Исследование процесса получения хлористого цинка из цинксодержащего концентрата

Представлены данные получения хлорида цинка автоклавным выщелачиванием цинка (Zn) из цинкового концентрата соляной кислотой (HCl). Изучено влияние соотношения Zn : HСl на химический состав жидкой и твердой фаз, степень извлечения цинка 28%-й соляной кислотой при продолжительности процесса 10 ч. Жидкая фаза содержит в основном хлористый цинк, примеси концентрата, из которых кальций, железо, медь, кадмий, свинец преобладают (кальций – 0,181–0,314 %, железо – 0,011–0,687 %, медь –0,0008–0,326 %, кадмий – 0,0004–0,167, калий – 0,0004–0,389 и свинец – 0,951–1,654 %). Температура процесса выщелачивания при этом – 65–75 °С, давление – 1,72 Мпа. Степень извлечения при этих параметрах составляет 71,22–90,10 % в зависимости от соотношения Zn : HCl. Оптимальное соотношение – 1 : 1,1. Установлено, что взаимодействие цинкового концентрата происходит в кинетической области и продолжается в диффузионной, где значительное влияние оказывает продолжительность процесса. Константа скорости реакции от температуры подчиняется уравнению Аррениуса, а средняя энергия активации составляет 4,05 кДж/моль.

1. Росилов, М. С. Изучение степени осветления и фильтруемости суспензии при получении хлористого цинка [Элетронный ресурс] / М. С. Росилов, Ж. Б. Махмаёров, М. А. Самадий // Universum: Технические науки. – 2019. – № 12 (69). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/8459

2. Получение хлористого цинка из цинксодержащих сырьевых ресурсов / М. С. Росилов [и др.] // Инновационные технологии в химической промышленности и перспективы их развития: в 2 т.: Респ. науч.-практ. конф., 20–21 апр. 2017 г. – Урганч, 2017. – Т. 1. – С. 220–221.

3. Проценко, В. Ф. Гипотезы и фактография рудогенеза в черносланцевых толщах / В. Ф. Проценко. – Ташкент: НИИ минеральных ресурсов, 2012. – С. 13–19.

4. Панкратьев, П. В. Колчеданно-полиметаллическое оруденение Южного Узбекистана / П. В. Панкратьев, Ю. В. Михайлова. – Ташкент: Фан, 1971. – 187с.

5. О типах руд и некоторых особенностях их размещения и переработки на колчеданно-полиметаллическом месторождении «Хандиза» / Ю. М. Парамонов [и др.] // Актуальные задачи обеспечения достоверности результатов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых: материалы Респ. науч.-техн. сем.-совещ. – Ташкент: НИИ минер. ресурсов, 2010. – С. 94–101.

6. Зайцев, В. Я. Металлургия свинца и цинка / В. Я. Зайцев, Е. В. Маргулис. – М.: Металлургия, 1985. – С. 146–171.

7. Шиврин, Г. Н. Металлургия свинца и цинка / Г. Н. Шиврин. – М.: Металлургия, 1982. – С. 57–83.

8. Лакерник, М. М. Металлургия цинка и кадмия / М. М. Лакерник, Г. Н. Пахомова. – М.: Металлургия, 1972. – С. 193–211.

9. Jena, P. K. Studies on the kinetics of slurry chlorination of a sphalerite concentrate by chlorine gas // P. K. Jena, O. Barbosa-Filho, I. C. Vasconcelos // Hydrometallurgy. – 1999. – Vol. 52, № 1. – P. 111–122.

10. Harvey, T. J. The influence of chalcopyrite, galena and pyrite on the selective extraction of zinc from base metal sulfide concentrates / T. J. Harvey, W. T. Yen // Miner.Eng. – 1998. – Vol. 11, № 1. – P. 1–21.

11. Reductive decomposition of galena (PbS) using Cr(II) ionic species in an aqueous chloride medium for silver (Ag) recovery / F. P. Gudyanga [et al.] // Miner. Eng. – 1999. – Vol. 12, № 7. – P. 787–797.

12. Zhao, Y. C. Productions of Zn powder by alkaline treatment of smithsonite Zn–Pb ores / Y. C. Zhao, R. Stanforth // Hydrometallurgy. – 2000. – Vol. 56, № 2. – P. 237–249.

13. Sandberg, R. G. Ferric chloride, thiourea and brine leach recovery of Ag, Au and Pb from complex sulfides // R. G. Sandberg, J. L. Huiatt // J. Metals. – 1986. – Vol. 38, № 6. – P. 18–22.

14. Nagib, S. Recovery of lead and zinc from fly ash generated from municipal incineration plants by means of acid and/ or alkaline leaching / S. Nagib, K. Inoue // Hydrometallurgy. – 2000. – Vol. 56, № 3. – P. 269–292.

15. Xia, D. K. Kinetics of zinc ferrite leaching in caustic media in the deceleratory period / D. K. Xia, C. A. Pickles // Miner. Eng. – 1999. – Vol. 12, № 6. – P. 696–700.

16. Hearne, T. M. Hydrometallurgy recovery of zinc from sulfide ores and concentrates / T. M. Hearne, R. D. Haegele // Zinc and Lead Processing. In: Dutrizac J. E., Gonzalez J. A., Bolton G. L., Hancock P. (Eds.) The Metallurgical Society of CIM, 1998. – P. 765–780.

17. Камалов, К. О. Исследование состава цинксодержащих отходов – сырья для получения хлорида цинка / К. О. Камалов, Ф. И. Ахмаров : сб. материалов. ВятГУ: в 2 т. – Киров, 2008. – Т. 1. – С. 136–137.

18. Семиохин, И. А. Кинетика химических реакций / И. А. Семиохин, Б. В. Страхов, А. И. Осипов. – М.: МГУ, 1986. – 232 с.

19. Штиллер, В. Уравнение Аррениуса и неравновесная кинетика: пер. с англ. – М.: Мир, 2000. – С. 55–97.

20. Оспанов, Х. К. Физико-химические основы избирательного растворения минералов / Х. К. Оспанов. – М.: Недра, 1993. – 175 с.