PL249112B1 - Sposób otrzymywania renianów(VII) cynku z odpadowych, kwaśnych roztworów cynkowych powstających przy produkcji Zn metodą elektrolityczną - Google Patents

Sposób otrzymywania renianów(VII) cynku z odpadowych, kwaśnych roztworów cynkowych powstających przy produkcji Zn metodą elektrolityczną

Info

Publication number
PL249112B1
PL249112B1 PL448232A PL44823224A PL249112B1 PL 249112 B1 PL249112 B1 PL 249112B1 PL 448232 A PL448232 A PL 448232A PL 44823224 A PL44823224 A PL 44823224A PL 249112 B1 PL249112 B1 PL 249112B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
zinc
solution
vii
rhenate
temperature
Prior art date
Application number
PL448232A
Other languages
English (en)
Other versions
PL448232A1 (pl
Inventor
Katarzyna Leszczyńska-Sejda
Arkadiusz Palmowski
Grzegorz Benke
Michał Ochmański
Dorota Kopyto
Alicja Grzybek
Karolina Goc
Joanna Malarz
Original Assignee
Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Metali Niezelaznych
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 Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Metali Niezelaznych filed Critical Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Metali Niezelaznych
Priority to PL448232A priority Critical patent/PL249112B1/pl
Publication of PL448232A1 publication Critical patent/PL448232A1/pl
Publication of PL249112B1 publication Critical patent/PL249112B1/pl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G47/00—Compounds of rhenium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • 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
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

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

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania renianów(VII) cynku poprzez reakcję związków cynku i kwasu renowego(VII), w wyniku której uzyskuje się roztwór cynkowo-renowy, z którego kolejno wydziela się reniany(VII) cynku i suszy, który charakteryzuje się tym, że wodne, kwaśne, odpadowe wieloskładnikowe roztwory, powstające przy produkcji cynku elektrolitycznego, zawierające minimum 15 g/dm3 Zn i dodatkowo Na, Mn, Mg, neutralizuje się materiałem zawierającym minimum 90% ZnO do pH mieszczącego się w zakresie od 3,5 do 4,5, przy wartości temperatury nieprzekraczającej 50°C, a powstały po filtracji osad zagospodarowuje się znanymi metodami, natomiast roztwór kieruje się do wydzielania surowego węglanu cynku, strącanie węglanu cynku z roztworu po neutralizacji prowadzi się dwuetapowo poprzez dodanie stałego Na2CO3 do roztworu o pH mieszczącym się w zakresie 5,1 – 5,4 i kolejno roztworu Na2CO3 o stężeniu 300 g/dm3, do momentu uzyskania pH 6,2 – 6,5, neutralizację prowadzi się w temperaturze nieprzekraczającej 30°C, a po osiągnięciu zadanego pH wytrącony osad surowego ZnCO3 filtruje się i następnie kieruje się do etapu oczyszczania poprzez roztworzenie uzyskanego, surowego ZnCO3 w wodnym roztworze amoniaku o stężeniu 5% – 25%, stosując 4,5 – 5,5 mola amoniaku na każdy 1 mol surowego ZnCO3, w temperaturze nieprzekraczającej 30°C, przez 30 do 90 minut, intensywnie mieszając uzyskaną mieszaninę reakcyjną, po tym czasie nieroztworzoną pozostałość filtruje się i kieruje do przerobu znanymi metodami, a do roztworu powstałego po filtracji dodaje się roztwór kwasu renowego(VII), do momentu osiągnięcia pH mieszczącego się w zakresie od 6,1 do 7,9, w temperaturze pokojowej, oczyszczony, wytrącony ZnCO3 dodaje się do otrzymanej porcji roztworu kwasu renowego(VII), do momentu uzyskania pH 5,8-7,8, w temperaturze 50°C – 80°C, po uzyskaniu zadanego pH roztwór oddziela się od nieroztworzonej pozostałości węglanu cynku przez filtrację i kolejno odparowuje, odparowywanie prowadzi się w temperaturze nieprzekraczającej 60°C z dodatkiem ≥0,03 dm3 30% wodnego roztworu H2O2 na każde 100 g Re, uzyskując w ten sposób surowy renian(VII) cynku, który suszy się w zakresie temperatury wynoszącym 40°C - 60°C, przez minimum 1 h, otrzymując w ten sposób czterowodny renian(VII) cynku lub w zakresie temperatury wynoszącym 100°C - 140°C, przez minimum 4 h, otrzymując w ten sposób dwuwodny renian(VII) cynku lub w temperaturze 160°C – 200°C, do momentu osiągnięcia stałej masy otrzymując w ten sposób bezwodny renian(VII) cynku, uzyskane reniany(VII) cynku zawierające <100 ppm zanieczyszczeń metalicznych przechowuje w szczelnym, szklanym pojemniku.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania renianów(VII) cynku z odpadowych, kwaśnych roztworów cynkowych powstających przy produkcji Zn metodą elektrolityczną.
W literaturze znajdują się informacje w postaci patentu, publikacji i innych doniesień dotyczących wytwarzania, właściwości i zastosowania przedmiotu niniejszego rozwiązania.
Pierwsze doniesienia dotyczące otrzymywania renianu(VII) cynku pochodzą z 1933 r. i zostały opisane w Z. Anorg. Allg. Ch., przez E. Wilke-Dorfurt i Th. Gunzert. Autorzy tej publikacji prowadzili badania nad otrzymywaniem soli renowych i wykazali, że renian( VII) cynku można otrzymywać w reakcji kwasu renowego(VII) z węglanem cynku.
Na początku drugiej połowy XX wieku W.T. Smith i G.E. Maxwell opisali otrzymywanie czterowodnego renianu(VII) cynku w reakcji wodorotlenku cynku, tlenku cynku lub węglanu cynku z kwasem renowym(VII). Stwierdzili, że ten hydrat renianu(VII) cynku ulega krystalizacji poprzez odparowanie, w temperaturze pokojowej, w obecności chlorku wapnia. Opisali także proces dehydratacji Zn(ReO4)2’4H2O. W pracy wyznaczono: (1) rozpuszczalność w wodzie bezwodnego i czterowodnego renianu(VII) cynku odpowiednio wynoszące 313,6 g / 100 g H2O oraz 588,4 g / 100 g H2O; (2) gęstość bezwodnego i czterowodnego renianu(VII) cynku kolejno 5,46 g/cm3 oraz 3,75 g/cm3; (3) właściwości optyczne czterowodnego renianu(VII) cynku; (4) temperaturę krzepnięcia bezwodnego renianu(VII) cynku równą 701°C. Stwierdzono również, że renian(VII) cynku ma właściwości anizotropowe.
Natomiast H. G. Mayfield, Jr. i W E. Bull w 1969 r, opisali proces tworzenia kompleksów renianu(VII) cynku z pirydyną. I tak wiadomo, że [Zn(py)4](ReO4)2 (gdzie py = pirydyna) otrzymuje się w wyniku rozpuszczania bezwodnego renianu(VII) cynku w acetonie, dodania 2,2-dimetoksypropanu, a następnie potraktowania mieszaniny nadmiarem pirydyny, w wyniku czego rozpoczynają wytrącać się kryształy.
W 1978 r. K. Skudlarski, J. Kapała i M. Kowalska określili prężność par produktów termicznego rozkładu oraz entalpię reakcji rozkładu renianu(VII) cynku. W ramach tych badań stwierdzili, że renian(VII) cynku ulega rozkładowi na tlenek cynku w fazie stałej oraz tlenek renu(V II) w postaci gazowej.
W 1982 r. rosyjscy naukowcy, L.L. Zajtseva, A.V. Velichko, A.V. Demin, AI. Sukhikh, N.V. Morgunova, opisali otrzymywanie czterowodnego renianu(VII) cynku, w wyniku reakcji tlenku cynku lub węglanu cynku z kwasem renowym(VII). W publikacji tej opisano także wyniki: analizy chemicznej, termicznej, spektroskopię w podczerwieni oraz rentgenowską analizę fazową. Badania te wykonano celem określenia składu oraz zbadania właściwości fizykochemicznych renianu(VII) cynku.
W artykule z 1982 r. opublikowanym w Transition Met. Chem. istnieją informacje o reakcji renianu(VII) cynku z wodnym roztworem amoniaku, w której tworzy się kompleks [Zn(NH3)4](ReO4)2. W badaniach tych otrzymano także kompleks [Zn(py3)4](ReO4)2. Określono również, że otrzymane w badaniach [Zn(NH3)4](ReO4)2 oraz [Zn(py3)4](ReO4)2 ulegają dwustopniowemu rozkładowi, w wyniku którego uzyskuje się renian(VII) cynku.
Pod koniec XX wieku A. Butz, I Svoboda, H. Paulus i H. Fuess otrzymali czterowodny renian(VII) cynku w reakcji węglanu cynku z kwasem renowym(VII). Reakcja przeprowadzana była w zakresie temperatury wynoszącym 50-60°C, w atmosferze CO2. Po zakończeniu reakcji nadmiar węglanu był odfiltrowywany, a roztwór pozostawiono w kąpieli wodnej w temperaturze 56°C, do momentu wytrącenia kryształów czterowodnego renianu(VII) cynku. Wykazano oktaedryczną strukturę krystalograficzną czterowodnego renianu(VII) cynku i diamagnetyczne właściwości Zn(ReO4)2’4H2O. Udowodniono, że związek ulega dwustopniowemu odwodnieniu poniżej temperatury 200°C. Z literatury tej wiadomo, że temperatura topnienia renianu(VII) cynku wynosi 748°C, a całkowity rozkład hydratu następuje w zakresie temperatury wynoszącym 740-1130°C.
W artykule autorstwa J. Wang, L. Zhang, T. Li, K. Zhang określono wpływ dodatku renianu(VII) cynku do smarów, jako środka zmniejszającego tarcie. Renian(VII) cynku otrzymano w wyniku reakcji kwasu renowego(VII) z tlenkiem cynku, a następnie rozpuszczono w estrze penaterytytolu wraz ze związkami powierzchniowo-czynnymi takimi jak: eter polioksoetylenu oktylofenylu (OP10) oraz laurylosiarczan sodu (SDS). Skład mieszaniny był następujący: 0,5% wagowych renianu(VII) cynku, 1% wagowy związku powierzchniowo czynnego (w tym 95% OP10 i 5% SDS), pozostałą część stanowił olej bazowy. Badania wykonywano zarówno w warunkach normalnych, jak i w podwyższonej temperaturze. Stwierdzono, że dodatek renianu(VII) cynku, w porównaniu ze standardowym składem smaru, zmniejsza współczynnik tarcia o 14,9%, a rysy powstałe w wyniku tarcia o 16,6%. Wynika z tego, że renian(VII) cynku poprawia właściwości smarne. Dodatkowo na powierzchni poddawanej tarciu renian(VII) cynku wraz z tlenkami pochodzącymi z powierzchni tworzy warstwę ochronną, co zabezpiecza powierzchnię narażoną na tarcie. Ponadto badania opisane w tej publikacji w szerokim zakresie temperatury wskazały, że dodatek renianu(VII) cynku zapobiega utlenianiu powierzchni ciernej. Oznacza to, że renian(VII) cynku może być stosowany w różnych warunkach temperaturowych, spełniając rolę czynnika zmniejszającego tarcie. W pracy wykonano także badania XRD renianu(VII) cynku, które wykazały, że otrzymano mieszaninę renianu(VII) cynku, w przeważającej ilości w postaci bezwodnej o strukturze heksagonalnej i czterowodnej.
W 1998 r. w Jour. Sol. St. Chem. opublikowano wyniki procesu dehydratacji dwu- oraz czterowodnego renianu(VII) cynku. Odwadnianie prowadzane było przez 24 h ze sproszkowanych form dwui czterowodnej, w temperaturze poniżej 90K. Renian(VII) cynku w obydwóch postaciach był bezbarwny, a barwa nie ulegała zmianie w czasie dehydratacji. Ustalono, że aby zapobiec ponownej hydratacji związek należy przechowywać w próżniowym eksykatorze nad CaCl2.
W 2020 r. w The. Mat. Proj. opisano szczegółową analizę krystalograficzną renianu(VII) cynku. Wynika z niej, że Zn(ReO4)2 krystalizuje w trygonalnej grupie przestrzennej. Strukturę ustalono jako dwuwymiarową.
W 1968 r. Von K. Ulbricht i H. Kriegsmann przeprowadzili analizy spektroskopii Rammana oraz IR, a także zbadali wpływ struktury krystalicznej oraz właściwości kationów na drgania wewnętrzne cząsteczki renianu(VII) cynku.
Renian(VII) cynku otrzymano w reakcji tlenku cynku z kwasem renowym(VII).
W amerykańskim zgłoszeniu patentowym US 4027004A został opisany sposób produkcji renianu(VII) cynku z tlenku cynku oraz tlenku renu(VI). Proces prowadzi się pod ciśnieniem 58 kbar, w temperaturze 1300°C przez godzinę. Tak produkowany renianu(VII) cynku znajduje zastosowanie w elementach elektronicznych m.in. rezystorach.
Istotą niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania renianów(VII) cynku poprzez reakcję związków cynku i kwasu renowego(VII), w wyniku której uzyskuje się roztwór cynkowo-renowy, z którego kolejno wydziela się reniany(VII) cynku i suszy charakteryzującym się tym, że wodne, kwaśne, odpadowe, wieloskładnikowe roztwory, powstające przy produkcji cynku elektrolitycznego, zawierające minimum 15 g/dm3 Zn i dodatkowo Na, Mn, Mg, neutralizuje się materiałem zawierającym minimum 90% ZnO do pH mieszącego się w zakresie od 3,5 do 4,5, przy wartości temperatury nieprzekraczającej 50°C, a powstały po filtracji osad zagospodarowuje się znanymi metodami. Natomiast roztwór kieruje się do wydzielania surowego węglanu cynku. Strącanie węglanu cynku z roztworu po neutralizacji prowadzi się dwuetapowo poprzez dodanie stałego Na2CO3 do roztworu o pH mieszczącym się w zakresie 5,1-5,4 i kolejno roztworu Na2CO3 o stężeniu 300 g/dm3, do momentu uzyskania pH 6,2-6,5. Neutralizację prowadzi się w temperaturze nieprzekraczającej 30°C, a po osiągnięciu zadanego pH wytrącony osad surowego ZnCO3 filtruje się i następnie kieruje się do etapu oczyszczania poprzez roztworzenie uzyskanego, surowego ZnCO3 w wodnym roztworze amoniaku o stężeniu 5-25%, stosując 4,5-5,5 mola amoniaku na każdy 1 mol surowego ZnCO3, w temperaturze nieprzekraczającej 30°C, przez 30 do 90 minut, intensywnie mieszając uzyskaną mieszaninę reakcyjną. Po tym czasie nieroztworzoną pozostałość filtruje się i kieruje do przerobu znanymi metodami, a do roztworu powstałego po filtracji dodaje się roztwór kwasu renowego(VII), do momentu osiągnięcia pH mieszącego się w zakresie od 6,1 do 7,9, w temperaturze pokojowej. Oczyszczony, wytrącony ZnCO3 dodaje się do otrzymanej porcji roztworu kwasu renowego(VII), do momentu uzyskania pH 5,8-7,8, w temperaturze 50-80°C. Po uzyskaniu zadanego pH roztwór oddziela się od nieroztworzonej pozostałości węglanu cynku przez filtrację i kolejno odparowywuje. Odparowywanie prowadzi się w temperaturze nieprzekraczającej 60°C, z dodatkiem >0,03 dm3 30% wodnego roztworu H2O2 na każde 100 g Re, uzyskując w ten sposób surowy renian(VII) cynku, który suszy się w zakresie temperatury wynoszącym 40-60°C, przez minimum 1 h, otrzymując w ten sposób czterowodny renian(V II) cynku lub w zakresie temperatury wynoszącym 100-140°C, przez minimum 4 h, otrzymując w ten sposób dwuwodny renian(VII) cynku lub w temperaturze 160-200°C, do momentu osiągnięcia stałej masy, otrzymując w ten sposób bezwodny renian(VII) cynku, uzyskane reniany(VII) cynku zawierające <100 ppm zanieczyszczeń metalicznych, przechowuje w szczelnym, szklanym pojemniku.
Uzyskany amoniakalny roztwór zawierający ren korzystnie kieruje się do wytwarzania kwasu renowego(VII) znanymi metodami, a odzyskany ren w postaci HReO4 zawraca się do etapu wytrącania oczyszczonego ZnCO3 lub etapu wytwarzania roztworu cynkowo renowego.
Nadmiar użytego oczyszczonego węglanu cynku zawraca się do etapu oczyszczania surowego węglanu cynku.
Roztwory, powstające przy produkcji cynku elektrolitycznego zawierające minimum 15 g/dm3 Zn i dodatkowo Na, Mn, Mg, neutralizuje się materiałem zawierającym ZnO do pH wynoszącego korzystnie 4,1.
Strącanie węglanu cynku z roztworu po neutralizacji prowadzi się dwuetapowo, w pierwszym etapie poprzez dodanie stałego Na2CO3 do roztworu o pH wynoszącym korzystnie 5,2 i w drugim etapie roztworem Na2CO3 do momentu uzyskania korzystnie 6,3.
Roztwarzanie surowego węglanu cynku prowadzi się w wodnym roztworze amoniaku, korzystnie o stężeniu 25%, stosując korzystnie na każdy 1 mol surowego ZnCO3, korzystnie 4,8 mola amoniaku w postaci 25% wodnego roztworu, korzystnie przez 60 minut.
Do roztworu powstałego w wyniku roztworzenia surowego węglanu cynku w wodnym roztworze amoniaku i po filtracji dodaje się roztwór kwasu renowego(VII), korzystnie do momentu osiągnięcia pH 6,5 i korzystnie o >250 g/dm3 Re.
Oczyszczony ZnCO3 dodaje się do roztworu kwasu renowego(VII) korzystnie do momentu osiągnięcia pH 5,9 i korzystnie zawierającego >600 g/dm3 Re. Surowy renian(VII) cynku suszy się korzystnie w temperaturze 55°C, otrzymując czterowodny renian(VII) cynku.
Surowy renian(VII) cynku suszy się korzystnie w temperaturze 135°C, otrzymując dwuwodny renian(VII) cynku.
Surowy renian(VII) cynku suszy się korzystnie w temperaturze 185°C, otrzymując bezwodny renian(VII) cynku.
Uzyskane reniany(VII) cynku przechowuje się korzystnie w atmosferze ochronnej argonu.
Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w poniższych przykładach wykonania i na rysunku 1 przedstawiającym schemat sposobu otrzymywania dwuwodnego renianu(VII) cynku.
Przykład 1
Do 1 dm3 roztworu zawierającego 45,0 g/dm3 Zn, 5,2 g/dm3 Mn, 16,2 g/dm3 Mg, 7,1 g/dm3 Na i 120 g/dm3 wolnego kwasu dodano 100 g hutniczego ZnO zawierającego 95% ZnO, uzyskując pH równe 4,1, neutralizację przeprowadzono w temperaturze 40°C, zneutralizowany roztwór odfiltrowano od nieroztworzonej pozostałości. W ten sposób powstało 5,5 g osadu zawierającego 90% nieprzereagowanego ZnO, który zagospodarowano znanymi metodami i 0,95 dm3 zneutralizowanego roztworu zawierającego: 147,0 g/dm3 Zn, 5,3 g/dm3 Mn, 16,9 g/dm3 Mg, 7,4 g/dm3 Na, który skierowano do kolejnego procesu wydzielania surowego węglanu cynku. Wydzielanie przeprowadzono najpierw stosując stałe Na2CO3 w ilości 200 g do pH 5,2 i kolejno 0,088 dm3 roztworu Na2CO3 o stężeniu 300 g/dm3, do momentu uzyskania pH 6,3, neutralizację prowadzono w temperaturze 30°C, a po osiągnięciu zadanego pH wytrącony osad surowego ZnCO3 odfiltrowano od roztworu uzyskując 1,0 dm3 roztworu <0,01 g/dm3 Zn, 4,5 g/dm3 Mn, 15,0 g/dm3 Mg, 105,3 g/dm3 Na oraz 270 g surowego węglanu cynku, który skierowano do etapu oczyszczania, polegającego na roztwarzaniu surowego węglanu cynku w wodnym roztworze amoniaku, proces ten prowadzono w temperaturze pokojowej, w wodnym roztworze amoniaku o stężeniu 25% stosując 0,7 dm3 25% NH3aq, przez 60 minut, intensywnie mieszając uzyskaną mieszaninę reakcyjną, po tym czasie nieroztworzoną pozostałość w ilości 9,8 g odfiltrowano i skierowano do przerobu znanymi metodami, a do uzyskanego roztworu dodano 5,2 dm3 roztwór kwasu renowego(VII) o stężeniu Re 400 g/dm3, do momentu osiągnięcia pH 6,5, wydzielanie oczyszczonego węglanu cynku prowadzono w temperaturze pokojowej, a uzyskany amoniakalny roztwór zawierający ren skierowano do wytwarzania kwasu renowego(VII), z zastosowaniem wymiany jonowej. Tak odzyskany znanymi metodami kwas renowy(VII) skierowano do kolejnej szarży wytrącania oczyszczonego węglanu cynku. Natomiast wytrącony, oczyszczony ZnCO3 dodawano do 1,1 dm3 roztworu kwasu renowego(VII) o stężeniu Re 900 g/dm3, do momentu uzyskania pH 5,9, proces prowadzono w temperaturze 60°C, po uzyskaniu zadanego pH roztwór oddzielono od nieroztworzonej pozostałości węglanu cynku przez filtrację i odparowywano, odparowywanie prowadzono w temperaturze nieprzekraczającej 60°C, z dodatkiem 0,35 dm3 30% wodnego roztworu H2O2, uzyskano w ten sposób 1,76 kg surowego renianu(VII) cynku, który suszono w temperaturze 195°C, do momentu osiągnięcia stałej masy. Otrzymano w ten sposób 1,50 kg bezwodnego renianu(VII) cynku, zawierającego <100 ppm zanieczyszczeń metalicznych, który przechowywano w szklanym, szczelnym pojemniku w atmosferze ochronnej argonu.
Przykład 2
Do 1 dm3 roztworu zawierającego 15,0 g/dm3 Zn, 3,2 g/dm3 Mn, 10,2 g/dm3 Mg, 5,5 g/dm3 Na i 80 g/dm3 wolnego kwasu dodano 65 g pyłu zawierającego 99% ZnO, uzyskując pH równe 4,5, neutralizację przeprowadzono w temperaturze 45°C, zneutralizowany roztwór odfiltrowano od nieroztworzonej pozostałości. W ten sposób powstało 1,8 g osadu zawierającego 92% nieprzereagowanego ZnO, który zagospodarowano znanymi metodami i 0,90 dm3 zneutralizowanego roztworu zawierającego: 86,8 g/dm3 Zn 3,3 g/dm3 Mn, 10,9 g/dm3 Mg, 6,0 g/dm3 Na, który skierowano do kolejnego procesu wydzielania surowego węglanu cynku. Wydzielanie przeprowadzono najpierw stosując stałe Na2CO3 w ilości 110 g do pH 5,4 i kolejno 0,055 dm3 roztworu Na2CO3 o stężeniu 300 g/dm3, do momentu uzyskania pH 6,5, neutralizację prowadzono w temperaturze 30°C, a po osiągnięciu zadanego pH wytrącony osad surowego ZnCO3 odfiltrowano od roztworu uzyskując 1,0 dm3 roztworu <0,01 g/dm3 Zn, 2,5 g/dm3 Mn, 9,6 g/dm3 Mg, 60,4 g/dm3 Na oraz 195,0 g surowego węglanu cynku, który skierowano do etapu oczyszczania, polegającego na roztwarzaniu surowego węglanu cynku w wodnym roztworze amoniaku, proces ten prowadzono, w temperaturze pokojowej, w wodnym roztworze amoniaku o stężeniu 15% stosując 1,45 dm3 15% NH3aq, przez 90 minut, intensywnie mieszając uzyskaną mieszaninę reakcyjną, po tym czasie nieroztworzoną pozostałość w ilości 5,3 g odfiltrowano i skierowano do przerobu znanymi metodami, a do uzyskanego roztworu dodano 6,2 dm3 roztworu kwasu renowego(VII) uzyskanego z połączenia nowego kwasu z kwasem odzyskanym z amoniakalnego roztworu o sumarycznym stężeniu Re wynoszącym 250 g/dm3, do momentu osiągnięcia pH 6,1, wydzielanie oczyszczonego węglanu cynku prowadzono w temperaturze pokojowej, a uzyskany amoniakalny roztwór zawierający ren skierowano do wytwarzania kwasu renowego(VII), z zastosowaniem wymiany jonowej. Tak odzyskany znanymi metodami kwas renowy(VII) skierowano do kolejnej szarży wytrącania oczyszczonego węglanu cynku. Natomiast wytrącony, oczyszczony ZnCO3 dodawano do 1,3 dm3 roztworu kwasu renowego(VII) uzyskanego z połączenia nowej porcji kwasu z kwasem odzyskanym z amoniakalnego roztworu o sumarycznym stężeniu Re 600 g/dm3, do momentu uzyskania pH 7,8, proces prowadzono w temperaturze 60°C, po uzyskaniu zadanego pH roztwór oddzielono od nieroztworzonej pozostałości węglanu cynku przez filtrację i odparowywano, odparowywanie prowadzono w temperaturze nieprzekraczającej 60°C, z dodatkiem 0,40 dm3 30% wodnego roztworu H2O2, uzyskano w ten sposób 1,40 kg surowego renianu(VII) cynku, który suszono w temperaturze 135°C, do momentu osiągnięcia stałej masy, otrzymano w ten sposób 1,20 kg dwuwodnego renianu(VII) cynku, zawierającego <100 ppm zanieczyszczeń metalicznych, który przechowywano w szklanym, szczelnym pojemniku w atmosferze ochronnej argonu.
Przykład 3
Do 1 dm3 roztworu zawierającego, 15,0 g/dm3 Zn, 2,1 g/dm3 Mn, 9,2 g/dm3 Mg, 5,2 g/dm3 Na i 150 g/dm3 wolnego kwasu dodano 120 g hutniczego tlenku cynku zawierającego 90% ZnO, uzyskując pH równe 3,5, neutralizację przeprowadzono w temperaturze 40°C, zneutralizowany roztwór odfiltrowano od nieroztworzonej pozostałości. W ten sposób powstało 1,7 g osadu zawierającego 92% nieprzereagowanego ZnO, który zagospodarowano znanymi metodami i 0,90 dm3 zneutralizowanego roztworu zawierającego: 148,2 g/dm3 Zn, 2,0 g/dm3 Mn, 10,0 g/dm3 Mg, 5,9 g/dm3 Na, który skierowano do kolejnego procesu wydzielania surowego węglanu cynku. Wydzielanie przeprowadzono najpierw stosując stałe Na2CO3 w ilości 180 g do pH 5,1 i kolejno 0,12 dm3 roztworu Na2CO3 o stężeniu 300 g/dm3, do momentu uzyskania pH 6,2, neutralizację prowadzono w temperaturze 25°C, a po osiągnięciu zadanego pH wytrącony osad surowego ZnCO3 odfiltrowano od roztworu uzyskując 1,0 dm3 roztworu <0,01 g/dm3 Zn, 1,6 g/dm3 Mn, 9,0 g/dm3 Mg, 99,1 g/dm3 Na oraz 260,0 g surowego węglanu cynku, który skierowano do etapu oczyszczania, polegającego na roztwarzaniu surowego węglanu cynku w wodnym roztworze amoniaku, proces ten prowadzono, temperaturze pokojowej, w wodnym roztworze amoniaku o stężeniu 25% stosując 0,93 dm3 25% NH3aq, przez 30 minut, intensywnie mieszając uzyskaną mieszaninę reakcyjną, po tym czasie nieroztworzoną pozostałość w ilości 4,2 g odfiltrowano i skierowano do przerobu znanymi metodami, a do uzyskanego roztworu dodano 4,2 dm3 roztworu kwasu renowego(VII) uzyskanego z połączenia nowego kwasu z kwasem odzyskanym z amoniakalnego roztworu o sumarycznym stężeniu Re wynoszącym 500 g/dm3, do momentu osiągnięcia pH 7,9, wydzielanie oczyszczonego węglanu cynku prowadzono w temperaturze pokojowej, a uzyskany amoniakalny roztwór zawierający cały ren skierowano do wytwarzania kwasu renowego(VII), z zastosowaniem wymiany jonowej. Tak odzyskany znanymi metodami kwas renowy(VII) skierowano do kolejnej szarży wytrącania oczyszczonego węglanu cynku. Natomiast wytrącony, oczyszczony ZnCO3 łączono z osadem z poprzedniej szarży i dodawano do 0,9 dm3 roztworu kwasu renowego(VII) uzyskanego z połączenia nowej porcji kwasu z kwasem odzyskanym z amoniakalnego roztworu o sumarycznym stężeniu Re 900 g/dm3, do momentu uzyskania pH 6,0, proces prowadzono w temperaturze 55°C, po uzyskaniu zadanego pH roztwór oddzielono od nieroztworzonej pozostałości węglanu cynku przez filtrację i odparowywano, odparowywanie prowadzono w temperaturze nieprzekraczającej 60°C, z dodatkiem 0,25 dm3 30% wodnego roztworu H2O2, uzyskano w ten sposób 1,32 kg surowego renianu(VII) cynku, który suszono w temperaturze 55°C, do momentu osiągnięcia stałej masy, otrzymano w ten sposób 1,28 kg czterowodnego renianu(VII) cynku, zawierającego <100 ppm zanieczyszczeń metalicznych, który przechowywano w szklanym, szczelnym pojemniku w atmosferze ochronnej argonu.

Claims (12)

1. Sposób wytwarzania renianów(VII) cynku poprzez reakcję związków cynku i kwasu renowego(VII), w wyniku której uzyskuje się roztwór cynkowo-renowy, z którego kolejno wydziela się reniany(VII) cynku i suszy, znamienny tym, że wodne, kwaśne, odpadowe, wieloskładnikowe roztwory, powstające przy produkcji cynku elektrolitycznego, zawierające minimum 15 g/dm3 Zn i dodatkowo Na, Mn, Mg, neutralizuje się materiałem zawierającym minimum 90% ZnO do pH mieszącego się w zakresie od 3,5 do 4,5, przy wartości temperatury nieprzekraczającej 50°C, a powstały po filtracji osad zagospodarowuje się znanymi metodami, natomiast roztwór kieruje się do wydzielania surowego węglanu cynku, strącanie węglanu cynku z roztworu po neutralizacji prowadzi się dwuetapowo poprzez dodanie stałego Na2CO3 do roztworu o pH mieszczącym się w zakresie 5,1-5,4 i kolejno roztworu Na2CO3 o stężeniu 300 g/dm3, do momentu uzyskania pH 6,2-6,5, neutralizację prowadzi się w temperaturze nieprzekraczającej 30°C, a po osiągnięciu zadanego pH wytrącony osad surowego ZnCO3 filtruje się i następnie kieruje się do etapu oczyszczania poprzez roztworzenie uzyskanego, surowego ZnCO3 w wodnym roztworze amoniaku o stężeniu 5-25%, stosując 4,5-5,5 mola amoniaku na każdy 1 mol surowego ZnCO3, w temperaturze nieprzekraczającej 30°C, przez 30 do 90 minut, intensywnie mieszając uzyskaną mieszaninę reakcyjną, po tym czasie nieroztworzoną pozostałość filtruje się i kieruje do przerobu znanymi metodami, a do roztworu powstałego po filtracji dodaje się roztwór kwasu renowego(VII), do momentu osiągnięcia pH mieszącego się w zakresie od 6,1 do 7,9, w temperaturze pokojowej, oczyszczony, wytrącony ZnCO3 dodaje się do otrzymanej porcji roztworu kwasu renoweg o(VII), do momentu uzyskania pH 5,8-7,8, w temperaturze 50-80°C, po uzyskaniu zadanego pH roztwór oddziela się od nieroztworzonej pozostałości węglanu cynku przez filtrację i kolejno odparowywuje, odpa rowywanie prowadzi się w temperaturze nieprzekraczającej 60°C, z dodatkiem >0,03 dm3 30% wodnego roztworu H2O2 na każde 100 g Re, uzyskując w ten sposób surowy renian(VII) cynku, który suszy się w zakresie temperatury wynoszącym 40-60°C, przez minimum 1 h, otrzymując w ten sposób czterowodny renian(VII) cynku lub w zakresie temperatury wynoszącym 100-140°C, przez minimum 4 h, otrzymując w ten sposób dwuwodny renian(VII) cynku lub w temperaturze 160-200°C, do momentu osiągnięcia stałej masy otrzymując w ten sposób bezwodny renian(VII) cynku, uzyskane reniany(VII) cynku zawierające <100 ppm zanieczyszczeń metalicznych, przechowuje w szczelnym, szklanym pojemniku.
2. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że uzyskany amoniakalny roztwór zawierający ren korzystnie kieruje się do wytwarzania kwasu renowego(VII) znanymi metodami, a odzyskany ren w postaci HReO4 zawraca się do etapu wytrącania oczyszczonego ZnCO3 lub etapu wytwarzania roztworu cynkowo-renowego.
3. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że nadmiar użytego oczyszczonego węglanu cynku zawraca się do etapu oczyszczania surowego węglanu cynku.
4. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że roztwory, powstające przy produkcji cynku elektrolitycznego zawierające minimum 15 g/dm3 Zn i dodatkowo Na, Mn, Mg, neutralizuje się materiałem zawierającym ZnO do pH wynoszącego korzystnie 4,1.
5. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że strącanie węglanu cynku z roztworu po neutralizacji prowadzi się dwuetapowo, w pierwszym etapie poprzez dodanie stałego Na2CO3 do roztworu o pH wynoszącym korzystnie 5,2 i w drugim etapie roztworem Na2CO3 do momentu uzyskania korzystnie 6,3.
6. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że roztwarzanie surowego węglanu cynku prowadzi się w wodnym roztworze amoniaku, korzystnie o stężeniu 25%, stosując korzystnie na każdy 1 mol surowego ZnCO3, korzystnie 4,8 mola amoniaku w postaci 25% wodnego roztworu, korzystnie przez 60 minut.
7. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że do roztworu powstałego w wyniku roztworzenia surowego węglanu cynku w wodnym roztworze amoniaku i po filtracji dodaje się roztwór kwasu renowego(VII), korzystnie do momentu osiągnięcia pH 6,5 i korzystnie o >250 g/dm3 Re.
8. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że oczyszczony ZnCO3 dodaje się do roztworu kwasu renowego(VII) korzystnie do momentu osiągnięcia pH 5,9 i korzystnie zawierającego >600 g/dm3 Re.
9. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że surowy renian(VII) cynku, suszy się korzystnie w temperaturze 55°C otrzymując czterowodny renian(VII) cynku.
10. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że surowy renian(VII) cynku suszy się korzystnie w temperaturze 135°C, otrzymując w dwuwodny renian(VII) cynku.
11. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że surowy renian(VII) cynku suszy się korzystnie w temperaturze 185°C, otrzymując bezwodny renian(VII) cynku.
12. Sposób według zastrzeżenia 1 znamienny tym, że uzyskane reniany(VII) cynku przechowuje się korzystnie w atmosferze ochronnej argonu.
PL448232A 2024-04-05 2024-04-05 Sposób otrzymywania renianów(VII) cynku z odpadowych, kwaśnych roztworów cynkowych powstających przy produkcji Zn metodą elektrolityczną PL249112B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL448232A PL249112B1 (pl) 2024-04-05 2024-04-05 Sposób otrzymywania renianów(VII) cynku z odpadowych, kwaśnych roztworów cynkowych powstających przy produkcji Zn metodą elektrolityczną

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL448232A PL249112B1 (pl) 2024-04-05 2024-04-05 Sposób otrzymywania renianów(VII) cynku z odpadowych, kwaśnych roztworów cynkowych powstających przy produkcji Zn metodą elektrolityczną

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL448232A1 PL448232A1 (pl) 2025-10-06
PL249112B1 true PL249112B1 (pl) 2026-03-02

Family

ID=97229876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL448232A PL249112B1 (pl) 2024-04-05 2024-04-05 Sposób otrzymywania renianów(VII) cynku z odpadowych, kwaśnych roztworów cynkowych powstających przy produkcji Zn metodą elektrolityczną

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL249112B1 (pl)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4027004A (en) * 1974-05-10 1977-05-31 E. I. Du Pont De Nemours & Company Rhenium oxides of types MReO4 and M'2 ReO6

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4027004A (en) * 1974-05-10 1977-05-31 E. I. Du Pont De Nemours & Company Rhenium oxides of types MReO4 and M'2 ReO6

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BUTZ, A. ET AL.: "J. Solid State Chem. 1995, 115(1), 255–259 doi: 10.1006/jssc.1995.1129", "M(REO4)2·4H2O (M = CO, ZN) PREPARATION AND CRYSTAL STRUCTURE DETERMINATION." *
ZAJTSEVA, L.L. ET AL.: "Zhurnal Neorg. Khimii 1982, 27, 357–362", "SYNTHESIS AND PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF PERTECHNETATE AND PERRHENATE OF ZINC." *

Also Published As

Publication number Publication date
PL448232A1 (pl) 2025-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Grasso et al. Lithium extraction from β-LiAlSi2O6 using Na2CO3 through thermal reaction
US6514473B2 (en) Process for producing hydrotalcites and the metal oxides thereof
US4221771A (en) Preparation of dawsonite
El-Sheikh et al. Optical properties of calcium chromate 1D-nanorods synthesized at low temperature from secondary resources
PL92141B1 (pl)
US8388916B2 (en) Process for production of commercial quality potassium nitrate from polyhalite
US6652820B2 (en) Methods of making cesium salts and other alkali metal salts
PL249112B1 (pl) Sposób otrzymywania renianów(VII) cynku z odpadowych, kwaśnych roztworów cynkowych powstających przy produkcji Zn metodą elektrolityczną
CA1324480C (en) Process for the manufacture of disodium phosphate
PL246329B1 (pl) Sposób wytwarzania wysokiej czystości bezwodnego renianu (VII) niklu (ll) z półproduktów pochodzących z przemysłu miedziowego
Chowdhury et al. Preparation of high pure refractory grade magnesium oxide from east coast sea water
WO1995018802A1 (en) Methods for synthesizing and processing bis-(1(2)h-tetrazol-5-yl)-amine
RU2810492C1 (ru) Гидрат додекагидро-клозо-додекабората 2,4-диамин-6-фенил-1,3,5-триазина, способ его получения и применение в качестве осадительной формы B12H12 2--аниона
Douy Aluminium borates: synthesis via a precipitation process and study of their formation by DSC analysis
JP2787974B2 (ja) ハイドロカルマイトの製造方法
PL249111B1 (pl) Sposób otrzymywania dwuwodnego renianu(VII) manganu(ll) z roztworów pochodzących z ługowania masy czarnej baterii Li-ion
RU2849662C1 (ru) Легированный порошок alsc с низким содержанием кислорода и способ его получения
US4018875A (en) Ammonium oxalate process
PL249110B1 (pl) Sposób otrzymywania renianu(VII) litu wysokiej czystości, z roztworów pochodzących z przerobu baterii Li-ion
Nikol'skaya et al. Hydrothermal Crystallization in the Systems La2 (CO3) 3⋅ 6H2O-CaCO3 (BaCO3)-R-H2O (R= Na2CO3, K2CO3, NaHCO3, KHCO3, NaCl, NH4Cl, CO (NH2) 2)
CA1152726A (en) Process for forming calcium nitrite
US3018167A (en) Method for producing trimetaphosphimic acid
US3039844A (en) O-tolidine salt of trimetaphosphimic acid corrosion inhibitor
JPH0733430A (ja) ハイドロカルマイトの製造方法
Bhaumik et al. Trioxomonofluorovanadates (V)