Очистка кадмиевых растворов
|
Наиболее загрязненные кадмиевые растворы получаются при выщелачивании обожженной пыли. Эти растворы, кроме цинка и кадмия, содержат большие количества мышьяка, сурьмы, а также таллий и другие рассеянные металлы. Особенно вредная примесь — мышьяк, который при цементации может образовывать с водородом гидрид мышьяка AsH3, обладающий сильными токсическими свойствами. В связи с этим мышьяк должен быть удален из раствора до осаждения кадмиевой губки цементацией цинком. При высоком содержании в растворе мышьяка (1—5 г/л) он осаждается в виде сложных соединений трех- и пятивалентного мышьяка с другими компонентами раствора в виде арсенатов и арсенитов по реакциям:  Осаждение мышьяка в форме арсенитов и арсенатов происходит при более низких значениях pH, чем гидролиз сернокислых солей, цинка, кадмия, железа, и будет тем полнее, чем выше концентрация металлов, температура и pH осаждения. Наименее растворимое соединение мышьяка — арсенат трехвалентного железа. Это позволяет выделить основную массу мышьяка (до 100 мг/л) в кислой среде при pH = 2,1. Окисление мышьяка происходит одновременно с окислением железа. Наиболее распространенный окислитель МnО2. Очистка протекает достаточно полно в присутствии железа в отношении Fe:As = 2:1. Осадки арсенатов трехвалентного железа обладают зернистой структурой и хорошо фильтруются. Малые количества мышьяка 100 мг/л и ниже могут быть удалены из раствора соосаждением их вместе с гидратами железа:  При гидролизе трехвалентного железа из сернокислых растворов железо выпадает в виде основных сульфатов. Гидролиз сульфата мышьяка протекает по реакции  В присутствии окиси цинка как нейтрализатора кислоты гидролиз идет по реакции  Из раствора могут выпасть также основные сернокислые соли:  Присутствие в растворах железа — необходимое условие наиболее полного удаления из раствора соединений мышьяка. Чем меньше концентрация мышьяка в растворе, тем выше должно быть отношение между железом и мышьяком для обеспечения полноты осаждения мышьяка. Так, при содержании в растворе 10 мг/л As отношение Fe:As в осадке составляет около 4, при 1 мг/л 13; при 0,1 мг/л 42. От сурьмы растворы очищают одновременно с удалением мышьяка. Гидролиз сурьмы в присутствии окиси цинка протекает по реакции  В присутствии трехвалентного железа сурьма осаждается из растворов при тех же значениях рН, при которых осаждается железо. Для удаления из раствора таллия он должен находиться в окисленной форме. Осаждают его с помощью перманганата или бихромата калия. |
