BG66180B1 - Method and installation for selective extraction of metal cations from weak acid to weak basic solutions - Google Patents

Method and installation for selective extraction of metal cations from weak acid to weak basic solutions Download PDF

Info

Publication number
BG66180B1
BG66180B1 BG109782A BG10978206A BG66180B1 BG 66180 B1 BG66180 B1 BG 66180B1 BG 109782 A BG109782 A BG 109782A BG 10978206 A BG10978206 A BG 10978206A BG 66180 B1 BG66180 B1 BG 66180B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
solutions
column
metal
regeneration
columns
Prior art date
Application number
BG109782A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG109782A (en
Inventor
Тодор Ангелов
Георги САВОВ
Валери ЦЕКОВ
Original Assignee
"Йонтех" Оод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Йонтех" Оод filed Critical "Йонтех" Оод
Priority to BG109782A priority Critical patent/BG66180B1/en
Publication of BG109782A publication Critical patent/BG109782A/en
Publication of BG66180B1 publication Critical patent/BG66180B1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

The method and the installation find application in the treatment of solutions and other industrial flows without any preliminary preparation. The method for selective extraction of metal cations from solutions comprises operations in the following succession: The metal-containing solutions are subjected to enrichment in ionexchanging columns connected in series. After that regeneration follows by feeding regeneration solutions, and washing by feeding the solutions in the feed direction of the regeneration solutions. The installation comprises ionexchange cells representing two in-series connected single-chamber columns made up of upper and lower plates with in-series connected nozzles arranged thereon for distribution of the solutions.

Description

Изобретението се отнася до метод и инсталация за селективно извличане на метални катиони от слабокисели до слабоосновни разтвори, подходящи за приложение при обработване на разтвори, получени при излужване на медни табани и купове, киселинни руднични дренажи, както и за извличане на метални катиони от други индустриални потоци.The invention relates to a method and installation for the selective extraction of metal cations from weak acids to weakly basic solutions, suitable for use in the treatment of solutions obtained from leaching of copper heaps and piles, acid mine drainage, as well as for the extraction of metal cations from other industrial flows.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известни са различни технологични методи за извличане на метал от металосъдържащи руди. При много от тях по различни причини, включително и несъвършенство на технологията не е възможно пълно извличане на съдържащия се метал, поради което около преработвателните предприятия се натрупват както значителни по големина купове и табани, представляващи хранилища на остатъчни от преработката продукти, така и големи обеми металосъдържащи разтвори. В повечето случаи, поради сравнително високото съдържание на метал в тези разтвори е икономически изгодно те да бъдат обработвани с цел извличане на съдържащия се в тях метал. Не по-маловажен е и факта, че извличането на металите от тези разтвори е задължително от екологична гледна точка.There are various technological methods for extracting metal from metal-containing ores. For many of them, for various reasons, including the imperfection of technology, it is not possible to fully extract the contained metal, which is why around the processing plants there are accumulated large heaps and heaps, which represent the storage of residual products and large volumes. metal-containing solutions. In most cases, because of the relatively high content of metal in these solutions, it is economically advantageous to treat them in order to recover the metal contained therein. Equally important is the fact that the extraction of metals from these solutions is mandatory from an environmental point of view.

Известни са различни инсталации за преработване на металосъдържащи разтвори с цел извличане на съдържащия се в тях метал, с помощта на процеса йонообмен в съоръжения, известни като йонообменни колони. С оглед постигането на висока ефективност по отношение на извличането на металните катиони, колоните са конструирани така, че да поемат и поддържат в определено състояние йонообменната смола, като едновременно с това осигуряват равномерно разпределение на захранващи, регенерационни и промивни разтвори, преминаващи през слоя смола. Известни и използвани в практиката са два вида режими: в запечатан слой, при който йонообменната смола не се изважда от колоната и друг режим, характеризиращ се с изваждане и прехвърляне на йонообменната смола в друга колона.Various installations are known for the processing of metal-containing solutions for the purpose of extracting the metal contained therein, using the ion-exchange process in facilities known as ion-exchange columns. In order to achieve high efficiency in the recovery of metal cations, the columns are designed to absorb and maintain the ion exchange resin in a certain state, while ensuring a uniform distribution of feed, regeneration and washing solutions passing through the resin layer. Two modes are known and used in practice: in a sealed layer in which the ion exchange resin is not removed from the column and another mode characterized by the removal and transfer of the ion exchange resin to another column.

Известен е метод и инсталация за йонообменно третиране на разтвори в две колони (GB 203964), характеризираща се с това, че след като смолата в първата йонообменна колона е натоварена със съответния катион, тя (смолата) се прехвърля във втората колона, за да се регенерира, като след регенерирането й във втората колона отново се прехвърля в първата колона за натоварването й, поддържайки смолата в затворен цикъл и оперирайки циклично. Преди прехвърлянето на смолата от едната към другата колона, тя се отделя от захранващия я целеви разтвор чрез промиване с вода или чрез изместването му с разтвора, с който ще се захранва в колоната, където се премества. Между двете колони, отговарящи на двата стадия на процеса йонообменната смола и разтворите на продуктите (соли и киселини) включени в процеса циркулират алтернативно в противоток и циклично, измествайки във всеки полуцикъл йонообменната зона от единия край на колоната към другия й край и технология за третиране на металосъдържащи разтвори - WO 9632999, която се състои от следните операции: набогатяване на смолата в йонообменните колони, последвано от пречистване, изразяващо се в подаване на разреден слабокиселинен поток, състоящ се от електролит и серен диоксид през набогатен обем смола, при което се постига отстраняване на сорбираното от смолата желязо. След това смолата се подлага на пълно пречистване на желязото, тъй като почти винаги след предходното пречистващо стъпало остават около 10% от цялото количество адсорбирано желязо. След пълното пречистване се извършва регенерация с помощта на разтвор, представляващ киселинен разтвор със съдържание на 25-30 g/Ι, като за регенерацията са необходими два обема регенерационни разтвори на обем смола за регенериране на всяка колона. Накрая се извършва промивка, при която като се отстраняват остатъците от регенерационните разтвори. Описаният по-горе технологичен метод се осъществява в инсталация, която се състои от 30 еднакви йонообменни колони, разположени върху въртящ се диск, като всички колони са запълнени със смола. ИнсталациятаA method and installation for ion exchange treatment of solutions in two columns (GB 203964) is known, characterized in that after the resin in the first ion exchange column is loaded with the corresponding cation, it (resin) is transferred to the second column to regenerates, after being regenerated in the second column it is again transferred to the first column for its loading, keeping the resin closed and operating cyclically. Before transferring the resin from one column to the next, it is separated from the feed solution by washing with water or by displacing it with the solution to be fed into the column where it is moved. Between the two columns corresponding to the two stages of the process, the ion exchange resin and the product solutions (salts and acids) involved in the process alternatively circulate counter-cyclically, shifting in each semi-cycle the ion exchange zone from one end of the column to the other end and treatment technology. of metal-containing solutions - WO 9632999, which consists of the following operations: enrichment of the resin in ion-exchange columns, followed by purification, which results in the supply of a dilute low-acid stream consisting of electro um and sulfur dioxide in enriched volume gum, which achieves the removal of sorbed from the resin iron. The resin is then subjected to complete iron purification, since almost 10% of the total amount of adsorbed iron remains almost always after the previous purification step. After complete purification, regeneration is carried out using a solution representing an acid solution containing 25-30 g / Ι, and two volumes of regeneration solutions per volume of resin are required for regeneration on each column. Finally, a flush is carried out which removes the residues from the regeneration solutions. The technological process described above is carried out in an installation consisting of 30 identical ion-exchange columns arranged on a rotating disk, all columns being filled with resin. Installation

66180 Bl се състои от подвижна и неподвижна част, като подвижната част е формирана като въртяща се глава и е изпълнена от корозионноустойчив метал, а неподвижната глава е изпълнена от неметал, например полимер, а уплътнението между двете (подвижна и неподвижна) част се поддържа чрез пневматична сила, която ги притиска една в друга. Инсталацията позволява едновременното въртене на 30-те колони и прикачването им към входа и изхода на разтворите в синхронизирана последователност.66180 Bl consists of a movable and immovable part, the movable part being formed as a rotating head and made of corrosion-resistant metal, and the movable head is made of non-metal, for example a polymer, and the seal between the two (movable and immovable) parts is supported by a pneumatic force that presses them together. The installation permits simultaneous rotation of the 30 columns and their attachment to the inlet and outlet of the solutions in a synchronized sequence.

По този начин 30-те колони могат да работят по много различни начини в зависимост от желанието на оператора. Колоните могат да бъдат свързани последователно или паралелно, да работят с възходящ или низходящ поток на разтворите и т.н.Thus, the 30 columns can work in many different ways depending on the desire of the operator. The columns can be connected in series or in parallel, operate with upstream or downstream solutions, etc.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Задачата на настоящото изобретение е да се създадат метод и инсталация за селективно извличане на метални катиони от слабокисели до слабоосновни разтвори, които да осигуряват ефективно извличане на метални катиони чрез третиране на разтвори, получени при излужване на табани, купове, руднични дренажи и индустриални потоци, без провеждане на предварителна подготовка на разтворите.It is an object of the present invention to provide a method and installation for the selective extraction of metal cations from weakly acidic to weakly basic solutions, which will provide efficient extraction of metal cations by treating solutions obtained from leaching of heaps, piles, mine drainage, and industrial flows without preliminary preparation of the solutions.

Методът за селективно извличане на метални катиони от разтвори включва провеждане на операции в следната последователност: металосъдържащите разтвори се подлагат на набогатяване в последователно свързани йонообменни колони, съдържащи йонообменна смола, като колоните са свързани помежду си, а разтворите преминават през слоят смола, след което се извършва регенерация чрез подаване на регенерационни разтвори и промиване, която се извършва чрез подаване на смолата в посоката, в която са подавани регенерационните разтвори.The method for selectively recovering metal cations from solutions involves performing operations in the following sequence: the metal-containing solutions are subjected to enrichment in series-linked ion exchange columns containing an ion exchange resin, the columns are connected to each other, and the solutions are passed through the resin layer and then passed through the resin layer. performs regeneration by feeding regeneration solutions and washing, which is carried out by feeding the resin in the direction in which the regeneration solutions are fed.

Съгласно изобретението, преди подаването на захранващите разтвори в йонообменните колони, на разтворите се извършва корекция на pH, което съответства на оптималната за смолата стойност, при която да не се допусне образуването на хидроксиди и същевременно да осигури необходимото сорбиране на метал, а набогатяването се извършва като захранващите разтвори се подават от върха на първата колона към дъното й, откъдето преминават в дъното на втората колона и излизат през върха й, при което регенерацията започва в момент, в който съдържанието на мед в изходните разтвори е равно на съдържанието на мед в захранващите разтвори, както и на извличания метал в разтворите след първата колона и следи от него в разтворите след втората колона. Проскока на извличания метал в разтвора след първата колона показва, че смолата в нея вече е набогатена и се нуждае от регенерация. В този момент първата колона се изключва от процеса на набогатяване и започва да се регенерира. Втората колона продължава да работи в режим на набогатяване, като посоката на захранващите разтвори се променя, т.е. те влизат през горната й част, преминават през слоя набогатена смола и излизат през долната й част. След като първата колона вече е регенерирана, същата се промива и се пуска отново в действие, като двете колони са вече с променени позиции и посоки по отношение на подаване на разтворите, а именно захранващите разтвори влизат през върха на втората колона преминават през нея, излизат от долната й част, влизат през долната част на първата колона и излизат през върха й (фиг. 4). След като смолата във втората колона е вече набогатена, същата се изключва от режима на набогатяване и започва да се регенерира. Първата колона продължава да работи в режим на набогатяване, като захранващите разтвори се подават през горната й част, преминават през слоя с набогатена смола и излизат през долната й част, а промивните разтвори се рециклират обратно в системата и се използват за подготовка на регенерационни разтвори за следващия цикъл.According to the invention, prior to supplying the feed solutions to the ion exchange columns, the solutions are subjected to a pH adjustment corresponding to the resin optimum value, which prevents the formation of hydroxides while providing the necessary metal sorption and enrichment the feed solutions being fed from the top of the first column to the bottom, from which they pass to the bottom of the second column and exit through the top, at which point the regeneration begins at the moment when the content of the m The content in the stock solutions is equal to the copper content of the feed solutions as well as the extracted metal in the solutions after the first column and the trace of it in the solutions after the second column. The breakthrough of the recovered metal in the solution after the first column indicates that the resin in it is already rich and needs regeneration. At this point, the first column is disconnected from the enrichment process and begins to regenerate. The second column continues to operate in the enrichment mode, changing the direction of the feed solutions, i.e. they enter through its upper part, pass through the rich resin layer and exit through its lower part. After the first column has already been regenerated, the same column is flushed and restarted, both columns having already changed positions and directions with respect to the supply of solutions, namely the feed solutions entering through the top of the second column, passing through, leaving from its lower part, enter through the lower part of the first column and exit through its top (Fig. 4). Once the resin in the second column is already enriched, the resin is disconnected from the enrichment regime and begins to regenerate. The first column continues to operate in the enrichment mode, with feed solutions fed through its upper part, passed through the rich resin layer and exited through its lower part, and the washing solutions recycled back into the system and used to prepare regeneration solutions for the next cycle.

Задачата е решена и с инсталацията за извличане на метални катиони, състояща се от йонообменни колони, свързани последователно.The task is also solved by the metal cation extraction plant, which consists of ion exchange columns connected in series.

Съгласно изобретението инсталацията се състои от най-малко една йонообменна клетка, изградена от две, последователно свързани еднокамерни колони, изпълнени с горни и долни плочи. Към плочите са свързани захранващите и свързващи тръбопроводи с разположена по тях управляваща арматура от известен вид - клапани, вентили, дюзи за разпределение на разтворите (непоказани на фигурите).According to the invention, the installation consists of at least one ion exchange cell made up of two, in series, connected single-chamber columns, filled with upper and lower plates. The plates are connected to the supply and connecting pipelines with the control valves of a certain type located on them - valves, valves, nozzles for distribution of solutions (not shown in the figures).

Методът и инсталацията за третиране на разтвори съгласно изобретението позволяват да се постигне получаване на краен продукт с изк66180 Bl лючително високо качество. Методът позволява третиране на разтвори без да е необходимо тяхното предварително обработване. Технологията позволява оптимизиране на процеса на йонообмен, като едновременно с това се предотвратява механично увреждане на смолата. Провеждането на йонообменния процес е максимално опростено, тъй като отпада необходимостта от провеждане на допълнителни процедури по (бърза) промивка, която в известните технологии се използва за разбухване на слоя йонообменна смола и подобряване на характеристиките на потоците. Подходящо е да се отбележи, че описаното организиране на посоката на движение на потоците позволява йонообменните и регенерационни процеси да се извършват при минимални загуби на налягане, респективно - при по-ниско механично напрежение и съответно по-бавно “износване” на смолата. Допълнително се минимизира образуването на “канали” в слоя смола.The method and installation for treating the solutions according to the invention make it possible to obtain a final product of extremely high quality. The method allows for the treatment of solutions without the need for pre-treatment. The technology allows for optimization of the ion exchange process while preventing mechanical damage to the resin. Conducting the ion exchange process is as simple as possible, since there is no need for additional (fast) flushing procedures, which in known technologies are used to inflate the ion exchange resin layer and improve flow characteristics. It is appropriate to note that the described flow direction organization allows ion exchange and regeneration processes to be carried out with minimum pressure losses, respectively - at lower mechanical stress and consequently slower "wear" of the resin. The formation of "channels" in the resin layer is further minimized.

В режима на набогатяване в долната или горната част на колоната (в зависимост от посоката на подаване на разтворите) смолата работи при недостиг на мед, в резултат на което започва сорбиране и на други йони. Промяната в посоката на подаване на разтворите елиминира този проблем и смолата се набогатява преимуществено с медни йони. Това определя и изключително високата селективност на процеса на извличане. Системата е “самопочистваща се”, т.е. промяната в посоката на подаване на разтворите води до регулярно прочистване на филтрите, разположени в горната и долната част на колоната, което пък от своя страна обезпечава равномерни дебити на потоците. Изобретението се отличава с опростена конструкция на инсталацията, лесно управление, възможност за пълно автоматизиране на всички технологични процеси.In the mode of enrichment in the lower or upper part of the column (depending on the direction of flow of the solutions), the resin works in the absence of copper, resulting in the sorption of other ions. A change in the direction of solution delivery eliminates this problem and the resin is enriched mainly with copper ions. This also determines the extremely high selectivity of the extraction process. The system is "self-cleaning", ie. a change in the direction of flow of the solutions results in a regular cleaning of the filters located at the top and bottom of the column, which in turn ensures uniform flow rates. The invention features a simplified installation design, easy operation, the ability to fully automate all technological processes.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the annexed figures

По-нататък в описанието е представено примерно изпълнение на метода и инсталацията съгласно изобретението, онагледени с помощта на придружаващите описанието фигури:The following is an exemplary embodiment of the method and installation of the invention, illustrated with the help of the accompanying figures:

фигура 1 представлява общ вид на инсталация от една йонообменна клетка;Figure 1 is a general view of an ion exchange cell installation;

фигура 2 - последователност на набогатяване на разтвора в първа йонообменна колона съгласно метода;Figure 2 is a sequence of enrichment of the solution in a first ion exchange column according to the method;

фигура 3 - етап на завършване набогатяването в първа йонообменна колона и започване набогатяване във втора йонообменна колона и регенериране в първа йонообменна колона;Figure 3 is a step of completing enrichment in a first ion exchange column and starting enrichment in a second ion exchange column and regeneration in a first ion exchange column;

фигура 4 - процес на набогатяване на разтвора във втора йонообменна колона и обръщане потока на движение при започване на регенерация във втора йонообменна колона;FIG. 4 is a process of enriching the solution in a second ion exchange column and reversing the flow of motion when regeneration begins in a second ion exchange column; FIG.

фигура 5 - завършен цикъл на набогатяване на разтворите в двете колони, с извеждане на промивните разтвори и подготовката им за регенерационни разтвори в следващ цикъл на набогатяване.Figure 5 - complete cycle of enrichment of the solutions in the two columns, with the removal of the washing solutions and their preparation for regeneration solutions in the next cycle of enrichment.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

По-нататък в описанието ще бъде представено едно примерно изпълнение на метода и инсталацията за третиране на металосъдържащи разтвори, което не ограничава приложението му и за други разтвори, характеризирани със същите или подобни параметри и характеристики. Процесът на йонообмен представлява обратима химична реакция, в която йон от даден разтвор се заменя с “прикрепен” към твърда частица йон със същия заряд. Твърдите йонообменни частици са или естествено срещащите се в природата неорганични зеолити или синтетичните органични йонообменни смоли. Понастоящем почесто се използват синтетичните органични смоли, тъй като те могат да бъдат проектирани така, че да се използват с точно определена цел.In the following, an exemplary embodiment of the method and installation for treating metal-containing solutions will be presented, which does not limit its application to other solutions characterized by the same or similar parameters and characteristics. The ion exchange process is a reversible chemical reaction in which an ion from a solution is replaced by an "attached" ion to a solid particle with the same charge. Solid ion exchange particles are either naturally occurring inorganic zeolites or synthetic organic ion exchange resins. Currently, synthetic organic resins are often used as they can be designed to be used for a specific purpose.

Органичната йонообменна смола обикновено представлява високо молекулен полиелектролит, който притежава способността да заменя подвижните си йони за такива със същия заряд от заобикалящата го среда.Organic ion exchange resin is usually a high molecular weight polyelectrolyte that has the ability to replace its mobile ions with those with the same charge from the surrounding environment.

Едно примерно изпълнение на метода съгласно изобретението се отнася до третиране на разтвори, получени при излужване на меден табан. Методът започва с предварителна подготовка на захранващите разтвори, като съдържанието на мед в тях е в диапазона от 0.02 до 6 g/ 1, а във филтрата 0.001 g/Ι. Методът се характеризира с предварителна подготовка на разтворите, изразяваща се в коригиране на стойностите на pH на разтворите, като за предпочитане е показателят pH в набогатените излужващи разтвори да е в интервала от 1.5-4.0. Установено е, че при тези стойности не се до50An exemplary embodiment of the method according to the invention relates to the treatment of solutions obtained by leaching of copper sole. The method begins with the preliminary preparation of the feed solutions, the copper content of which ranges from 0.02 to 6 g / l and in the filtrate 0.001 g / Ι. The method is characterized by the preliminary preparation of the solutions, which is expressed in the correction of the pH values of the solutions, preferably the pH indicator in the rich leaching solutions is in the range of 1.5-4.0. It has been found that these values do not reach 50

66180 Bl пуска образуването на хидроксиди и едновременно с това се създават подходящи условия за ефективно сорбиране на съдържащия се в разтворите метал.66180 B1 initiates the formation of hydroxides and at the same time creates suitable conditions for the effective sorption of the metal contained in the solutions.

Набогатяването на металосъдържащите разтвори се извършва като захранващите разтвори се подават по посока от върха на първата йонообменна колона към дъното й, откъдето преминават в дъното на втората йонообменна колона и излизат през горния й край, при което регенерацията започва в момент, в който съдържанието на мед в изходните разтвори е равно на съдържанието на мед в захранващите разтвори, както и на извличания метал в разтворите след първа йонообменна колона и наличие на следи от метал в разтворите след втората колона. Наличието на извличания метал в разтвора след първата колона показва, че смолата в нея вече е набогатена и е необходимо да бъде подложена на регенерация. Регенерацията на всяка колона с разтвор на сярна киселина с концентрация до 200 g/Ι продуцирарегенерат, съдържащ 15-18 g/ 1 мед. В този момент първа йонообменна колона се изключва от процеса на набогатяване и започва да се регенерира. Втора колона продължава да работи в режим на набогатяване, като посоката на захранващите разтвори се променя, т.е. те влизат през горната й част, преминават през слоя набогатена смола и излизат през долната й част. След като първата колона вече е регенерирана, същата се промива и се пуска отново в действие, като двете колони са вече с променени позиции и посоки по отношение на подаване на разтворите, а именно - захранващите разтвори влизат през върха на втората колона, преминават през нея, излизат от долната й част, влизат през долната част на първата колона и излизат през върха й (фиг. 4). След като смолата във втората колона е вече набогатена, същата се изключва от режима на набогатяване и започва да се регенерира. Първата колона продължава да работи в режим на набогатяване, като захранващите разтвори се подават през горната й част, преминават през слоят с набогатена смола и излизат през долната й част, а промивните разтвори се рециклират обратно в системата и се използват за подготовка на регенерационни разтвори за следващия цикъл. Описаният цикъл на набогатяване на металсъдържащи разтвори се осъществява в йонообменни клетки, изградени от две, последователно свързани йонообменни колони, съответно 1 и 2, всяка изпълнена с горна 3 и долна 4 плоча, към които са свързани тръбопроводи за подаване на захранващи и на регенерационни разтвори, като към тръбопроводите са монтирани управляващи елементи, представляващи стандартни и известни по своята конструкция клапани, вентили, обратни вентили и дюзи, непоказани на фигурите. С използването на описаната сорбционна инсталация, изградена от една или повече йонообменни клетки, свързани последователно се извършва ефективно набогатяване на смолата с медни йони, като по този начин се постига ефективното извличане на медните йони от металсъдържащите разтвори.Enrichment of metal-containing solutions is carried out by feeding the feed solutions in the direction from the top of the first ion exchange column to its bottom, from where they pass to the bottom of the second ion exchange column and exit through its upper end, at which point the regeneration begins at the moment when the copper content in the stock solutions equals the copper content of the feed solutions as well as the metal recovered in the solutions after the first ion exchange column and the presence of traces of metal in the solutions after the second column. The presence of the recovered metal in the solution after the first column indicates that the resin in it is already rich and needs to be regenerated. The regeneration of each column with a sulfuric acid solution with a concentration of up to 200 g / Ι produces a regenerate containing 15-18 g / 1 copper. At this point, the first ion exchange column disconnects from the enrichment process and begins to regenerate. The second column continues to operate in the enrichment mode, changing the direction of the feed solutions, ie. they enter through its upper part, pass through the rich resin layer and exit through its lower part. After the first column has already been regenerated, the same column is flushed and restarted, both columns having already changed positions and directions with respect to the supply of solutions, namely - feed solutions enter through the top of the second column, pass through it , emerge from its lower part, enter through the lower part of the first column and exit through its top (Fig. 4). Once the resin in the second column is already enriched, the resin is disconnected from the enrichment regime and begins to regenerate. The first column continues to operate in the enrichment mode, with feed solutions fed through the upper portion, passed through the rich resin layer and exited through the lower portion, and the washing solutions recycled back into the system and used to prepare regeneration solutions for the next cycle. The described cycle of enrichment of metal-containing solutions is carried out in ion-exchange cells, made up of two, successively connected ion-exchange columns, respectively 1 and 2, each filled with upper 3 and lower 4 plates, to which conduits for supplying feed and regeneration solutions are connected. The control elements, which are standard and well-known valves, valves, check valves and nozzles not shown in the figures, are attached to the pipelines. Using the described sorption installation made up of one or more ion-exchange cells connected in succession, an effective enrichment of the resin with copper ions is carried out, thereby achieving efficient extraction of the copper ions from the metal-containing solutions.

По-нататък полученият регенерат се подлага на последваща екстракция, за предпочитане - течна екстракция и електролиза до получаване на медни катоди с високо качество. Крайният продукт са медни катоди с изключително качество и чистота 99,999%. Процесите на екстракция и електролиза се прилагат при известни и стандартни параметри, поради което не са обект на интерес и защита с настоящото изобретение.The resulting regenerate is further subjected to subsequent extraction, preferably liquid extraction and electrolysis, to obtain high quality copper cathodes. The end product is copper cathodes of exceptional quality and purity of 99.999%. The extraction and electrolysis processes are applied at known and standard parameters and are therefore not of interest and protection to the present invention.

Claims (3)

1. Метод за селективно извличане на метални катиони от разтвори, включващ подаване на металосъдържащи разтвори за набогатяване в последователно свързани йонообменни колони, съдържащи йонообменна смола, като разтворите преминават през слой смола, след което се извършва регенерация чрез подаване на регенерационни разтвори в посока, обратна на посоката на металосъдържащите разтвори, и последващо промиване, характеризиращ се с това, че преди подаването на захранващите металосъдържащи разтвори в йонообменните колони, на същите се извършва корекция на pH в диапазона от 1,5 - 4,0, а набогатяването се извършва чрез подаване на захранващите металосъдържащи разтвори през горната част на първа колона и се насочват към дъното й, откъдето преминават в дъното на втората колона и излизат през върха й, при което в условията на изравнено съдържание на мед в изходните разтвори и в захранващите разтвори се извършва регенерация на извличания метал в разтворите след първата колона и следи от него в разтворите след втората колона, 1. A method for selectively recovering metal cations from solutions, comprising feeding metal-containing enrichment solutions into sequentially coupled ion-exchange columns containing an ion exchange resin, the solutions passing through a resin layer, after which regeneration is effected by feeding regenerative solutions in the direction of the direction of the metal-containing solutions, and subsequent washing, characterized in that, prior to the supply of the metal-containing solutions in the ion-exchange columns, they are carried out pH reduction in the range of 1.5 - 4.0, and the enrichment is carried out by feeding the feed metal solutions through the top of the first column and aiming at the bottom, from where they pass to the bottom of the second column and exit through the top, whereby, in the conditions of even copper content in the stock solutions and in the feed solutions, the recovered metal is regenerated in the solutions after the first column and traced therein in the solutions after the second column, 66180 Bl като при наличие на извличания метал в разтвора след първата колона в нея се извършва регенерация, а във втората колона се извършва набогатяване на йонообменната смола, като посоката на захранващите разтвори се променя, при което след завършване на регенерацията в първата колона, в нея се извършва промиване и отново се въвежда в процеса, като двете колони са вече с променени позиции и посоки по отношение на подаване на разтворите, а именно захранващите разтвори влизат през върха на втората колона, преминават през нея, излизат от долната й част, влизат през долната част на първата колона и излизат през върха и, след като смолата във втората колона е вече набогатена, същата се изключва от режима на набогатяване и започва да се регенерира, при което първата колона продължава да работи в режим на набогатяване, като захранващите разтвори влизат през върха, преминават през слоят смола и излизат през долната част, а промивните разтвори се рециклират обратно в системата, като се подават за подготовка на регенерационни разтвори за следващия цикъл.66180 Bl, where, in the presence of the recovered metal in the solution, regeneration is carried out in the solution after the first column, and the ion exchange resin is enriched in the second column, the direction of the feed solutions being changed, whereby after completion of the regeneration in the first column, washing is carried out and reintroduced into the process, both columns having already changed positions and directions with respect to the feeding of the solutions, namely the feed solutions entering through the top of the second column, passing through, exiting its part, enter through the lower part of the first column and exit through the top and, since the resin in the second column is already enriched, it is excluded from the enrichment mode and begins to regenerate, whereby the first column continues to operate in the enrichment mode , as feed solutions enter the top, pass through the resin layer, and exit through the bottom, and the wash solutions are recycled back into the system and fed to prepare regeneration solutions for the next cycle. 2. Инсталация за селективно извличане на метални катиони от разтвори съгласно претенция 1, състояща се от последователно свързани йонообменни колони, характеризираща се с това, че инсталацията е изградена от йонообменна клетка, съдържаща две последователно свързани еднокамерни колони (1, 2), всяка изпълнена с горна (3) и долна (4) плоча, към които са свързани захранващи тръбопроводи, с монтирани по тях управляващи елементи за разпределение на разтворите.2. A plant for selectively recovering metal cations from solutions according to claim 1, consisting of series-linked ion exchange columns, characterized in that the installation is made up of an ion-exchange cell containing two series-connected single-chamber columns (1, 2), each made of with the upper (3) and lower (4) plates to which the supply lines are connected, with controls for the distribution of the solutions mounted thereon. 3. Инсталация съгласно претенция 2, характеризираща се с това, че управляващите елементи са стандартни клапани, вентили и дюзи.Installation according to claim 2, characterized in that the control elements are standard valves, valves and nozzles.
BG109782A 2006-12-21 2006-12-21 Method and installation for selective extraction of metal cations from weak acid to weak basic solutions BG66180B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG109782A BG66180B1 (en) 2006-12-21 2006-12-21 Method and installation for selective extraction of metal cations from weak acid to weak basic solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG109782A BG66180B1 (en) 2006-12-21 2006-12-21 Method and installation for selective extraction of metal cations from weak acid to weak basic solutions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG109782A BG109782A (en) 2008-06-30
BG66180B1 true BG66180B1 (en) 2011-11-30

Family

ID=39739172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG109782A BG66180B1 (en) 2006-12-21 2006-12-21 Method and installation for selective extraction of metal cations from weak acid to weak basic solutions

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG66180B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BG109782A (en) 2008-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3012230B1 (en) Method and apparatus for reducing regenerant and wastewater by using compressed air
CA2945575C (en) Ion exchange process
CN109852995B (en) Process for producing electrolytic nickel by ion exchange-electrolysis combined method
US11904276B2 (en) Modular extraction apparatus
CN101050487A (en) Method for eliminating impurities of lead, zinc from nickel solution
CN101838064A (en) Method for recycling manganese ion in electrolytic manganese production tail end wastewater
CN111197123A (en) Novel method for separating lithium and sodium
FI127040B (en) A process for purifying a cobalt sulfate solution by a continuous ion exchange process
US7594951B2 (en) Process for engineered ion exchange recovery of copper and nickel
CN103288115B (en) The method of impurity metal ion in multistage resin column removing liquor alumini chloridi
JP7102743B2 (en) Lithium recovery method
CN111285391A (en) Preparation method and device of high-purity rare earth carbonate and ion exchange resin
RU2489510C2 (en) Extraction method of natural uranium concentrate from sulphuric acid solutions of underground leaching, and plant for its implementation
CA2525274A1 (en) Method and apparatus for desorbing material
BG66180B1 (en) Method and installation for selective extraction of metal cations from weak acid to weak basic solutions
CN115945229A (en) Ion exchange resin regeneration method
Sheedy et al. Acid separation for impurity control and acid recycle using short bed ion exchange
CN215843018U (en) High-efficient desorption regenerating unit of ion exchange resin column
CN210560180U (en) Taurine last mother liquor resin impurity removing device
CN111270087B (en) Novel method for extracting metallic nickel from laterite-nickel ore leaching liquor
CN109234529B (en) In-situ leaching uranium extraction leachate treatment process
JP5136800B2 (en) Method for separating cadmium from aqueous solution
JP2016221438A (en) Method and apparatus for recovering heavy metal
CN221085646U (en) Ion exchange washing system
Savov et al. DEVELOPMENT AND APPLICATIONS OF IONTECH ION EXCHANGE (IONTIX®) PROCESS