Qua nghiên cứu hành vi của các tạp chất ta thấy rõ các tác hại của chúng đối với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khi lấy kẽm chất lượng cao. Trong điều kiện điện phân thông thường: mật độ dòng điện DK = 400 – 500 A/m2, nhiệt độ dung dịch 30 – 40 oC, nồng độ ion kẽm [Zn2+]= 50 g/l, nồng độ axit sunfuric 100 – 130 g/l, cần khống chế lượng tạp chất trong dung dịch đem đi điện phân như bảng 2.1.
Bảng 2.1. Giới hạn các tạp chất trong dung dịch (mg/l)
Ge ≤ 0,05 Cu ≤ 0,5 Sb ≤ 0,1 Pb ≤ 0.5 As ≤ 0,1 Fe ≤ 30 Ni ≤ 1 Cl ≤ 40 Co ≤ 1 – 2 Mn < 3 – 5 Cd ≤ 1 Ca < 1 Na + K = 7 – 20 Mg < 5 – 15
Xu hướng phát triển chung của quá trình thủy luyện kẽm là nâng cao hiệu suất dòng điện nhằm giảm tiêu hao điện năng tới mức thấp nhất, nâng cao chất lượng sản phẩm kẽm, cường hòa quá trình điện phân nhằm đạt sản lượng cao. Độ sạch của dung dịch có ảnh hưởng mang tính chất rất quyết định đến ba hướng phát triển vừa kể trên.
31
Khử chất tạp sâu tạo điều kiện cường hóa quá trình điện phân. So với dùng mật độ dòng điện DK = 500 A/m2 điện phân kẽm ở mật độ dòng điện DK = 700 A/m2 sản lượng tăng 15 - 17%, ở DK = 1000 - 1100 A/m2 sản lượng tăng 100%.
Khử chất tạp sâu tạo điều kiện có thể điện phân ở nhiệt độ cao hơn bình thường. Điện phân dung dịch đã khử chất tạp sâu ở 50 – 60 ºC vẫn đạt hiệu suất dòng điện cao.
Để khử chất tạp trong dung dịch hòa tách, người ta dùng nhiều phương pháp khác nhau. Tùy tính chất của quá trình người ta chia ra bốn phương pháp chính sau:
Khử chất tạp bằng thủy phân: khử sắt, nhôm, asen, antimon, vv...
Khử chất tạp bằng xi măng hóa: khử đồng, cadimi, coban, niken.
Khử chất tạp bằng hóa học: khử coban, clo, flo...
Khử chất tạp bằng xử lý một phần dung dịch: rút một lượng dung dịch bẩn nhất định đem đi xử lý và thay bằng một lượng dung dịch sạch tương ứng.