Wydzielanie związków żelaza z roztworu po ługowaniu odpadów poflotacyjnych Zn-Pb

• Autorzy: Siedlecka E. , Sobik-Szołtysek J.

Identyfikatory

DOI

10.17512/ios.2017.2.10

Warianty tytułu

EN

Precipitation of iron compounds from a solution after Zn-Pb post flotation tailings leaching

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Żelazo jest często obecne w roztworach po ługowaniu, a jego eliminacja jest głównym problemem w procesach hydrometalurgicznych. Odzysk żelaza z takich roztworów polega najczęściej na jego wydzieleniu w postaci jarosytu, getytu lub hematytu. Wraz z żelazem wytrącają się inne niepożądane metale, głównie Zn, Mg, Pb i inne. W pracy zbadano wpływ takich parametrów, jak temperatura, czas, typ i dawka utleniacza na selektywne wydzielanie związków żelaza z roztworu po ługowaniu odpadów poflotacyjnych Zn-Pb. Roztwór po ługowaniu pozyskano w procesie dynamicznej neutralizacji elektrolitu akumulatorowego odpadem poflotacyjnym i oddzieleniu osadu od roztworu. Stosując ustalone warunki wydzielania związków żelaza z roztworu po ługowaniu, otrzymano roztwory poprocesowe, w których oznaczono zawartość metali: Mg, Zn, Fe. Stwierdzono, iż proces wydzielania związków żelaza, w zależności od warunków, powoduje współstrącanie się towarzyszących metali, które zanieczyszczają powstałe osady. Szczególnie niekorzystnym procesem jest współstrącanie się magnezu wraz ze związkami żelaza powodujące zmniejszenie uzysku metalu w produkcie końcowym. W celu zminimalizowania tych strat przeprowadzono strącanie utleniające żelaza z roztworu po ługowaniu w postaci getytu, uzyskując nieznaczne straty jonów Mg⁺² z roztworu w ilości 0,24%, co jest bardzo korzystne dla procesu technologicznego pozyskiwania siarczanu magnezu z odpadów. Wydzielony osad getytu w prostym procesie jednostopniowym stanowi produkt handlowy, a po wyprażeniu - półprodukt do otrzymywania pigmentu czerwonego.

EN

Iron is usually present in the leaching solutions and its elimination is a major problem in hydrometallurgy. The recovery of iron from such solutions is usually carried out by precipitation as jarosite, goethite or hematite. Together with the iron other undesirable metals, mainly Zn, Mg, Pb are precipitated. The impact of the following parameters: temperature, time, type and dose of oxidant on selective separation the iron compounds from the leaching solution of Zn-Pb post-flotation tailings were investigated. The leaching solution was obtained in the process of dynamic neutralization the accumulator electrolyte with the Zn-Pb flotation tailings and separation of the precipitate from the solution. Using the set conditions of iron compounds precipitation from the leaching solution, the post-processed solutions were obtained in which the content of Mg, Zn, Fe were analyzed. It was found that the process of iron compounds precipitation causes co-precipitation of the accompanying metals that contaminate the resulting precipitates. The coprecipitation of magnesium, together with iron compounds is particularly disadvantageous process results in a reduced yield of metal in the final product. In order to minimize these losses, the oxidizing precipitation of iron from the leach solution in the form of goethite was carried out. This led to significant loss of Mg⁺² ions from the solution in an amount of 0.24% positively influencing technological process of magnesium sulphate recovery from the waste. The goethite precipitate formed in a simple single stage process is a commercial product or an intermediate product (after ignition) for the preparation of a red pigment.

Słowa kluczowe

PL

ługowanie kwaśne; selektywne wydzielanie związków żelaza; getyt; pigmenty

EN

acid leaching; selective precipitation of iron compounds; goethite; pigments

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 20, nr 2
• Strony: 263--276
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., 1 rys., wykr.

Twórcy

autor

Siedlecka E.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa

autor

Sobik-Szołtysek J.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Chmielewski T., Ługowanie metali z rud, koncentratów, półproduktów i odpadów, Fizykochemiczne Problemy Mineralurgii 1996, 30, 217-231.
• [2] Łętowski F., Podstawy Hydrometalurgii, WNT, Warszawa 1975.
• [3] Free M.L., Hydrometallurgy, Fundamentals and applications, John Wiley & Sons Inc, Hoboken, New Jersey, 2013.
• [4] Charewicz W., Biometalurgia metali nieżelaznych - podstawy i zastosowanie, CBPM Cuprum, Wrocław 2002.
• [5] Siedlecka E., Doniecki T., Ocena możliwości zagospodarowania odpadowego wodorotlenku cynku z technologii utylizacji elektrolitu akumulatorowego, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Budownictwo i Inżynieria Środowiska 2009, 56(268), 87-99.
• [6] Kukurugya F., Vindt T., Havlík T., Behavior of zinc, iron and calcium from electric arc furnace (EAF) dust in hydrometallurgical processing in sulfuric acid solutions: Thermodynamic and kinetic aspects, Hydrometallurgy 2015, 154, 20-32.
• [7] Chmielewski T., Żelazo w procesach hydrometalurgicznych, VII Seminarium Problemy współczesnej hydrometalurgii, Lublin 2002, 57-82.
• [8] Ismael M.R.C, Carvalho J.M.R, Iron recovery from sulphate leach liquors in zinc hydrometallurgy, Minerals Engineering January 2003, 16, 1, 31-39.
• [9] Dutrizac J.E., The physical chemistry of iron precipitation in the zinc industry, [In:] Cigan, J.M., Mackey, T.S., O’Keefe, T.J. (Eds.), Lead-Zinc-Tin’80, TMS-AIME World Symposium on Metallurgy and Environment Control, Warrendale, PA, 1980, 532-563.
• [10] Torfs K.J., Vliegen J., The Union Miniere Goethite process: plant practice and future prospects, J.E Dutrizac, G.B Harris (Eds.), Iron Control and Disposal, The Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, Montreal, Canada, 1996, 135-146.
• [11] Tamargo F.J., San M., Valcarcel M.R., Asturiana de zinc: more than 30 years of experience with jarosite process, J.E Dutrizac, G.B Harris (Eds.), Iron Control and Disposal, The Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum, Montreal, Canada, 1996, 93-100.
• [12] Dokument Referencyjny BAT dla najlepszych dostępnych technik w produkcji metali nieżelaznych, grudzień 2001, Rozdział 5. https://ippc.mos.gov.pl/ippc/custom/BAT_met_niez.pdf
• [13] Siedlecka E., Wykorzystanie odpadów z flotacji blendy cynkowej w utylizacji kwasu siarkowego, Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych 2007, 33, 97-103.
• [14] Ustawa o odpadach z dnia 14 grudnia 2012 r., DzU 2013, poz. 21.
• [15] Najlepsze Dostępne Techniki (BAT) Wytyczne dla Branży Chemicznej w Polsce Specjalne Chemikalia Nieorganiczne, Pigmenty nieorganiczne, Warszawa, czerwiec 2015, https://ekoportal. gov.pl/fileadmin/Ekoportal/Pozwolenia_zintegrowane/poradniki_branzowe/11.4_Specjalne_Che mikalia_Nieorganiczne.pdf

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).