logo search
Лекции по МРМ

2.5.5.3. Выделение циркония из солянокислых и сернокислых растворов

Растворы, полученные в результате выщелачивания спеков, содержат цирконий (100 - 200 г/л) и примеси Fe, Ti, Al, Si и др.

В настоящее время в промышленной практике применяют три способа выделения циркония из соляно- и сернокислых растворов:

1) Выделение оксихлорида циркония ZrOCl2∙8H2O из солянокислых растворов. Способ основан на малой растворимости ZrOCl2∙8H2O в концентрированной HCl, в то время как в воде и в разбавленной HCl растворимость соли высокая. При концентрации HCl 318 г/л растворимость оксихлорида минимальная 10,8 г/л, в слабокислых растворах она в 40 - 50 раз выше. Кроме того растворимость ZrOCl2 сильно зависит от температуры.

Выпариванием невозможно достигнуть концентрации HCl выше 20,2 % (220 г/л), т.к. образуется азеотропная смесь. В этой кислоте растворимость ZrOCl2.8H2O не высока ( 25 г/л). Раствор охлаждается до 20 оС, в осадке получается чистый ZrOCl2. Из оксихлорида циркония легко могут быть получены другие чистые соединения, для этого оксихлорид циркония растворяют в воде, осаждают гидроокись циркония Zr(OH)4 аммиаком, а затем можно растворять ее в соответствующей кислоте с образованием солей циркония. Двуокись циркония, полученная осаждением аммиаком, содержит 99,6 – 99,8 % ZrO2.

2) Гидролитическое осаждение основных сульфатов циркония из сернокислых и солянокислых растворов.

Сернокислые растворы, содержащие ZrOSO4 нейтрализуют содой до рН = 2 - 3, затем их нагревают до 70 - 80 оС, в результате выпадают осадки состава xZrO2.ySO3.nH2O, где x : y > 1, при мольном отношении 0,55 - 0,9. Таким способом осаждается 98 % циркония. Полученный осадок очищают переосаждением.

3) Выделение кристаллогидрата сульфата циркония Zr(SO4)2.4H2O из сернокислых растворов или растворов оксихлорида циркония.

При добавлении концентрированной H2SO4 к водным растворам сульфата или хлорида циркония осаждается тетрагидрат Zr(SO4)2.4H2O. Этот способ выделения циркония целесообразно использовать для очистки от примесей осадков основного сульфата, получаемых гидролитическим способом.

Технологическая схема переработки цирконовых концентратов по способу спекания с известью представлена на рис. 2.12.