Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

ХЛОРИД ДИНКА

Наиболее распространенный способ получения хлорида цинка заключается в обработке цинковых отбросов технической 27— "28%-ной соляной кислотой. Обработку ведут в резервуарах, в ко­торые загружают цинковые отбросы и заливают кислоту. Переме­шивание осуществляют сжатым воздухом или с помощью меша­лок. Иногда несколько резервуаров располагают террасообразно, « жидкость перетекает из одного в другой, причем концентрация ZnCl2 постепенно повышается до 45%. Количество кислоты берут •из расчета получения раствора ZnCl2, не содержащего свободной кислоты.

Находящиеся в сырье примеси соединений свинца, Si02 и дру­гие при растворении в соляной кислоте образуют осадки, отклады­вающиеся на зернах растворяющегося материала, содержащего ■цинк, в виде непроницаемой корки. Предотвратить это можно пу­тем предварительного окислительного обжига измельченных цин­ковых отходов при 300—500°51.

Реакции растворения цинка и окиси цинка экзотермичны и про­текают весьма энергично, но общая продолжительность процесса достигает 10 ч и более, так как к концу он замедляется. При рас­творении выделяются большие количества водорода:

Zn + 2НС1 = ZnCl2 + Н2

Реакционные резервуары обычно устанавливают вне здания, ■под навесом, и водород удаляется в атмосферу.

Полученные растворы хлорида цинка подвергают очистке от 1келеза, которую производят с помощью окислителей, не загряз­няющих раствор значительными количествами продуктов окисле­ния. В качестве окислителей применяют газообразный хлор, берто­летову соль и чаще всего наиболее дешевый реагент — хлорную известь. В последнем случае в раствор переходит СаС12. Окисное железо осаждают из раствора при нейтрализации кислотности, на­пример добавкой извести. Обычно известь вводят одновременно •С хлорной известью. Раствор отстаивается от осадка и нераствори­мой мути — песка и других примесей, введенных с сырьем, и де­кантируется, а иногда фильтруется.

При применении в качестве сырья окшары необходимости в очистке раствора нет, так как в окшаре большинство примесей на­ходится в виде растворимых солей, которые выщелачиваются горя­чей водой перед растворением окшары в соляной кислоте. ,

Для получения плавленого хлорида цинка раствор выпаривают в чугунных котлах, обогреваемых топочными газами. Температура раствора по мере повышения его концентрации поднимается. Про­цесс уварки сопровождается загустеванием массы при 190—280° вследствие выделения твердой фазы; при дальнейшем подъеме тем­пературы масса вновь становится жидкой. При подъеме темпера­туры до 310—340° можно получить продукт, содержащий всего.— 1,2% воды52. Без применения вакуума удалить всю воду невоз­можно, так как для этого пришлось бы поднять температуру выше 400°, что сопровождалось бы значительным гидролизом ZnCl2. Гид­ролиз имеет место и при менее высоких температурах; для его уменьшения в процессе выпаривания в раствор добавляют немного соляной кислоты. Выделяющийся при выпаривании хлористый во­дород разъедает стенки чугунного котла, и продукт загрязняется хлористым железом.

В связи с трудностью полного удаления воды и увеличением расхода топлива на последней стадии обезвоживания выпарку за­канчивают при сравнительно низкой температуре (220—250°). При этом в готовом плаве остается 9—12% воды. Такой плав заливают в железные барабаны, где он при охлаждении затвердевает, после чего барабаны запаивают.

На 1 т 45% раствора хлорида цинка расходуют 0,23—0,25 т ме­таллического цинка (96%-ного) или соответствующее количество материала, содержащего цинк, и 0,9—1 т 27,5%-ной соляной кис­лоты. На 1 т плавленого хлорида цинка расходуют 2,4 т 45% рас­твора ZnCb и около 0,5 т угля (7000 ккал/кг).