DE1929661B2 - Verfahren zur Reinigung von Cadmiumlösungen - Google Patents

Description

19296a! 3

fefflpi?r.4WF

en. dein pH-Weil. der

iilir AiiSefiHgsiusiii>ti_: PIS ίΙΙΓ.ΐ iuiRiiliiutl. der

Miiyfeii ejjier ^

er gewa^ciifin μη4 militia eluicü Pahei

[3je ^lu

vtf4iitiiiic« iioikcr, haufen

^er Saure §QW!i? dig sp^jijiischi; iieUsiusiis das Aiiataüscjißfs auf ftip Äjuej^uerung in der i-iirafcu.jrisliisj.iie i^ Ψ\4 hJ§pl«iUmiäSii iv.il 3 η 5s,»iiaat4fc hei ί^ί'Η'έ «nil 3 his 3 V.düiiiUiien j^nöiigj man 3 nit 3.5 Vf.imnipiic.

A.i«fiisiiiir,ji des HuHs IaIJi ?*? ir AHr^i^ii^iUiifä tief iieaieii-

jit; i» d_er M'iMfi ·*ΜΜγ· μπμί,,Γ,ιΐΓ. ι kr v.

)1ά iH^ hiauiiaiiiiaii^i-iiur lies eifiiuiuH

f, A'Mil itJ^l i^:-itlait«l!fiirm »i^s iiafiCs ata t hviiiMgt wjrii iji^ NA- «'"ier Iu-

.' gvä?iⁱ^^ilci'!f'ⁱ"^s <ί'^·Ιι die Ldliiiiii .(Ca I»»iiiinf

alii -AlUgdOg flii die A

Im iliiö citliuiiiiit^ti^iit'Uk VeiüilWi:a iVt.Jti, ₅,il,:lic ^H^I'l^^l'ild^mieH K<lilii|,i.nau_siüuii 1,^1 \wM<,i-iuia, ^Il3 |ti|ie^ciUi;titUi)Ciliii>UVe Λ liillilU.ai IiMiiSaUl C iliiii iidel

jnijiini.iiihiinsaiiicgriij"ipei5 iirtijeii: ^i>bei die iienuiin-

te|) i aliilillijUiliCIl 1 Ids Ί Ι·, iliilurisl.iiral.Miiü IiUJiUIi

idef man liaiie auf (idsiü vpr-

Hrn mil eniei tt.jur inchreivi» iila Utii&Pn, heispiiilav\pUe v.iji Siyr.il eineiseiu b ieler t:infiiliiuM|i von

er Hflrze er

^iäu η^ίΗ·ΐ<;ΐ mail tiff hfcs^iuiuberten Ar!-, tli»'

die gpi die tiei iltii

he IiU

und ilen vtanii
ie fnlgerideu licibi'ieK: botlea da& ui

mit 60,2 p\ (Λ), die alb ί noch Cu (1,21, Ni (L2I

, ;\ ü,.|8 gil enthält, wird a,uf pH 3,5 bis 4,Π einge-. 3,5 j dje^er Lobung werden bei einer Temperatur 6§"C mit der spezifischen i*>Mabtung des Aus

yon S I₁ in der 2. Hallte, von 3 1" i Aiisiau&pherhari über eine schlanke Ha Hui J'/a ί des Austauschera in dpr f-jg-i-unn der liViinodiebsigaäüi^giuppen filtriert.

fiie ausiaufendfe Cd-Liiaung ist frei von Ui und tu Per Ni-^chiupf beginnt r«act> OufchfiuU vu» etwa i-i i Lr.auug und erreicht nach 35 i ii bis ii ing/| VUu obere ieil des Ausiaubchcrhtiriea «igi die pariisn Jcr k>>mp)e*en Ni:-Me!a!|vcrhiruiufigen-

Pie liber das At4slau=chisrhar.£ behandelte Cd-Läü^

eniiiE.li \a\ Durchschnitt ünier i mg_?i Cu und 5,5 ing ι

' Ni. wahrend sich der Co-* iphait auf 75 nig I vciiingert hol

Näcii Wasi-iuii der Haribäuio mit Wa=aer wiiil iiut f. ii i einer 2,5 η H₃S(^-I osung bei 6ii C und drr spciifisLhen tSelastuiig 3 i--liiit-.il IJa= iluat wird m ί 3 i rakiioneii geirrnni iJti Vioiauf tviii ι ti i cniiiait 3 his -ί ü I < d und is>i säurefrei; die 3 i ίαΜίυπ «ν-ί=ι jjefiiijie Civhaiie der iicgleiiineiulle iu-ben h r.is η g.i ( d und eiiien huheit Säiiregpl)ait aut und kann /ιοη erneiiien i:iuiefen verwandt werderi in tier iiauptlruL-

M liiul iilit V> I ii'td die al»j;ttlCiiiili ,, Ii₁ giiiitiiii-lalii:

gciaiiiiiu.il uii.l im Verhältnis mm i ,1 weiter au^eu ί i-tu'-ri ί »ie_ae i raLiii.n enthält vom \.üIüuI ItMf tu. '/";_:3"„ Ni. r,7"., ( ο und 'i.H",, Cd

. llciapiei 2

/ur Ahiiennuiig des indiums aus eiiiCi tii'ii*, iutiiie. die bei der naiicheinisclu η Aufai 'bcitüng wm /vusiiiiiiijuiidiikten der Zmkgeuinnung uiitaili vuirde dit; it Ii.-KiiVii Indiun'iariiagerMrig iliiich Innenaiisiuciai ti

j« an Picaihuiisäurehaii in Na-| onn durchgifultri Pie t risuMü mit 2ii y I ( d und M-^ ö,i indiuiVi wird aiii einen pH \on 2 eingestellt und bei h5 bis ;u t ..,,1 einer spezifischen iielaslimg der Auaiai4aci\ersäidi' \nn 2 bis 3 j.h/l Auslauschervcilmnen behandelt. I ii r

Ht Indiumschhipf im l^osungsauülaiif der Säule beginm nacli i iliraiiitn ν*·η 2li Volumanteilen I oaung auf i Viilumleil ilari m» I i»g I₁ nach 2S Yi<iumtr-iii-n

1 iliiai steigt der tndiMmgehall int Säuii-cmuslaui aul

iii mg;l an

<a Pai'.n wild die- Saijle mit Wasaar gewaschen und aiiöchiu'-ikind mit 2 bib 3 \ .dumieiieu lti"„i_Liir SaI.--saure bei 5ti bis ftO C elmert. im aUflieitenden Htnti erreicht der Indiuingehalt ma».. AS gl. pie erucii

2 Volum.ieilö i luat je 1 Haiivolumen emhahenlK.I g i _4ä Indium — '.UtV₁₁ neben SJ g I ί\\ — 1,2 '\, des Meiall-

voiiaufs. Pie hehaudeiie Cd-losung enthält unlei I mg i Imtium

H ί ι s ρ i ο I ^

_iH liine Cadmiumchloiidiöbung mil 4H₁O g I Cd, (t.4 gl Zn und Ο,ίϊ47 g/l In wird bei einem pH von 2,S mil finer spezifischen Hela»mng son 4 VoIiHU-(eilen i.öbuug h liber eine schlanke Säule des Auv lauscherhaives gegeben i^ie iemperaiur der I oiling

jj, beträgt 6ä C

Nach iiltralion von 17 Vulumieih'n Losung durch I Volumieil Aubtauscherhari ist der Auslauf dr-r Säule nocli frei von Indium, der Zinkgnhaii im I iltrat aul 4--1 bis -i(l mg I angestiegen und enthält im ΠιιαΊι-6ii schnitt 21 rng |.

Nach Waschen der Säule wird mit 3 η HCI eluiert In l,r. Volumteilen IUuat bind enihalten in KHV₁. und Jn 'JV",, vom Mi'-ialhoilauf

Claims (1)

1. ^ Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden

   Patentanspruch: dagegen die zu reinigenden Cadmium-Lösungen auf

   einen bestimmten pH-Wert eingestellt und bis zum

   Verfahren zur Reinigung von geringe Mengen an Durchbruch des oder eines der abzutrennenden Be-Begleitmetallionen enthaltenden Cadmium-Lösun- 5 gleitmetallionen durch den Amino- oder lminocarbongen, die bei der naßchemischen Aufarbeitung von säure-Gruppen tragenden Ionenaustauscher gele.tet. Zementaten der Zinklaugenreinigung, von Flug· Die innerkompiexe Kationenbindung weist bei die-

   stäuben und/oder anderen cadmiumhaltigen Stoffen sen Austauscherharzen, die im folgenden als Komanfallen, dadurch gekennzeichnet, plexonharze bezeichnet werden, fur Metalle eine unterdaß man den pH-Wert der Lösung auf einen Wert 10 schiedliche Stabilität auf.

   zwischen 1,5 und 5 einstellt und die Lösung bis So werden beispielsweise folgende Metalle in der

   zum Durchbruch des oder eines der abzutrennenden anschließend aufgeführten Reihenfolge zunehmend Begleitmetallionen durch einen Kationenaustau- stärker als Cadmium gebunden:
   scher leitender Aminocarbonsäure- oder Imino- Cd⁺⁺ Pb^t+ Co⁺⁺ Zn⁺+ Ag-⁺ Nr⁺ Fe*⁺ In + ^ Cucarbonsäuregruppen als austauschaktive Gruppen 15 Zu Beginn der Beladung des Austauscherharzes, das trägt. zweckmäßigerweise in Form seines Alkali- oder Erd-

   alkalisalzes vorliegt, werden die Kationen sämtlicher in der Lösung enthaltener Metalle aufgenommen. Darauf werden im Kontakt mit der Lösung, z. B. bei ao Anwendung des Säulenverfahrens mit durchfließender Lösung, die am Harz anfangs ebenfalls absorbierten Cadmiumionen durch die Kationen der stabiler bind-

   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren baren Begleitmetalle aus der Cadmiumlösung verzur Reinigung von Cadmiumlösungen, die bei der drängt. Als Cadmiumlösung sind gemäß der Erfindung naßtechnischen Aufarbeitung von Zementaten aus der as wäßrige Cadmiumsalzlösungen zu verstehen, vorzugs-Zinklaugenreinigung, von Flugstäuben oder anderen weise Cadmiumsulfat- oder Cadmiumchloridlösungen, cadmiumhaltigen Stoffen anfallen. die verunreinigende Begleitmetalle enthalten. Chlorid-

   Bei der Gewinnung von Cadmium auf naßtnetal- lösungen begünstigen wegen der starken Neigung des lurgischem Wege, beispielsweise aus Flugstäuben, Ze- Cadmiums zur Bildung stabiler Chlorokomplexanionen mentaten aus der Zinklaugenreinigung oder anderen 30 erfindungsgemäße Abtrennung von Begleitmetallen, Cd-haltigen Stoffen, wird die cadmiumhaltige Lösung da durch die Chlorokomplexbildung der Gehalt der vorder Cadmiummetallgewinnung von Begleitmetallen Lösung an Cadmiumkationen verringert wird,
   gereinigt. Diese Begleitmetalle, z. B. Zink, Thallium, Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden,

   Indium, Kupfer, Nickel und Kobalt sind in den Lö- wie überraschenderweise gefunden wurde, die Kationen sungen nur in geringer Menge enthalten und müssen 35 stärker bindbarer Begleitmetalle, wie Kupfer, Nickel z. B. für die elektrolytische Cd-Abscheidung durch und Indium, quantitativ vom Ionenaustauscher aufbekannte Verfahren, die im allgemeinen aut mehreren genommen, obwohl Cadmium in großem Überschuß Zementations- bzw. Fällstufen mit anschließender FiI- vorliegt.

   tration bestehen, entfernt werden. Bei der im folgenden beschriebenen Arbeitsweise

   Es wurde nun gefunden, daß die Abtrennung der 40 ist die Anwendung üblicher Pufferlösungen nicht Begieitmetalle aus den Cd-haltigen Lösungen in ein- erforderlich.

   fächer Weise an bestimmten Ionenaustauschern durch- Die Cadmiumlösung, z. B. eine Sulfatlösung für die

   geführt werden kann, und zwar überraschenderweise Cadmiumelektrolyse, wird mit einem pH-Wert zwiobwohl das Cadmium in großem Überschuß vorliegt. sehen 1,5 bis 5, vorzugsweise größer als 3, in bekannter

   Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft daher ein 45 Weise über die Austauschersäule geschickt.
   Verfahren zur Reinigung von geringe Mengen an Die spezifische Belastung des Austauschers, d. h.

   Begleitmetallionen enthaltenden Cadmium-Lösungen, die Kontaktzeit der Cd-Lösung in der Säule, liegt die bei der naßchemischen Aufarbeitung von Zemen- zwischen 2 und 25 l/h/l-Harzvolumen, vorzugsweise taten der Zinklaugenreinigung, von Flugstäuben und/ bei 4 bis 10 l/h/l. Sie ist abhängig von der Differenz der oder anderen cadmiumhaltigen Stoffen anfallen, das 50 Bindungsstärken von Cadmium und denjenigen der dadurch gekennzeichnet ist, daß man den pH-Wert der abzutrennenden Kationen und richtet sich bei meh-Lösung auf einen Wert zwischen 1,5 und 5 einstellt reren Metallen nach demjenigen, dessen relative Bin- und die Lösung bis zum Durchbruch des oder eines dungsstabilität im Vergleich zum Cd am geringsten der abzutrennenden Begleitmetallionen durch einen ist. Die Lösungstemperatur für den Ionenaustausch Kationer.ji:stauscher leitet, der Aminocarbonsäure- 55 wird zweckmäßigerweise erhöht, vorzugsweise auf oder Iminocarbonsäure-Gruppen als austauschaktive 60 bis 8O⁰C. Die Laugenreinigung durch Filtration der Gruppen trägt. Lösung über die Austauschersäule wird beendet, so-

   Aus R. Hering, Z. Chem. 5, (1965), Heft 11, bald die Ionen des oder eines der abzutrennenden S. 402 bis 409, ist es bekannt, Nichteisen-Metallionen Begleitmetallionen im Säulenauslauf auftreten. Es mittels Kationenaustauschern, die als funktionell ^6t> wird zuerst dasjenige Metall um Auslauf nachweisbar Gruppe Aminocarbonsäure- oder Iminocarbonsäure- sein, dessen Bindungstärkedifferenz zum Cadmium am gruppen enthalten, zu trennen. Und zwar wird die kleinsten ist.

   Trennung in der Weise vorgenommen, daß zunächst Die so behandelte Cadmiumlösung ist frei von Besämtliche in der Lösung vorhandenen Nichteisen- gleitmetallen bzw. enthält nur noch mg-Spuren der Metallionen durch den Kationenaustauscher gebunden ⁶S verunreinigten Begleitmetalle.

   und nachfolgend durch Behandlung des beladenen Aus- Der beladene Austauscher enthält neben Cadmium

   tauschers mit Säuren verdrängungschromatographisch stark angereichert die aus der Lösung entfernten Begetrennt werden. gleitmetalle. Das Verteilungsverhältnis am Harz ist