MÉTODO PARA RETIRAR TALIO DE UNA SOLUCIÓN QUE CONTIENE ZINC.

Un método para la retirada de talio de una solución que contiene zinc junto con una producción electrolítica de zinc,

caracterizado porque el talio se retira en las fases de purificación de la solución de zinc durante la retirada de cadmio con polvo de zinc por medio de un compuesto de plomo soluble, en el que la cantidad de plomo se ajusta para ser al menos equivalente a la cantidad de talio

Esta invención se refiere a un método para retirar talio de una solución que contiene zinc. En particular, el método se refiere a la purificación con polvo de zinc metálico de una solución destinada a una producción electrolítica de zinc. En este método, el talio se retira por medio de un compuesto de plomo en la fase de purificación de la solución, durante la fase de purificación final o en una fase de purificación en la que se produce la precipitación de cadmio. 5

La calcina de zinc, obtenida tostando concentrados de zinc sulfurosos, se usa generalmente como material de partida en la producción electrolítica de zinc. El componente principal de la calcina es el óxido de zinc, ZnO, pero parte del zinc también está unido a hierro en forma de ferrita de zinc ZnO·Fe2O3. El óxido de zinc es fácilmente soluble incluso a altos valores de pH, mientras que es necesario lixiviar la ferrita con un mayor contenido de ácido. En un proceso industrial, la primera fase de la lixiviación de óxido de zinc, la lixiviación neutra, se realiza generalmente a un pH de 2-5 10 con ácido de retorno de la electrolisis. La lixiviación neutra da origen a una solución de sulfato de zinc, que se encamina a la purificación de la solución, y un precipitado que sigue conteniendo compuestos de zinc y el hierro de la calcina. El precipitado es conducido a la siguiente fase de lixiviación. Muchas de las impurezas en la calcina de zinc, por ejemplo cobre, cobalto, níquel, cadmio y talio se disuelven en forma de sulfatos en la primera fase de lixiviación con buenos rendimientos de lixiviación y, por lo tanto, van directamente a la purificación de la solución. 15

El talio es una impureza que altera la calidad del zinc si llega hasta la electrolisis en solución. Cuando el zinc se precipita electrolíticamente, el talio en solución precipita entre el zinc y ya no puede retirarse mediante refinado en estado de fusión durante la fundición.

En la Patente de Estados Unidos Nº 4.096.233 se describe un método mediante el cual se retira talio de una solución de sulfato de zinc mediante oxidación con ácido sulfúrico de peroxi o peróxido, o peróxido de hidrógeno. 20

De acuerdo con el método presentado en la publicación de patente de Estados Unidos 4.715.939, los iones monovalentes tales como, por ejemplo, talio se retiran de una solución de sulfato de zinc usando electrodiálisis.

El método descrito en la publicación de patente de Estados Unidos 5.419.882 también se refiere a un método para retirar talio de una solución de sulfato de zinc. De acuerdo con esta patente, la retirada final de talio se realizaba anteriormente usando permanganato potásico, dicromato potásico o cromato potásico. En el método descrito en esta 25 publicación, la retirada de talio se realiza usando precipitado de dióxido de manganeso obtenido a partir de electrolisis de zinc.

En los métodos basados en oxidación, la retirada de talio se basa en la oxidación de talio monovalente a talio trivalente, que forma un hidróxido poco soluble en la región de pH en cuestión. En estos métodos, surge un problema con el Mn2+ contenido en la solución, la mayor parte del cual se oxida a MnO2, consumiendo el oxidante y formando un 30 sólido que es difícil de filtrar.

Con los métodos descritos anteriormente, es posible obtener una solución de sulfato de zinc que no contiene talio, pero a menudo el método requiere una fase de purificación por separado, que aumenta los costes de fabricación de zinc.

Actualmente se ha desarrollado un método de acuerdo con la presente invención para la retirada de talio de 35 una solución que comprende zinc usando polvo de zinc durante la purificación de la solución sin una fase de purificación por separado. De acuerdo con el método, la cantidad de polvo está ajustada en la fase de purificación de cadmio a al menos el equivalente de la cantidad de talio. Preferentemente se usan compuestos de plomo solubles para ajustar la cantidad de plomo.

Las características esenciales de la invención serán evidentes a partir de las reivindicaciones adjuntas. 40

La solución de sulfato de zinc de la primera fase de lixiviación de calcina de zinc, lixiviación neutra, es conducida a una purificación de la solución de múltiples fases. En la llamada purificación de arsénico, la primera fase es generalmente la retirada de cobre y, después de ésta, fases de retirada de cobalto, níquel, germanio y antimonio. No se puede hacer que precipite el talio en estas fases de purificación. La fase de purificación final es la retirada de cadmio, cuando el talio también precipita, al igual que el plomo, si éste está en solución. Normalmente, el plomo ya se ha 45 precipitado en fases de purificación anteriores.

Las fases de purificación de la solución de sulfato de zinc se realizan con polvo de zinc fino, usando cualquiera más noble que el zinc, pueden cementarse a partir de la solución por medio de polvo de zinc de acuerdo con la siguiente reacción:

Me++ + Znº  Me + Zn++ (1) 50

Actualmente se ha descubierto que el talio puede precipitarse a partir de una solución de sulfato de zinc en la fase de retirada de cadmio, que se realiza usando polvo de zinc. Además, la cantidad de polvo se ajusta para ser al menos el equivalente de la cantidad de talio contenida en la solución. Preferentemente, un compuesto de plomo soluble adecuado se usa para ajustar la cantidad de plomo. Un compuesto de plomo soluble que podría usarse es, por ejemplo, el acetato de plomo, Pb(C2H3O2)2·H2O. Para introducir la cantidad correcta, es ventajoso analizar las cantidades de talio 55 y plomo que entran en la fase de retirada de cadmio y ajustar la cantidad de plomo para que corresponda al menos a la cantidad de talio.

Cuando se analiza el residuo formado en la fase de precipitado de cadmio, se ha descubierto que el talio precipita con el plomo sobre el gránulo de precipitado en la superficie del zinc metálico, gránulo que se forma cuando el cadmio comienza a precipitar sobre la superficie de la partícula de polvo de zinc. Al mismo tiempo, la propia partícula de 60 zinc se disuelve y forma sulfato de zinc. Casi no aparece talio en la parte del gránulo de precipitado que contiene

cadmio.

El contenido final de talio también resulta afectado por la temperatura, que está en la región de 50-100ºC, preferentemente aproximadamente 60-70ºC. A temperaturas más altas, la velocidad de precipitación es alta, pero el contenido final de talio sigue siendo mayor. A temperaturas bajas, la precipitación es lenta, pero el contenido final de talio es bajo. 5

La fase de purificación de cadmio produce una solución de sulfato de zinc puro, que puede conducirse a la electrolisis de zinc, y un precipitado de cadmio, que contiene el talio retirado de la solución de zinc. Si se desea la fabricación de cadmio puro, la retirada de impurezas en el precipitado tales como zinc, plomo, talio y otras se realiza de la manera normal durante la fabricación de cadmio.

El método de acuerdo con la invención se describe adicionalmente mediante el siguiente ejemplo. 10

Ejemplo

Después de la precipitación ordinaria de cadmio, el contenido de talio de una solución de sulfato de zinc está entre 1,5-2,5 mg/l, lo que significa un contenido de aproximadamente 10 g/t, es decir 10 ppm en zinc. Se realizó un ciclo de ensayo en el que se introdujo en el proceso una solución de acetato de plomo con un contenido de plomo de aproximadamente 200 g/l a una temperatura de 67ºC. En el ensayo la cantidad de plomo que entra en la fase de 15 retirada de cadmio de forma inherente se triplicó. La cantidad de talio precipitado se dobló incluso aunque la cantidad que entraba en la fase del proceso seguía siendo la misma. El contenido final de talio cayó a un nivel de 0,5-0,9 mg/l, que corresponde a un contenido de aproximadamente 3 g/t en zinc puro, es decir 3 ppm. El contenido de talio en zinc puro es, por lo tanto, lo suficientemente bajo para fines comerciales.

1. Un método para la retirada de talio de una solución que contiene zinc junto con una producción electrolítica de zinc, caracterizado porque el talio se retira en las fases de purificación de la solución de zinc durante la retirada de cadmio con polvo de zinc por medio de un compuesto de plomo soluble, en el que la cantidad de plomo se ajusta para ser al menos equivalente a la cantidad de talio.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto de plomo soluble es 5 acetato de plomo.

3. Un método de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el compuesto de plomo soluble se introduce de forma continua.

4. Un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque la solución que contiene zinc es una solución de sulfato de zinc. 10

5. Un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la retirada de talio tiene lugar a una temperatura entre 50-100ºC.

6. Un método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque la retirada de talio tiene lugar a una temperatura entre 60-70ºC.