Макет страницы
Предпочтителен вариант процесса, при котором съемы с латуни подают в реактор со скоростью 5 т/ч. Величину рН реакционной смеси контролируют с помощью датчика,'- который связан с вентилем 15, регулирующим скорость подачи кислоты по линии 16, что позволяет поддерживать рН среды в заданном интервале.
В этом случае кислота быстро и эффективно взаимодействует со всем присутствующим оксидом цинка, но не реагирует с металлами. В случае соляной кислоты желательный интервал рН составляет от 0,1 до несколько меньше чем 1,0 с оптимальным значением 0,3—0,5. Для соляной кислоты желательный интервал рН 0,1 —1,5 с оптимальным значением 0,1—0,8. Хотя процесс можно проводить и при других величинах рН, но это нежелательно. При слишком малых рН присутствует избыток кислоты, который должен быть нейтрализован цинковой пылью (или ее заменителем4). Раствор, содержащий избыток кислоты, стекает из реактора через патрубок 20 и при взаимодействии с цинком, содержащиеся в нем соли медн (образовавшиеся при взаимодействии кислоты с латунью) превращаются в соли цинка и происходит высаживание металлической меди.
При слишком высоких рН оксид цинка, содержащийся в смеси, реагирует не полностью. При рН > 3,5 реакция очень замедляется и процесс становится практически неосуществимым даже при значительном увеличении времени пребывания сырья в реакторе 18. Протекание реакции можно регулировать и за счет изменения других параметров процесса, либо путем изменения скорости подачи реагентов, однако ни один из этих методов не является таким простым и удобным как контроль по величине рН.
Продукт реакции выводят из реактора 18 через патрубок 20. Непрореагировар,-шие тяжелые частицы, в основном состоящие из металлов, оседают на дне реактора и удаляются оттуда через слив с вентилем 17. В ходе реакции происходит вспенивание реакционной смеси в реакторе 18. Однако это не вызывает больших трудностей, поскольку величину пенообразования можно легко контролировать, например путем перемешивания либо другими методами, в частности добавлением веществ, препятствующих пенообразованию.
Кислоту и измельченные латунные съемы добавляют в реактор на достаточном удалении от выводного патрубка 20, чтобы обеспечить хорошее перемешивание и достаточное время пребывания сырья в реакционной зоне и, следовательно, полнее превращение оксида цинка в цинковую соль. Вода в реактор добавляется по линии 13 с вентилем 12 и предназначена для разбавления реакционной смеси до такого состояния, чтобы образующаяся цинковая соль оставалась в растворе. Подача воды в основном необходима для получения сульфата цинка.
Раствор, вытекающий через патрубок 20, содержит в основном соль цинка. Однако в нем могут содержаться небольшие количества очень мелкодисперсных металлов, других примесей и, возможно, соли металлов, обычно соль меди. В случае необходимости этот раствор можно обработать цинковой пылью для перевода всех других более электроположительных металлов в элементарные металлы с дополнительным получением цинковых солей. Такую обработку проводят в реакторе 25. Затем жидкую массу фильтруют или непрерывно центрифугируют для удаления мелких твердых частиц; в показанной схеме эта стадия проводится в сепараторе 26. В твердой фракции обычно содержится основное количество загрязнений и -<0,5 % меди от ее массы, содержащейся в исходном сырье. Такое содержание меди можно считать пренебрежимо малым и ее выделение нецелесообразно.
Отделенная твердая фракция по сливной трубе 17 выводится из реактора и поступает на промывку. В показанном на схеме варианте промывка проводится с помощью шнекового транспортера 21, подающего смесь из промывного резервуара 22 противотоком промывной воде, подаваемой из разбрызгивающего устройства 14. В случае необходимости растворимые соли, перешедшие в раствор при промывке твердого металлического материала, могут быть выделены в результате подачи раствора из резервуара 22 по трубопроводу 24 (на схеме показан пунктиром) в трубопровод 25 и далее в реактор 26 для осаждения. В этом случае через устройство 14 подается минимальное количество воды, чтобы не допустить чрезмерного разбавления раствора соли цинка.
В зависимости от качества исходного сырья материал, выделяемый на шнековом транспортере, будет содержать 80—95 % металлов, до 8 % влаги, а также некоторое количество грязи. Его дальнейшая очистка считается нецелесообразной и он может быть непосредственно возвращен в плавильную печь. Обычно 95—99 % н даже более
