Регион:

Технология удаления цинка из кислоты ванн травления

Технология удаления цинка из кислоты ванн травления

Согласно предлагаемой технологии кислота, содержащая ионы двухвалентного железа и цинка, очищается от взвешенных частиц через ультрафильтрационную мембрану; очищенная жидкость направляется в ионообменную колонну. В этой колонне цинк извлекается из жидкости в соответствии с уравнением:

2RCl + ZnCl2 + HCl → R2 [ZnCl4]

Необходимо дать пояснение этой реакции. При наличии высокой концентрации кислоты в растворе происходит комплексообразование, в результате чего образуется некоторое количество отрицательно заряженных ионов ZnCl4. Эти двухвалентные ионы извлекаются очень селективно анионитом, в результате чего ионообменная смола насыщается цинком, а фильтруемая жидкость, наоборот, обедняется, и ее вновь можновозвращать в ванну травления. Таким образом, как бы регенерируется травильный раствор. Однако не все так просто. Во-первых, в межзерновом пространстве находится кислота (доодной трети от объема фильтра, и ее надо выдавить, а выдавить можно только пресной водой (а ее необходимо где-то собрать и где-то хранить). Во-вторых, после насыщенияионообменную смолу нужно «отрегенерировать», то есть привести вновь в рабочее состояние. Поэтому следующая стадия процесса – это промывка ограниченным количеством пресной воды (фильтрат собирается в отдельную емкость), Затем ионообменная колонна промывается щелочным раствором (раствором  аммиака), фильтрат собирается в другую емкость, затем колонная промывается водой до вытеснения аммиака,  фильтрат собирается в третью емкость, и, наконец, система вновь готова к очистке кислоты от цинка. К вышесказанному нужно добавить следующее. Емкость ионообменного материала, используемого в данном процессе, не превышает 1 моль/л ионита, при этом сорбируется двухвалентный ион, поэтому надо считать емкость вдвое меньше; к тому же, как уже указывалось выше, ионообменный фронт имеет значительную ширину (рис.15.2), поэтому смолой до величины проскока сорбируемого вещества в фильтрат поглощается еще меньшее количество ионов цинка. Таким образом, чтобы сэкономить на объемах, приходится маневрировать растворами промежуточных концентраций, то есть создавать для них дополнительные емкости, поэтому схема настолько усложняется, что ее нет смысла приводить в данном обзоре. Впрочем, желающие могут познакомиться с данной схемой (также слегка упрощенной). Добавим также, что получаемый раствор, содержащий цинк, рекомендуется авторами разработки к использованию в качестве добавки в ванну флюсования, но поскольку концентрация добавляемого раствора по цинку значительно меньше концентрации последнего в ванне флюсования, возникает дополнительная проблема с переполнением данной ванны.

Характер ионообменного фронта при сорбции цинка анионитом Dowex MSA-1 и при его десорбции из ионита

Рис. 15.2. Характер ионообменного фронта при сорбции (черные значки) цинка анионитом Dowex MSA-1 и при его десорбции  из  ионита  (светлые  значки).  По  оси  абсцисс отложены отношения пропущенных объемов к объему ионита, по оси ординат – концентрация цинка (в г/л).

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

comments powered by HyperComments