związki cynku oraz rozpuszczalne związki grupy metali tworzących związki kompleksowe, zwłaszcza związki glinu, cyny, germanu i galu, od fazy stałej zawierającej żelazo, związki żelaza, krzemionkę oraz węgiel; po czym
b) oddzieloną fazę stałą zakwasza się wodnym roztworem kwasu octowego do osiągnięcia pH roztworu w zakresie 4,5-5,0 oraz poddaje się głębokiemu ługowaniu, a następnie oddziela się
PL 231 506 B1 fazę ciekłą, zawierającą związki cynku, od fazy stałej zawierającej żelazo, związki żelaza, krzemionkę oraz węgiel; po czym
c) tak otrzymaną fazę stałą przemywa się alkalicznym roztworem do osiągnięcia pH 6,8-7,2, a następnie odfiltrowuje się nadmiar wody uzyskując fazę stałą zawierającą żelazo, związki żelaza, krzemionkę oraz węgiel nadającą się do powtórnej obróbki termicznej.
Aby pulpa szlamowa w procesie ługowania roztworem alkalicznym osiągnęła odpowiednią temperaturę, pulpę tę można podgrzewać lub wykorzystać podłączony prąd zmienny lub prąd stały o odpowiednim napięciu.
Korzystnie, gdy alkalizacja w etapie a) zachodzi, gdy roztwór poddaje się dodatkowo podgrzewaniu.
Korzystnie, gdy alkalizacja w etapie a) zachodzi, gdy roztwór poddaje się działaniu prądu zmiennego lub prądu stałego. Równie korzystnie, gdy wartość napięcia prądu zmiennego lub prądu stałego wynosi 2,5-70 V, a szczególnie korzystnie 2,5-4,5 V.
Korzystnie, gdy ługowanie szlamu poprzedza wstępna filtracja ze szlamu wody przemysłowej zawierającej rozpuszczalne związki grupy metali tworzących związki kompleksowe oraz związki wapnia i magnezu.
Korzystnie, gdy wodę przemysłową uzyskaną w procesie wstępnej filtracji umieszcza się w odstojniku, a następnie zadaje się zalkalizowanym roztworem zasady strącając rozpuszczalne związk i metali zwłaszcza związki wapnia i magnezu. Tak otrzymaną wodę przemysłową wykorzystuje się w procesie ługowania i/lub mycia.
Podczas ługowania, korzystnie pod działaniem prądu zmiennego lub prądu stałego, wzrasta temperatura roztworu. Następuje tworzenie się rozpuszczalnych związków metali nieżelaznych oraz rozkład zolu wody. Dodatkową alkalizację roztworu przeprowadza się w celu rozpuszczenia wodorotlenku cynku wytworzonego w roztworze. W wyniku oddzielenia fazy ciekłej od stałej, powstaje faza stała: za wierająca żelazo, związki żelaza, krzemionkę oraz węgiel o zawartości wody ok. 10%, bez obciążeń metali nieżelaznych, nadająca się do dalszej obróbki termicznej.
Korzystnie, gdy oddziela się fazę ciekłą od fazy stałej metodą podciśnieniową poprzez filtr stanowiący jednocześnie diafragmę między elektrodami.
Także korzystnie, gdy do alkalicznego ługowania szlamu stosuje się roztwór zalkalizowany zasadą NaOH albo KOH.
Równie korzystnie, gdy początkowe pH roztworu, w którym zachodzi ługowanie, ma wartość w zakresie 8,5-9,5.
Korzystnie, gdy proces oddzielenia fazy ciekłej od fazy stałej następuje po alkalizacji i odbywa się przy pH w zakresie 12,0-14,0.
W przypadku braku zastosowania prądu do oddzielania fazy ciekłej od fazy stałej tworzą się rozpuszczalne cynkany i gliniany przy równoczesnym wydzielaniu się wodoru. Proces ten jest kosztowniejszy i bardziej długotrwały.
Przedmiotem wynalazku jest także ługownik charakteryzujący się tym, że zawiera otwarty żelazny zbiornik stanowiący obudowę ługownika, pompę wirnikową wprowadzającą w ruch pulpę szlamową oraz baterię filtrów workowych albo baterię dysków filtrujących.
Korzystnie, gdy do obudowy ługownika podłączony jest prąd zmienny biegunem zerowym oraz odpowiednio do odizolowanej ruchomej tarczy dysku filtracyjnego lub do odizolowanej przenośnej baterii filtrów workowych podłączony jest prąd zmienny biegunem fazowym.
Równie korzystnie, gdy do obudowy ługownika podłączony jest prąd stały biegunem dodatnim oraz odpowiednio do odizolowanej ruchomej tarczy dysku filtracyjnego lub do odizolowanej przenośnej baterii filtrów workowych podłączony jest prąd stały biegunem ujemnym.
Korzystnie, gdy pojemność ługownika wynosi od 2 do 4 m3.
Korzystnie, gdy obudowa ługownika wyłożona jest trudnościeralnym materiałem perforowanym z otworami.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że separacja żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków metodą hydrometalurgiczną jest bardzo wydajnym procesem, który może być stosowany na dużą skalę w hutnictwie do zalegających hałd szlamowych. Zastosowanie rozwiązania według wynalazku przyczyni się do zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Zastosowanie sposobu według wynalazku pozwala na zmianę klasyfikacji odpadu, za jaki aktualnie uważany jest szlam hutniczy na surowiec wykorzystywany w dalszych procesach przemysłowych.
Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładach wykonania oraz na załączonym rysunku niebędącym jednak ograniczeniem zakresu zgłoszenia, na którym:
PL 231 506 Β1
Fig. 1 i 2 ilustrują schematycznie przebieg realizacji sposobu według wynalazku,
Fig. 3 ilustruje schemat konstrukcji ługownika w wersji z filtrami dyskowymi przedstawionego w przykładzie 1,
Fig. 4 ilustruje schemat konstrukcji elementu separacyjnego w postaci filtra dyskowego przedstawionego w przykładzie 1,
Fig. 5 ilustruje schemat konstrukcji ługownika w wersji z filtrami workowymi przedstawionego w przykładzie 2,
Fig. 6 ilustruje schemat konstrukcji elementu separacyjnego w postaci filtra workowego przedstawionego w przykładzie 2.
PRZYKŁADY WYKONANIA
Przykład 1
Sposób hydrometalurgicznej separacji żelaza i jego związków oraz metali nieżelaznych i ich związków przeprowadzano w sposób zilustrowany na schemacie blokowym stanowiącym fig. 1 oraz fig. 2. W realizacji sposobu według wynalazku wykorzystano prąd zmienny.
Wstępna filtracja wody przemysłowej ze szlamu oraz separacja związków wapnia i magnezu
Rozwodniony szlam Sz z oczyszczalni gazów doprowadza się w pierwszym etapie do separatora A celem wstępnego oddzielenia nadmiaru wody przemysłowej od szlamu Sz w postaci zolu. Następnie szlam Sz przenosi się mechanicznie do ługownika B. Wodę odprowadza przewodem 1 do odstojnika E, gdzie poddaje się ją alkalizacji zasadą NaOH 13. W wyniku alkalizacji strącają się głównie związki wapnia i magnezu. W wilgotnej masie trzykrotnie zmierzono zawartość związków wapnia i magnezu. Wyniki pomiarów przedstawia tabela 1.
Tabela 1. Strącanie związków wapnia i magnezu w wyniku alkalizacji
Próbka I Próbka II Próbka III
Ca [%] 35 31 38
Mg r %i 4,5 4,8 5
Związki wapnia i magnezu oddziela się od roztworu w wirówce G i odprowadza do dalszego przerobu linią 3. Zalkalizowany roztwór wodny o pH 8,5 zawraca się przewodem 2 do ługownika B.
Ługowanie zasadnicze
Następnie prowadzi się ługowanie zasadnicze w ługowniku B zawierającym filtry typu dyskowego (fig. 3). Proporcje wagowe wodnego roztworu do szlamu wynoszą 1:1, przy czym proporcje objętościowe stanowią stosunek 5:1. Roztwór szlamu wprowadza się w ruch za pomocą pompy 14 (fig. 3).
Prąd zmienny doprowadza się biegunem zerowym do uziemionej obudowy 15 oraz biegunem fazowym do odizolowanych elementów dysku 16. Ługowanie przeprowadzono pod działaniem prądu zmiennego o napięciu od 2,5 do 4,0 V. Przeprowadzono szereg prób, w których mierzono zależność przejścia Zn do roztworu od czasu przy napięciu 3,5 V, których wyniki przedstawiono w tabeli 2.
Tabela 2. Ługowanie zasadnicze - zależność zawartości Zn [%] w szlamie w trzech próbach od czasu fugowania przy temp. 40-45°C
Czas fmin.] 0 5 10 15 20 25 30 40
Próba 1 - Zn f%] 10 6,2 3,0 1,5 1,3 1,2 1,2 1,2
Próba 2 - Zn Γ %1 8,2 4,9 3,0 1,5 1,3 1,2 1,2 1,2
Próba 3 - Zn f %] 6,0 4,0 2,8 1,5 1,3 1,2 1,2 1,2
PL 231 506 Β1
Podczas ługowania nierozpuszczone metale nieżelazne i ich związki przechodzą do roztworu tworząc rozpuszczalne związki kompleksowe, a woda przechodzi z zolu w stan ciekły. Następnie roztwór alkalizuje się do pH w zakresie 11,5-14 doprowadzając stężony roztwór NaOH przewodem 5. Po czym następuje całkowite rozpuszczenie związków cynku.
Odfiltrowane związki przeprowadza się przewodem 4 do odstojnika F. Szlam Sz o zawartości 1-1,5% cynku odprowadza się do ługownika C w celu głębokiego oczyszczania.
Strącanie związków metali nieżelaznych z elektrolitu i krystalizacja hydratu soli glauberskiej
W odstojniku F rozpuszczone związki metali nieżelaznych doprowadzonych przewodem 4 zakwasza się roztworem kwasu siarkowego doprowadzonym przewodem 7 przy temperaturze 40°C do poziomu pH w zakresie 7,5-8,0. W efekcie wydzielają się głównie galaretowate związki cynku i glinu, które oddzielono wirówką G i odprowadzono linią 6 do oddzielnego przerobu. Roztwór pozostałego elektrolitu odprowadzono przewodem 8 do odstojnika H i zakwaszono roztworem kwasu siarkowego doprowadzonym przewodem 7 do całkowitego zobojętnienia, tj. uzyskania pH ok. 7,0. Następnie obniża się temperaturę poniżej 30°C, w wyniku czego powstaje skrystalizowany hydrat soli, który następnie się osusza. Wodę odprowadza się przewodem 9 do ponownego wykorzystania, na przykład do rozcieńczania kwasów lub rozpuszczania zasad.
Głębokie oczyszczanie szlamu żelaza kwasem octowym
W ługowniku C szlam Sz zakwasza się wodnym roztworem kwasu octowego doprowadzonym przewodem 10 w celu utrzymania pH roztworu w zakresie 4,5-5,0, co powoduje wymywanie związków cynku. Zależność wymywania związków cynku od czasu filtracji przedstawiono w tabeli 3.
Tabela 3. Głębokie ługownie - zależność zawartości Zn [%] w szlamie od czasu filtracji
Czas ługowania |min.J 0 1 2 3 4 5 6 8 10 15 20
Zaw. Zn [%] czas filtracji 1 min. 1,2 0,8 0,6 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35
Zaw. Zn [%] czas filtracji 3 min. 1,2 0,8 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
Elektrolit powstałych octanów odprowadzano przewodem 11. Odfiltrowany szlam żelaza przełożono do ługownika D.
Mycie i zobojętnianie szlamu żelaza wraz z intensywnym osuszaniem
W ługowniku D przewodem 2 doprowadza się NaOH i przewodem 9 doprowadza się wodę aż do osiągnięcia pH 7,0, po czym taki roztwór odfiltrowuje się i odprowadza linią 11. Natomiast odfiltrowany szlam żelaza odprowadza się linią 12 do powtórnej przeróbki termicznej.
Ługowniki B, C, i D przedstawione na fig. 1 i 2 są tej samej konstrukcji z tym, że tylko ługownik B jest podłączony do prądu zmiennego. Ługowniki są połączone szeregowo i w miarę potrzeb, aby zwiększyć wydajność układu można tworzyć z nich równolegle baterie.
Zasada działania urządzenia według wynalazku
Do realizacji sposobu według wynalazku do separacji szlamu będącego odpadem hutniczym o dużym ciężarze właściwym zastosowano specjalnej konstrukcji ługownik do filtracji ciągłej (fig. 3) w wersji z filtrami dyskowymi służącymi do separacji fazy ciekłej zawierającej związki metali nieżelaznych od fazy stałej.
Ługownik w wersji z filtrami dyskowymi zawiera: otwartą żelazną obudowę 15 ługownika wyłożoną materiałem trudnościeralnym (jak w przykładzie 2) stanowiącą obudowę 15 ługownika o pojemności od 2 do 4 m3, baterię dysków filtracyjnych 16 oraz pompę wirnikową 14 wprowadzającą w ruch pulpę szlamową. Do ługownika dostarcza się szlam Sz oraz roztwór reagentów Re, a w wyniku filtrowania powstaje elektrolit E oraz oddzielony szlam OSz. Prąd zmienny o niskim napięciu podłączany jest biegunem zerowym do obudowy 15 ługownika, która jest jednocześnie uziemiona oraz biegunem fazowym do odizolowanej ruchomej tarczy dysku filtracyjnego 16.
PL 231 506 B1
Element filtracyjny części tarczy dysku (fig. 4) zawiera element żelazny 17 stanowiący szkielet części dysku będący jednocześnie biegunem prądu, tkaninę podkładową 18 i tkaninę filtracyjną 19 odporną na działanie kwasów i zasad stanowiącą diafragmę.
P r z y k ł a d 2
Konstrukcja ługownika do filtracji cyklicznej (fig. 5) jest taka sama jak w przykładzie 1 z tym, że zamiast filtrów dyskowych 16 zastosowano filtry workowe 21. Ługownik w wersji z filtrami workowymi zawiera otwarty zbiornik żelazny wyłożony materiałem trudnościeralnym perforowanym (z otworami) stanowiący obudowę 15 ługownika, pompę wirnikową 14 wprowadzającą w ruch pulpę szlamu oraz baterię filtrów workowych 21 przenoszoną na następny zbiornik celem zrzucenia szlamu. Do zbiornika dostarczany jest szlam Sz oraz roztwór reagentów Re. W wyniku separacji uzyskuje się elektrolit E. Prąd zmienny o niskim napięciu podłączany jest biegunem zerowym do obudowy 15 ługownika, która jest jednocześnie uziemiona oraz biegunem fazowym do odizolowanej przenośnej baterii filtrów workowych 21 .
Element filtrujący filtra workowego (fig. 6) zawiera rurę 22 żelazną stanowiącą jednocześnie biegun prądu zmiennego, rurę z tworzywa sztucznego 23 z otworami na całej długości oraz tkaninę podkładową 18 odporną na działanie kwasów i zasad. Worek 21 wykonany jest z materiału odpornego na chemikalia i stanowi jednocześnie diafragmę.

Claims (17)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób hydrometalurgicznej separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków, znamienny tym, że:
    a) szlam poddaje się ługowaniu w zalkalizowanym roztworze o pH w zakresie 7,5-11,0 przy równoczesnym poddaniu działaniu prądu aż do osiągnięcia temperatury 40-45°C, następnie tak otrzymany roztwór szlamu alkalizuje się do osiągnięcia pH w zakresie 11,5-14,0, a następnie rozdziela się fazę ciekłą zawierającą związki cynku oraz rozpuszczalne związki grupy metali tworzących związki kompleksowe, zwłaszcza związki glinu, cyny, germanu i galu, od fazy stałej zawierającej żelazo, związki żelaza, krzemionkę oraz węgiel; po czym
    b) oddzieloną fazę stałą zakwasza się wodnym roztworem kwasu octowego do osiągnięcia pH roztworu w zakresie 4,5-5,0 oraz poddaje się głębokiemu ługowaniu, a następnie oddziela się fazę ciekłą, zawierającą związki cynku, od fazy stałej zawierającej żelazo, związki żelaza, krzemionkę oraz węgiel; po czym
    c) tak otrzymaną fazę stałą przemywa się alkalicznym roztworem do osiągnięcia pH 6,8-7,2, a następnie odfiltrowuje się nadmiar wody uzyskując fazę stałą zawierającą żelazo, związki żelaza, krzemionkę oraz węgiel nadającą się do powtórnej obróbki termicznej.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że alkalizacja w etapie a) zachodzi, gdy roztwór poddaje się dodatkowo podgrzewaniu.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że alkalizacja w etapie a) zachodzi, gdy roztwór poddaje się działaniu prądu zmiennego lub prądu stałego.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wartość napięcia prądu zmiennego lub prądu stałego wynosi w zakresie 2,5-70 V.
  5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że wartość napięcia prądu zmiennego lub prądu stałego wynosi w zakresie 2,5-4,5 V.
  6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ługowanie szlamu poprzedza wstępna filtracja ze szlamu wody przemysłowej, zawierającej rozpuszczalne związki grupy metali tworzących związki kompleksowe oraz związki wapnia i magnezu.
  7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wodę przemysłową uzyskaną w procesie wstępnej filtracji umieszcza się w odstojniku (E), a następnie zadaje się zalkalizowanym roztworem zasady strącając rozpuszczalne związki metali zwłaszcza związki wapnia i magnezu.
  8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że wodę przemysłową wykorzystuje się w procesie ługowania i/lub mycia.
  9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że oddziela się fazę ciekłą od fazy stałej metodą podciśnieniową poprzez filtr stanowiący jednocześnie diafragmę między elektrodami.
  10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do alkalicznego ługowania szlamu stosuje się roztwór zalkalizowany zasadą NaOH albo KOH.
    PL 231 506 B1
  11. 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że początkowe pH roztworu, w którym zachodzi ługowanie, ma wartość w zakresie 8,5-9,5.
  12. 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że proces oddzielenia fazy ciekłej od fazy stałej następuje po alkalizacji i odbywa się przy pH w zakresie 12,0-14,0.
  13. 13. Ługownik (B), znamienny tym, że zawiera otwarty żelazny zbiornik stanowiący obudowę (15) ługownika, pompę wirnikową (14) wprowadzającą w ruch pulpę szlamową oraz baterię filtrów workowych (21) albo baterię dysków filtrujących (16).
  14. 14. Ługownik według zastrz. 13, znamienny tym, że do uziemionej obudowy (15) ługownika podłączony jest prąd zmienny biegunem zerowym oraz odpowiednio do odizolowanej ruchomej tarczy dysku filtracyjnego (16) lub do odizolowanej przenośnej baterii filtrów workowych (21) podłączony jest prąd zmienny biegunem fazowym.
  15. 15. Ługownik według zastrz. 13, znamienny tym, że do obudowy (15) ługownika podłączony jest prąd stały biegunem dodatnim oraz odpowiednio do odizolowanej ruchomej tarczy dysku filtracyjnego (16) lub do odizolowanej przenośnej baterii filtrów workowych (21) podłączony jest prąd stały biegunem ujemnym
  16. 16. Ługownik według zastrz. 13, znamienny tym, że pojemność ługownika wynosi od 2 do 4 m3.
  17. 17. Ługownik według zastrz. 13, znamienny tym, że obudowa (15) ługownika wyłożona jest trudnościeralnym materiałem perforowanym z otworami.
PL408584A 2014-06-17 2014-06-17 Sposób hydrometalurgicznej separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków oraz urządzenie do realizacji tego sposobu PL231506B1 (pl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL408584A PL231506B1 (pl) 2014-06-17 2014-06-17 Sposób hydrometalurgicznej separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków oraz urządzenie do realizacji tego sposobu
PCT/PL2015/050023 WO2015194980A2 (en) 2014-06-17 2015-06-17 A method of hydrometallurgical separation of iron and its compounds from non-ferrous metals and their compounds and a device for carrying out said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL408584A PL231506B1 (pl) 2014-06-17 2014-06-17 Sposób hydrometalurgicznej separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków oraz urządzenie do realizacji tego sposobu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL408584A1 PL408584A1 (pl) 2015-12-21
PL231506B1 true PL231506B1 (pl) 2019-03-29

Family

ID=53765506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL408584A PL231506B1 (pl) 2014-06-17 2014-06-17 Sposób hydrometalurgicznej separacji żelaza i jego związków od metali nieżelaznych i ich związków oraz urządzenie do realizacji tego sposobu

Country Status (2)

Country Link
PL (1) PL231506B1 (pl)
WO (1) WO2015194980A2 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018219464A1 (de) * 2017-06-01 2018-12-06 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Integrierter prozess zum recycling von gichtschlämmen zur gewinnung von eisenoxid und kohlenstoff

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL80509B1 (pl) 1973-03-26 1975-08-30
WO1981003500A1 (en) * 1980-05-28 1981-12-10 Univ Cardiff Heavy metal recovery in ferrous metal production processes
PL231252A1 (pl) 1981-05-18 1982-11-22 Huta Kosciuszko

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015194980A3 (en) 2016-03-24
WO2015194980A2 (en) 2015-12-23
PL408584A1 (pl) 2015-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102918938B1 (ko) 나노입자를 사용하는 액체 용액으로부터 리튬을 회수하기 위한 방법 및 조성물
CN101954370A (zh) 一种含砷废渣资源化的方法
CN101122034A (zh) 一种从含锌物料中提取高品位金属锌粉的方法
JP2012082458A (ja) 亜鉛めっき廃液からの亜鉛の分離回収方法
CN106011482A (zh) 一种铬渣的铬资源回收和脱毒处理方法
CN207845730U (zh) 一种湿法提钴装置
CN104815752B (zh) 一种热电厂废灰渣中磁性物质分离方法
CN103318935B (zh) 含铬铝泥制备高纯氢氧化铝的方法
CN105385853A (zh) 一种含铜废镁砖的处理方法
CN105154681A (zh) 从炼钢烟灰中回收氟、锌的工艺
US1780323A (en) Utilization of galvanizer's waste
KR101587204B1 (ko) 염화암모늄을 이용한 구리 분말 회수장치 및 그 방법
CN109306403B (zh) 金属钨湿法冶炼中季铵盐碱性萃取三相絮凝物的处理方法
WO2015194980A2 (en) A method of hydrometallurgical separation of iron and its compounds from non-ferrous metals and their compounds and a device for carrying out said method
CN104508160B (zh) 镍氧化矿冶炼中的排水处理方法
WO1989009192A1 (en) Hydrometallurgical effluent treatment
CN105645706A (zh) 一种含高锌、铅污泥无害化处理的方法
CN110316935B (zh) 一种废泥处理方法
RU2623962C1 (ru) Способ утилизации отходов латуни и отработанных травильных растворов
JP4016564B2 (ja) フッ素含有排水の処理方法
CN114477818B (zh) 一种常温常压下实现重金属石膏渣高效脱毒的方法
JP4521509B2 (ja) 集塵スラリーの脱水促進方法およびその脱水促進剤
CN104131182A (zh) 一种对锰银精矿中锰银进行分离的还原浸出方法
TWI838800B (zh) 有害重金屬去除方法
UA148578U (uk) Технологічна схема утилізації шламів гальванічного виробництва