Курсовая работа: Металлургия цинка - выщелачивание цинкового огарка
Алюминат цинка при выщелачивании растворяется незначительно.
Железо находится в огарке главным образом в виде оксида (Ш), свободного или связанного в ферритную форму; частично я виде магнетита (Fe3 О4 ) и закиси (FeO). Триоксид железа при нейтральном выщелачивании не растворяется, при кислом выщелачивании частично переходит в раствор по реакции
Полученный сульфат трехвалентного железа растворяет сульфид цинка, способствуя более полному его извлечению:
Закись железа растворяется даже в слабых растворах кислоты по реакции
Железо в ферритной форме с цинком также слабо переходит в раствор, как и цинк. В раствор переходит 3 - 4 % железа, содержащегося в огарке, в результате чего концентрация его в растворе достигает 1 - 2 г/дм3 , что оказывается полезным при последующей гидролитической очистке раствора от мышьяка, сурьмы, германия и других примесей.
Алюминий присутствует в виде свободного оксида или связанного в алюминаты металлов. При кислом выщелачивании глинозем растворяется в небольшом количестве:
Al2 O3 +3H2 SO4 = Al2 (SO4 )3 +3 H2 O
Медь содержится в виде свободных оксидов, а также связаны в ферритную и силикатную формы. При нейтральном выщелачивании медь почти не растворяется, она растворяется в основном при кислом выщелачивании по реакциям
CuO × SiO2 + H2 SO4 = CuSO4 + SiO2 + H2 O
Практически растворяется примерно половина меди, а вторая половина остается в кеке.
Кадмий содержится в основном в виде оксида и при выщелачивании большей частью (85 - 90%) переходит в раствор
CdO + H 2 SO 4 = CdSO 4 + H 2 O
Мышьяк и сурьма переходят в раствор только трехвалентные (из пылей) по реакциям
Мышьяк может быть в растворе и в виде мышьяковистой кислоты H3 AsO3
Пятивалентные оксиды мышьяка и сурьмы слабо растворимы в кислоте, поэтому переходят в кек.
Никель и кобальт , если имеются в огарке, растворяются с образованием соответствующих сульфатов.
Хлор содержится иногда в огарке (пылях) в виде растворимых в воде хлоридов металлов.
Свинец присутствует иногда в значительных количествах. При выщелачивании он переходит в сульфат, который вместе с другими соединениями свинца переходит в кек. На образование сульфата свинца так же, как и сульфатов кальция и бария, нерастворимых в разбавленной кислоте, расходуется серная кислота, для восполнения которой при обжиге в огарке оставляют необходимое количество сульфатной серы.
Золото и серебро. Золото при выщелачивании не растворяется и переходит в кек. Серебро в огарке присутствует в виде сульфида и сульфата. Сульфидное серебро при выщелачивании не растворяется и переходит в кек, а сульфатное серебро растворяется в воде, но затем осаждается в виде хлорида за счет присутствующего в растворе хлора.
Оксид кремния в свободном состоянии не растворяется, а связанный в, силикатную форму с оксидами металлов растворяется даже в разбавленных растворах серной кислоты
Переходящий в раствор оксид кремния проходит стадию коллоидных растворов.
Редкие металлы в основном или не растворяются (ванадий), или растворенные (германий, таллий, индий частично) выпадают из раствора при нейтральном выщелачивании в виде гидратов металлов. Переходящий в раствор таллий осаждается вместе с медью и кадмием цинковой пылью.